司國勝

摘要：本試驗以大棚種植條件下的西紅柿為研究對象，試驗時間在2021年2～7月，試驗地點為山東菏澤某基地大棚室內。供試西紅柿品種為科瑞斯，在西紅柿生育期灌水10次，其中營養(yǎng)生長期灌水3次、結果前期灌水2次、結果盛期灌水3次、結果后期灌水2次;并設置4個灌水處理：處理1灌水量75mm、處理2灌水量150mm、處理3灌水量300mm、處理4灌水量450mm，各試驗重復3次;以此試驗設定研究大棚種植條件下的西紅柿耗水規(guī)律。試驗結果表明：大棚種植條件下西紅柿在整個生育期的耗水量隨著灌水量的增加而增加，耗水量從高到低依次是結果盛期、結果前期、結果后期、營養(yǎng)生長期;同時大棚種植條件下西紅柿的耗水強度也隨著灌水量的增加而增加，耗水強度依次是結果盛期、營養(yǎng)生長期、結果前期、結果后期。試驗結論認為，大棚種植條件下西紅柿灌水量為300mm可作為滴灌最佳標準，相應產量高、水分利用率較高。

關鍵詞：大棚種植;西紅柿;耗水規(guī)律;灌水量

目前，我國水資源正面臨著嚴重短缺的惡劣形勢，人均水資源占有量僅為世界平均水平的1/4，而我國總用水量中，農業(yè)用水量占到65%左右，每年農業(yè)用水缺口超過300億m3[1-3]。而實際上，用于農業(yè)生產的水分有99%之多都會被騰發(fā)的形式消耗掉，留存于植株、果實中的水分最多僅占耗水量的1%[4]。西紅柿作為我國重要的農作物之一，對于水分尤其敏感且需水量較大，目前在山東菏澤地區(qū)種植較多，因此研究大棚種植條件下西紅柿的耗水規(guī)律，為實施節(jié)水灌溉、制定相應的節(jié)水灌溉制度，實現高效、節(jié)水的西紅柿種植有重要意義。

1 試驗概況

1.1 試驗地選擇

試驗在山東省菏澤某技術示范推廣基地展開，基地位置在菏澤市單縣，東經115°48`～116°24`和北緯34°34`～34°56`，地處山東省西南部，面積為1702km2，屬華北平原的中心地帶，試驗地境內土壤有三類：潮土、鹽土、風沙土。試驗地屬暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，無霜期較長，年均206d;年平均降水量737.1mm，降水地區(qū)分布不均衡?？偠囼灥毓庹粘渥?、熱量豐富、雨量適中且四季分明。

大棚主體為鋼架結構，分別在頂部、底部設置1m的通風口，相應配置啟閉設備，可視情況所需適時開啟/關閉通風口，大棚正上方1m部位設置遮陽網。

1.2 試驗設計

選擇試驗西紅柿品種為科瑞斯，西紅柿生育期灌水10次，分別是在營養(yǎng)生長期灌水3次、結果前期灌水2次、結果盛期灌水3次、結果后期灌水2次。西紅柿于2021年2月定植、3月進入開花坐果期、4月進入結果初期、5月進入結果盛期、6月進入結果末期、7月試驗結束。

試驗設置4個灌水處理：處理1灌水量75mm、處理2灌水量150mm、處理3灌水量300mm、處理4灌水量450mm，各試驗重復3次，隨機區(qū)組排列，各處理小區(qū)的面積設置為2×12m=24m2。各處理小區(qū)種植6行西紅柿，行距設置為0.4m、株距設置為0.3m。

為避免水分的側滲，小區(qū)間使用油氈加以阻隔，油氈阻隔深度設置為1m。

灌水方式使用膜下滴灌，灌水量的控制使用水表，其它則與當地大棚種植栽培管理措施相同。

1.3 項目測定

1.3.1 土壤含水量測定

使用時域反射儀（TDR）對各小區(qū)土壤含水量進行測定，以10d為監(jiān)測間隔時間，每次灌水前后再各監(jiān)測1次，含水量的測定深度為180cm，以間隔20cm作為1個測定梯度[5]。

1.3.2 西紅柿耗水量（ET）

使用稱重式蒸滲儀對植株的蒸騰量進行測量，基本原理為水量平衡方程：

其中，指的是第i時間段內作物的平均騰發(fā)強度，如果沒有土面蒸發(fā)，則為植株蒸騰，單位為mm/d;n指的是計算時間長度，單位為d;指的是t-1時刻與t時刻蒸滲儀土箱的質量，單位為mm;是指第i時間段內的灌水量，單位為mm。

1.3.3 水分利用率（WUE）

于果實采摘末期，對各處理下的西紅柿產量進行測定，并計算水分利用效率，計算公式為單位面積經濟產量（kg/hm2）和其生育期耗水量（mm）的比值，單位為kg/m3。

1.4 數據處理

使用Excel表格對統計數據做處理，并使用SPSS25.0統計學軟件做數據分析，采用均數±標準差的方式來代表計量數據值。

2 試驗結果和分析

2.1 西紅柿耗水強度

表1顯示了基于不同灌水量的西紅柿日耗水量表現：在西紅柿生長各階段及生育期，隨著灌水量的增多、耗水強度也相應增強;在結果盛期日耗水量達到最大，其中處理4條件下結果盛期耗水強度最大（P<0.05），達到3.96mm/d。在西紅柿整個生育期，耗水強度隨著灌水量的增多而增強，各處理耗水強度從高到底皆依次是結果盛期、結果前期、結果后期、營養(yǎng)生長期。

2.2 西紅柿耗水量

表2顯示了在不同灌水量條件下，各處理組西紅柿在各個階段的耗水量情況，總體來看是隨著灌水量的增多而增加的，其中在結果盛期耗水量達到最大（P<0.05）。西紅柿在整個生育期的耗水量隨著灌水量的增多而增加，其中處理4條件下結果盛期耗水量最多（P<0.05），達到178.63mm。各處理組西紅柿耗水量從多到少皆依次是結果盛期、營養(yǎng)生長期、結果前期、結果后期。

2.3 西紅柿水分利用率

由表3可知，隨著灌水量的增加，作物耗水量亦相應增加，而產量卻呈先增加、后降低的趨勢;處理4灌水量達到450mm時，耗水量最大，但產量卻較處理3顯著下降（P<0.05），同時水分利用率最低（P<0.05）;而處理3灌水量為300mm時，耗水量雖較大、但同時產量亦最高（P<0.05），且水分利用率與處理1、處理2比較并無顯著性差異（P>0.05）。因此認為作物灌水量為300mm可獲得較突出效益，產量高、水分利用率較高。

3 討論

西紅柿也被叫做番茄，是喜水、耐寒的作物，果實為多汁漿果，含有較大水量，而其生育期內耗水量較大是公認的，同時也是我國乃至世界范圍內種植面積較大的一種蔬菜。灌溉水為大棚種植條件下農作物水分的唯一來源，想要提高大棚種植條件下灌溉水的利用率、有效率，研究精準灌溉具有重要意義。精準灌溉指的是既能獲得最大的種植效益、糧食產量，又能最大程度上減少灌溉水量，以此實現科學、合理灌溉計劃的制定。基于以上，本文展開了對大棚種植條件下西紅柿的耗水規(guī)律。

通過上文試驗設計，我們得到如下結論：

（1）基于灌水量的不同，大棚種植條件下西紅柿全生育期耗水強度也在隨著灌水量的增多而顯著增加，在西紅柿生長各階段及生育期，隨著灌水量的增多、耗水強度也相應增強;在結果盛期日耗水量達到最大，其中處理4條件下結果盛期耗水強度最大，達到3.96mm/d。在西紅柿整個生育期，耗水強度隨著灌水量的增多而增強，各處理耗水強度從高到底皆依次是結果盛期、結果前期、結果后期、營養(yǎng)生長期。

（2）西紅柿在各個階段的耗水量隨著灌水量的增多而增加，其中在結果盛期耗水量達到最大;西紅柿在整個生育期的耗水量隨著灌水量的增多而增加，其中處理4條件下結果盛期耗水量最多，達到178.63mm;各處理組西紅柿耗水量從多到少皆依次是結果盛期、營養(yǎng)生長期、結果前期、結果后期。

對以上兩結論進行分析認為，進入到開花坐果期之后，基于西紅柿植株根、莖、葉的生長愈漸旺盛，不僅處于營養(yǎng)生長的階段、也進入到生殖生長的階段，因此西紅柿植株需水量驟增，且隨著植株葉面積的不斷增大，葉片的蒸騰速率也會顯著增加、蒸騰能力變強，因此耗水量不斷增長;尤其是進入到果實采摘盛期，葉片的發(fā)育良好、植株蒸騰量顯著上升，達到最高;而當進入到果實采摘后期，植株根系與功能葉片均逐漸變老，生理活動衰弱，影響到植株的蒸騰作用，因此植株總體耗水量會呈逐漸降低的趨勢。

（3）隨著灌水量的增加，作物耗水量亦相應增加，而產量卻呈先增加、后降低的趨勢;處理4灌水量達到450mm時，耗水量最大，但產量卻較處理3顯著下降，同時水分利用率最低;而處理3灌水量為300mm時，耗水量雖較大、但同時產量亦最高，且水分利用率與處理1、處理2比較并無顯著性差異（P>0.05）。因此認為作物灌水量為300mm可獲得較突出效益，產量高、水分利用率較高。

綜上，研究大棚種植條件下西紅柿的耗水規(guī)律，可了解合理灌溉的生理基礎，對于提高西紅柿水分利用效率可提供重要支持。總結大棚種植條件下西紅柿的耗水規(guī)律：在全生育期耗水量會隨著灌水量的增加而增加，開花坐果期是西紅柿由以營養(yǎng)生長為主過渡到生殖生長、營養(yǎng)生長齊頭并進的關鍵階段，基于其生理活動的增強、耗水量不斷增大;果實采摘盛期，隨著大量果實的趨于成熟，對水分需求量猛增，繼而耗水量達到最高峰，而過了采摘盛期，植株生長速度放緩，西紅柿耗水量也會逐漸降低。而水分利用率是西紅柿產量和其耗水量的比值，可由此得知獲得最大產量所需最少水量，本試驗認為西紅柿灌水量為300mm可獲得較突出效益，產量高、水分利用率較高。

參考文獻

[1] 梁曉芬.滴灌技術在農業(yè)中的應用及發(fā)展[J].農家參謀，2018（21）：40，65.

[2] 楊騫，秦文晉，王弘儒.中國農業(yè)用水生態(tài)足跡的地區(qū)差異及影響因素：2000-2014[J].經濟與管理評論，2017，33（4）：135-145.

[3] 范博.節(jié)水現狀存在的水資源問題及保護措施探究[J].黑龍江水利科技，2016，44（8）：69-70.

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[5] 龔元石，李子忠，李春友，等.利用時域反射儀測定的土壤水分估算農田蒸散量[J].應用氣象學報，1998，9（1）：72-78.