滴灌條件下番茄需水規律研究

馮 誠，張友賢，方小宇(.桂林理工大學，廣西桂林54000;2.貴州省水利科學研究院，貴州貴陽550002)

蔬菜是需水量較大的作物。與其他農作物相比，蔬菜對水分的反應尤為敏感。大水浸灌既浪費資源，又會帶來土壤板結問題;浸灌的勞動強度大，費工，費力。在蔬菜生長期間，灌水較頻繁。灌水及時與否對產量有明顯的影響。許多地區都已采用微噴、滴灌等先進灌溉技術，但并未達到水分的優化管理及水分的有效利用。因此，筆者擬對露地滴灌條件下番茄進行不同水分處理，研究番茄生長的水分條件，對番茄需水規律、耗水量與產量及不同灌溉模式下番茄的產量等進行分析，提出適合番茄生長且能達到節水、增產、優質的需水規律，為生產實踐提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗區基本情況 試驗在貴州省灌溉試驗中心站修文節水灌溉示范園(全國節水教育基地)內5號地塊中進行。試驗區地處 E 106°37'，N 26°52'，高程位于1 270 ～1 300 m 之間，屬亞熱帶溫濕氣候區，氣候溫和，雨量豐沛，光照充足，雨熱同季，適宜多種農作物生長。多年平均降雨1 235 mm，平均徑流深550 mm，平均氣溫12.6℃，年日照時數1 324 h，年活動積溫4 097℃，無霜期270 d，多年平均風速2.3 m/s，強風以南風為主。降雨年內分配不均，5～9月降雨占全年降雨量的60%～70%，以春旱和夏秋連旱頻率較高。試驗區土壤為黃壤土，土壤容重在1.51 g/cm3，土壤耕作層厚度在25～35 cm之間。耕地有機質含量一般在3%以上，但普遍缺磷少鉀。土壤質地多為重壤、中壤和輕壤，土壤pH為中性和微酸性。田間持水量為38.9%，地下水埋深大于8 m。

1.2 試驗設計 番茄露地試驗于2013年5月10日～8月25日進行，共計105 d。供試品種為無限生長期番茄大紅一號。將番茄生育期劃分為苗期(從番茄移栽至2/3以上番茄現出花蕾)、開花結果期(苗期結束至番茄開始采摘)、成熟期(從開花結果期結束至拔秧)3個生育階段。試驗設4個處理，分別為處理①、處理②、處理③及雨養CK(表1)。每個處理3次重復，共計12個小區。南北向種植。各試驗小區間四周埋有60 cm深的塑料薄膜。試驗小區凈面積為100 m2，隨機排列，采用寬窄行種植，寬行80 cm，窄行60 cm，株距45 cm。在寬行中起隆以便試驗小區觀測。每個小區種植4行，每兩行中間鋪設一條滴灌帶，滴管帶滴頭間距45 cm，滴水量 2.5 L/h。

表1 番茄灌溉試驗設計方案 %

為確保幼苗的成活率，定植后各處理均澆一次定根水。灌水計劃濕潤層苗期為20 cm，開花結果期為30 cm，成熟期為30 cm。當測定的土壤含水率低于設定值時，對小區進行灌水，滴水量2.5 L/h，按等量設計。在每個小區滴灌的入水口均裝有一水表。各個小區的滴水量由水表進行計量。

1.3 試驗測定、調查項目及方法

1.3.1 土壤含水率的測定。各處理土壤含水率均用土壤水分時域反射儀(FDR)測定，每隔3～5 d測定一次。在灌水后進行加測，根據番茄不同生育期根系深度來調節FDR探頭埋深。

1.3.2 生長指標的測定。在番茄定植以后每隔10 d對番茄株高、莖粗數進行測定。用鋼尺測量植株葉片所能到達的最高位置，即株高。用游標卡尺測量植株地面以上2 cm位置處。

1.3.3 番茄產量的統計。番茄進入結果期后，統計番茄產量，包括果實數量、果實質量及單果質量，每次采收時分別按重復稱重計產。

2 結果與分析

2.1 番茄株高、莖粗 由圖1、2可知，在番茄生長的各個階段，水分虧缺均會對番茄生長造成不同程度的影響。對照雨養，水分嚴重不足，造成植株矮小，莖粗偏細;處理①、處理②、處理③由于供水相對充足，植株茂盛，株高較高，莖粗也較粗。結合產量分析，由于處理①水分較少，對番茄生長指標造成的影響不大，但是產量最低;處理②生長指標最好，產量最大;處理③供水充足，作物生長指標良好，但產量不是最高;CK供水嚴重不足，產量最低。由此可知，在同一灌溉模式下，隨著水量的增加，番茄產量也相應增加，當達到一定數值后，反而隨灌水量的增加，產量減小。

2.2 番茄需水規律 由圖3、4可知，番茄表現出較好的累積需水規律。由于苗期秧苗較小，需水量相對較小，累積耗水量的增長幅度也相對較緩慢;在開花結果期，番茄營養生長、生殖生長迅速，需水量大幅增加，積累需水量增長加快，曲線的增長趨勢最明顯;進入結果期后，需水量逐漸增大，累積需水量增陡。

根據番茄各生育階段需水量，得出最優處理，即苗期需水量為89.5 mm，開花結果期為 215.9 mm，成熟期為 68.4 mm，可知苗期需水量最小，開花結果期需水量增大，進入成熟期后，隨著果實的不斷采摘，植株體逐漸轉向衰老，需水量開始下降。苗期需水量占全生育期的20.9%，開花結果期占55.8%，成熟期占 23.3%。

研究表明，番茄是一種需水量較大且對水分較敏感的蔬菜。番茄需水規律可以通過日需水量變化過程進行分析。在適宜的水分條件下，需水量表現為苗期耗水量最少，從開花結果期開始，隨著植株的生長，植株體的蒸騰加大，需水量逐漸變大，到了結果中后期需水量最大，水分對產量的影響最大。到了成熟期，由于果實的不斷采摘、植株體的衰老，需水量也開始下降。

2.3 番茄耗水量與產量的關系 通過對不同處理的番茄產量和全生育期灌水量進行回歸分析，得出產量與灌水量之間呈二次拋物線關系(圖5)，其回歸方程式為y=－11.634x2+703.84x －8 714.3。

研究表明，在番茄的整個生育期內，處理②水分生產率最高，處理①次之，CK雨養處理最低。處理③灌水量最大，水分生產效率最低;處理②灌水量相對處理①增加，相應的產量也增加。同時，水分利用效率隨之增加。因此，小麥產量隨著灌溉水量的增加而增加，當產量達到一定數值后反而隨灌水量的增加而減小，同時在番茄的某些生育階段，適當的干旱對番茄的生長反而是有利的，能夠促進番茄的生長發育。

3 結論

(1)滴灌是一種先進的灌水方式。它通過滴頭將有壓水流送到作物根部，有效地避免深層滲漏。通過試驗，初步分析了最優處理②，即在全生育期灌溉量為420 m3/hm2。試驗結果表明，番茄是一種需水量較大且對水分較敏感的蔬菜。番茄需水規律可以通過日需水量變化過程進行分析。在適宜的水分條件下，需水量表現為苗期耗水量最少，從開花結果期開始，隨植株的生長，植株體的蒸騰加大，需水量逐漸變大，到了結果中后期需水量最大，水分對產量的影響也最大。到了成熟期，由于果實的不斷采摘，植株體衰老，需水量也開始下降。

(2)番茄的產量與耗水量呈二次拋物線關系，關系式為:y= －11.634x2+703.84x－8 714.3。由此可知，隨著日光溫室番茄灌水量的增加，產量增加，但當到達一定灌水量時，灌水量增加而產量下降。

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