司國勝

摘要：本試驗(yàn)以大棚種植條件下的西紅柿為研究對象，試驗(yàn)時(shí)間在2021年2～7月，試驗(yàn)地點(diǎn)為山東菏澤某基地大棚室內(nèi)。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(jié)果前期灌水2次、結(jié)果盛期灌水3次、結(jié)果后期灌水2次;并設(shè)置4個(gè)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(yàn)重復(fù)3次;以此試驗(yàn)設(shè)定研究大棚種植條件下的西紅柿耗水規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明：大棚種植條件下西紅柿在整個(gè)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(jié)果盛期、結(jié)果前期、結(jié)果后期、營養(yǎng)生長期;同時(shí)大棚種植條件下西紅柿的耗水強(qiáng)度也隨著灌水量的增加而增加，耗水強(qiáng)度依次是結(jié)果盛期、營養(yǎng)生長期、結(jié)果前期、結(jié)果后期。試驗(yàn)結(jié)論認(rèn)為，大棚種植條件下西紅柿灌水量為300mm可作為滴灌最佳標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)產(chǎn)量高、水分利用率較高。

關(guān)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(yán)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(nóng)業(yè)用水量占到65%左右，每年農(nóng)業(yè)用水缺口超過300億m3[1-3]。而實(shí)際上，用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的水分有99%之多都會(huì)被騰發(fā)的形式消耗掉，留存于植株、果實(shí)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(nóng)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(shí)施節(jié)水灌溉、制定相應(yīng)的節(jié)水灌溉制度，實(shí)現(xiàn)高效、節(jié)水的西紅柿種植有重要意義。

1 試驗(yàn)概況

1.1 試驗(yàn)地選擇

試驗(yàn)在山東省菏澤某技術(shù)示范推廣基地展開，基地位置在菏澤市單縣，東經(jīng)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(yàn)地境內(nèi)土壤有三類：潮土、鹽土、風(fēng)沙土。試驗(yàn)地屬暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)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。總而試驗(yàn)地光照充足、熱量豐富、雨量適中且四季分明。

大棚主體為鋼架結(jié)構(gòu)，分別在頂部、底部設(shè)置1m的通風(fēng)口，相應(yīng)配置啟閉設(shè)備，可視情況所需適時(shí)開啟/關(guān)閉通風(fēng)口，大棚正上方1m部位設(shè)置遮陽網(wǎng)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選擇試驗(yàn)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(jié)果前期灌水2次、結(jié)果盛期灌水3次、結(jié)果后期灌水2次。西紅柿于2021年2月定植、3月進(jìn)入開花坐果期、4月進(jìn)入結(jié)果初期、5月進(jìn)入結(jié)果盛期、6月進(jìn)入結(jié)果末期、7月試驗(yàn)結(jié)束。

試驗(yàn)設(shè)置4個(gè)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(yàn)重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列，各處理小區(qū)的面積設(shè)置為2×12m=24m2。各處理小區(qū)種植6行西紅柿，行距設(shè)置為0.4m、株距設(shè)置為0.3m。

為避免水分的側(cè)滲，小區(qū)間使用油氈加以阻隔，油氈阻隔深度設(shè)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(dāng)?shù)卮笈锓N植栽培管理措施相同。

1.3 項(xiàng)目測定

1.3.1 土壤含水量測定

使用時(shí)域反射儀（TDR）對各小區(qū)土壤含水量進(jìn)行測定，以10d為監(jiān)測間隔時(shí)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(gè)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(jìn)行測量，基本原理為水量平衡方程：

其中，指的是第i時(shí)間段內(nèi)作物的平均騰發(fā)強(qiáng)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(jì)算時(shí)間長度，單位為d;指的是t-1時(shí)刻與t時(shí)刻蒸滲儀土箱的質(zhì)量，單位為mm;是指第i時(shí)間段內(nèi)的灌水量，單位為mm。

1.3.3 水分利用率（WUE）

于果實(shí)采摘末期，對各處理下的西紅柿產(chǎn)量進(jìn)行測定，并計(jì)算水分利用效率，計(jì)算公式為單位面積經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量（kg/hm2）和其生育期耗水量（mm）的比值，單位為kg/m3。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用Excel表格對統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)做處理，并使用SPSS25.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件做數(shù)據(jù)分析，采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差的方式來代表計(jì)量數(shù)據(jù)值。

2 試驗(yàn)結(jié)果和分析

2.1 西紅柿耗水強(qiáng)度

表1顯示了基于不同灌水量的西紅柿日耗水量表現(xiàn)：在西紅柿生長各階段及生育期，隨著灌水量的增多、耗水強(qiáng)度也相應(yīng)增強(qiáng);在結(jié)果盛期日耗水量達(dá)到最大，其中處理4條件下結(jié)果盛期耗水強(qiáng)度最大（P<0.05），達(dá)到3.96mm/d。在西紅柿整個(gè)生育期，耗水強(qiáng)度隨著灌水量的增多而增強(qiáng)，各處理耗水強(qiáng)度從高到底皆依次是結(jié)果盛期、結(jié)果前期、結(jié)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(gè)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(jié)果盛期耗水量達(dá)到最大（P<0.05）。西紅柿在整個(gè)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(jié)果盛期耗水量最多（P<0.05），達(dá)到178.63mm。各處理組西紅柿耗水量從多到少皆依次是結(jié)果盛期、營養(yǎng)生長期、結(jié)果前期、結(jié)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(yīng)增加，而產(chǎn)量卻呈先增加、后降低的趨勢;處理4灌水量達(dá)到450mm時(shí)，耗水量最大，但產(chǎn)量卻較處理3顯著下降（P<0.05），同時(shí)水分利用率最低（P<0.05）;而處理3灌水量為300mm時(shí)，耗水量雖較大、但同時(shí)產(chǎn)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(rèn)為作物灌水量為300mm可獲得較突出效益，產(chǎn)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(shí)為多汁漿果，含有較大水量，而其生育期內(nèi)耗水量較大是公認(rèn)的，同時(shí)也是我國乃至世界范圍內(nèi)種植面積較大的一種蔬菜。灌溉水為大棚種植條件下農(nóng)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(zhǔn)灌溉具有重要意義。精準(zhǔn)灌溉指的是既能獲得最大的種植效益、糧食產(chǎn)量，又能最大程度上減少灌溉水量，以此實(shí)現(xiàn)科學(xué)、合理灌溉計(jì)劃的制定?；谝陨?，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(yàn)設(shè)計(jì)，我們得到如下結(jié)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(qiáng)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(qiáng)度也相應(yīng)增強(qiáng);在結(jié)果盛期日耗水量達(dá)到最大，其中處理4條件下結(jié)果盛期耗水強(qiáng)度最大，達(dá)到3.96mm/d。在西紅柿整個(gè)生育期，耗水強(qiáng)度隨著灌水量的增多而增強(qiáng)，各處理耗水強(qiáng)度從高到底皆依次是結(jié)果盛期、結(jié)果前期、結(jié)果后期、營養(yǎng)生長期。

（2）西紅柿在各個(gè)階段的耗水量隨著灌水量的增多而增加，其中在結(jié)果盛期耗水量達(dá)到最大;西紅柿在整個(gè)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(jié)果盛期耗水量最多，達(dá)到178.63mm;各處理組西紅柿耗水量從多到少皆依次是結(jié)果盛期、營養(yǎng)生長期、結(jié)果前期、結(jié)果后期。

對以上兩結(jié)論進(jìn)行分析認(rèn)為，進(jìn)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(jìn)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(huì)顯著增加、蒸騰能力變強(qiáng)，因此耗水量不斷增長;尤其是進(jìn)入到果實(shí)采摘盛期，葉片的發(fā)育良好、植株蒸騰量顯著上升，達(dá)到最高;而當(dāng)進(jìn)入到果實(shí)采摘后期，植株根系與功能葉片均逐漸變老，生理活動(dòng)衰弱，影響到植株的蒸騰作用，因此植株總體耗水量會(huì)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(yīng)增加，而產(chǎn)量卻呈先增加、后降低的趨勢;處理4灌水量達(dá)到450mm時(shí)，耗水量最大，但產(chǎn)量卻較處理3顯著下降，同時(shí)水分利用率最低;而處理3灌水量為300mm時(shí)，耗水量雖較大、但同時(shí)產(chǎn)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(rèn)為作物灌水量為300mm可獲得較突出效益，產(chǎn)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(chǔ)，對于提高西紅柿水分利用效率可提供重要支持?？偨Y(jié)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(huì)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(jìn)的關(guān)鍵階段，基于其生理活動(dòng)的增強(qiáng)、耗水量不斷增大;果實(shí)采摘盛期，隨著大量果實(shí)的趨于成熟，對水分需求量猛增，繼而耗水量達(dá)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(huì)逐漸降低。而水分利用率是西紅柿產(chǎn)量和其耗水量的比值，可由此得知獲得最大產(chǎn)量所需最少水量，本試驗(yàn)認(rèn)為西紅柿灌水量為300mm可獲得較突出效益，產(chǎn)量高、水分利用率較高。

參考文獻(xiàn)

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