日光溫室番茄畦上覆膜溝灌增產和節水效果分析

賈松濤 朱青艷 高 靜 孫寶祥 魏建文 白 軼

（1北京市通州區農業技術推廣站，北京 102200；2北京市通州區種植業服務中心，北京 102200）

地面灌溉具有成本低、易于維護的優點，但也存在著管理粗放、跑漏水嚴重、灌溉不均勻等缺點，灌溉水的利用率很低（郝春榮 等，2004）。為了找出適合本地區春茬溫室番茄（Lycopersicon esculentumMill.）生產的節水灌溉模式，本試驗研究了膜上溝灌、膜下溝灌和傳統溝灌對番茄植株生長、產量及水分利用效率的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗在北京市通州區潞城鎮大營村日光溫室內進行。土壤質地為兩合土，肥力中等，0～20 cm土層有機質含量16.80 g·kg-1，全氮1.19 g·kg-1，堿解氮107.31 mg·kg-1，有效磷（Olsen-P）36.25 mg·kg-1，速效鉀213.00 mg·kg-1。耕層土壤容重1.50 g·cm-3。

供試番茄品種為東圣1號。

1.2 試驗設計

試驗設3個處理：傳統溝灌（CK），膜上溝灌，膜下溝灌。隨機區組排列，3次重復，小區面積21 m2。2009年3月8日定植，采用大小行種植，大行距90 cm，小行距50 cm，株距35 cm，種植密度2 700株·（667 m2）-1，采收期為5月14日～6月30日。定植前施用商品有機肥500 kg·（667 m2）-1做底肥；尿素追肥，每次10 kg·（667 m2）-1，撒施后灌溉。傳統溝灌、膜上溝灌和膜下溝灌3個處理全生育期累計灌溉量分別為243.4、176.8、172.4 m3·（667 m2）-1。番茄植株4穗果后進行摘心，其余為田間常規管理。

1.3 測定項目

1.3.1 土壤含水量 2009年3月8日～6月30日，采用烘干法（彭世琪 等，2008）分別在番茄定植前、苗期、始收期、結果盛期及結果后期測定0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm、60～80 cm土層的土壤含水量。

1.3.2 植株生長及生理指標 在番茄苗期、始收期、結果期及結果后期，每小區掛牌標記 3株進行株高、葉片數測定。最后一次收獲后每小區選取3株測定其地上部干質量。

1.3.3 番茄產量 收獲時每小區單收計產，折算667 m2產量。

1.3.4 田間耗水量和水分生產效率 田間耗水量是指在作物整個生育期中農田消耗的總水量。水分生產率是指單位水資源量在一定的作物品種和耕作栽培條件下所獲得的產量。本試驗根據番茄定植前、收獲后的土壤含水量、產量以及土壤容重等指標，測算番茄的田間實際耗水量和水分生產效率（原保忠和康躍虎，2000；李遠華和趙金河，2001）。

2 結果與分析

2.1 不同灌溉方式對土壤含水量的影響

番茄是需水量較多的作物，本試驗中整個生育期共計灌溉15次。番茄定植前、苗期、始收期、結果盛期及結果后期0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm、60～80 cm的土壤含水量見表1。由于定植水統一灌溉，所以苗期以前各處理不同土層含水量大體相同。番茄植株根系主要分布在0～40 cm土層，自始收期開始，傳統溝灌與膜上溝灌0～20 cm和20～40 cm土層的含水量大體相當，并稍高于膜下溝灌。這表明與傳統溝灌相比，膜上溝灌在灌溉水量減少的情況下仍可以保持較好的土壤墑情，在一定程度上節約了灌溉用水；而膜下溝灌0～20 cm、20～40 cm土層含水量一直處于較低水平，這可能與取土位置與水分下滲面積有關。

本試驗取土點位于定植行兩株番茄的中間位置，由于膜上溝灌的下滲集中在定植孔附近，造成局部土壤含水量較高；而膜下溝灌番茄定植在壟背上，灌溉水的下滲面積也遠大于膜上溝灌，水分均勻浸潤到整個灌溉溝內，因而在與膜上溝灌用水量相同的情況下，0～40 cm土層含水量偏低。從40～60 cm、60～80 cm土層含水量的變化來看，3種灌溉方式差異不明顯，表明不同灌溉方式對 40 cm深度以下土壤含水量沒有顯著影響。

2.2 不同灌溉方式對番茄生長的影響

2.2.1 不同灌溉方式對番茄株高的影響 由表2可見，隨番茄植株生長發育，各處理株高迅速增加，至始收期后增長趨勢變緩。番茄整個生育期內，處理間株高大小順序為膜下溝灌＞傳統溝灌＞膜上溝灌，留4穗果摘心后膜下溝灌處理的植株株高達151.9 cm，膜上溝灌處理僅為136.9 cm，二者差異顯著，這表明膜下溝灌處理番茄植株的生長較其他兩個處理更為旺盛。導致這一情況的原因除了膜下溝灌可以使水分均勻浸潤土壤，有利于植株根系吸水以外，還可能與早春栽培地膜覆蓋下植株根部土壤升溫較快有一定關系。

表1 不同灌溉方式對土壤含水量的影響

2.2.2 不同灌溉方式對番茄葉片數的影響 在番茄苗期至結果盛期前，各處理單株葉片數以膜下溝灌最多，傳統溝灌次之，膜上溝灌最少，變化規律與株高相似（表2），表明采用膜下溝灌有利于番茄提早生長發育。

表2 不同灌溉方式對番茄生長的影響

2.3 不同灌溉方式對番茄地上部干質量及產量的影響

于番茄收獲期測定各處理植株地上部（不包括果實）干質量，所得結果見表3。膜下溝灌番茄植株地上部干物質積累最多，地上部干質量達到131.0 g·株-1，與傳統溝灌相比差異達極顯著水平。膜上溝灌處理植株干質量高于傳統溝灌，但二者差異不顯著。

如表3所示，3種灌溉方式中產量最高的是膜下溝灌，為7 575.8 kg·（667 m2）-1，比傳統溝灌增產11.34%，差異達顯著水平；其次是膜上溝灌，為7 267.5 kg·（667 m2）-1，比傳統溝灌增產6.81%，但二者差異不顯著。

表3 不同灌溉方式對番茄地上部干質量、產量、田間耗水量和水分生產效率的影響

2.4 不同灌溉方式對番茄田間耗水量和水分生產效率的影響

如表3所示，3種灌溉方式中膜上溝灌和膜下溝灌的田間耗水量僅為 156.53 m3·（667 m2）-1和166.40 m3·（667 m2）-1，明顯低于傳統溝灌，分別節水31.33 %和27.00%；而水分生產效率分別為46.43 kg·m-2和45.53 kg·m-2，極顯著高于傳統溝灌，增幅達50%以上。這說明膜上溝灌和膜下溝灌通過合理灌溉和使用地膜覆蓋，在一定程度上能夠減少水分通過土壤蒸發、滲漏及植株蒸騰作用等途徑而流失，顯著減少田間耗水量的同時，水分生產效率大幅提高。

3 小結

在灌水量減少的情況下，膜上溝灌濕潤并保持作物根區0～40 cm土層墑情的能力高于其他灌溉方式。3種灌溉方式中，膜下溝灌番茄的株高、葉片數以及地上部干質量均高于其他處理，表明膜下溝灌更利于番茄植株的健壯生長。相對于傳統溝灌，膜上溝灌和膜下溝灌分別節水31.33%和27.00%，田間耗水量明顯減少；而水分生產效率大幅提高，比傳統溝灌提高50%以上，因此膜上溝灌和膜下溝灌均為節水效果明顯的灌溉方式。膜下溝灌與傳統溝灌相比，有顯著增產作用，增產率達11.34%，建議在北京地區日光溫室番茄生產中推廣應用。

郝春榮，呂紹龍，魏偉.2004.節水地面灌溉技術.黑龍江水利科技，（3）：131.

李遠華，趙金河.2001.水分生產率的計算方法及應用.中國水利，（8）：30.

彭世琪，鐘永紅，崔勇，嚴昌榮.2008.農田土壤墑情監測技術手冊.北京：中國農業科學技術出版社：51-53.

原保忠，康躍虎.2000.番茄滴灌在日光溫室內耗水規律的初步研究.節水灌溉，（3）：25-27.