設施農業雨水利用條件下西紅柿灌溉制度研究

付衛平 高文慧

【摘要】在現有農藝技術的基礎上，采用田間對比試驗的方法，根據示范區土壤特性，研究膜下滴灌技術相適應的灌溉制度。主要分析設施農業雨水利用條件下不同水分處理對西紅柿生理生態、產量、水分利用效率的影響，以及不同水分處理下田間土壤水分的動態變化和各生育期的耗水量，明確西紅柿的需水規律，確定設施農業雨水利用條件下西紅柿灌溉制度。

【關鍵詞】灌溉制度;蓄水;設施農業

目前，我國農業與生態可利用水資源日益短缺的矛盾日益凸顯，設施農業用水不能得到有效保障，大量農業設施閑置，造成現有可利用資源嚴重的浪費。然而較為豐富的雨水資源卻沒有能夠得到較好的利用，高效的利用雨水資源，對我國農業生產以及生態環境的建設具有重要的意義。

1.土壤含水率對灌水量的響應

水是生命之源，然而土壤水是植物吸收水分的主要來源，水分是原生質的主要成分，原生質的含水量一般在70%～90%之間，因此土壤水是植物生長和生存的物質基礎，土壤水不僅影響作物的產量，還影響著陸地表面植物的分布。土壤水對植物而言有著極其重要的意義，在種子萌芽前土壤水就對植物產生影響，土壤水在種子萌發前提供給促進種皮軟化和使凝膠狀態原生質轉化為溶膠狀態的水分，種子萌發期間提供給種子發芽所必需的水分;與此同時水分是所有有機物質的重要組成部分，是所有生理化學反應的基質和參與物質，維持著細胞的形態和各項生理活動，從而促進作物的生長發育;作物生長發育的過程就是有機體不斷合成和積累有機物質的過程，而這些有機物都是通過光合作用直接或間接合成的，光合作用中，水是不可缺少的重要原料，如果水分不足就會抑制植物光合作用，影響植物的生長;土壤中的所有養分都必須溶解在水中才能被根系吸收然后再通過蒸騰作用提供動力在運輸到地上部分，供植物生長所需。土壤水雖然對植物極其重要，但是只有合適的范圍內，才能保證植物的水分平衡。

一般來說不同作物在不同生育階段對水分的需求是不一樣的，我們必須在有限的水資源條件下根據作物各生育期的需水情況合理的分配水量，從而達到水資源的最大化利用，最終促進作物增產增收。

通過對2013-2015年西紅柿全生育期土壤平均土壤含水率可以得知3年的土壤平均含水率受灌水的影響基本一致，且不同灌溉制度對土壤含水率的影響較為顯著，灌水量越大表層土壤含水率越大。但是土壤的含水量不是越大越好，必須保持土壤水、肥、氣、熱的平衡才能真正的促進作物的增產增收。

2.不同灌溉制度對西紅柿生長發育的影響

2.1 不同灌溉制度對西紅柿株高的影響

筆者對2013-2015年間西紅柿株高受灌溉制度的影響進行了研究。結果顯示，灌溉制度對西紅柿的株高影響較為顯著，特別是低水與中、高水處理之間差異較為明顯。在西紅柿生育前期株高受水分的影響較小，甚至沒有影響，因為這個時期西紅柿主要以根的生長為主，對水分的吸收也因為根系還不發達受到一定的影響;而隨著生育期的推進，西紅柿株高受土壤水分的影響越來越顯著，這主要是由于隨著生育期的推進，西紅柿根系生長逐漸穩定，西紅柿地上部快速生長，需要的養分也較多，而作物對養分的吸收是伴隨著水分的吸收同時進行的，所以土壤水分含量越大西紅柿生長越快;到生育后期西紅柿中、高水處理株高基本相等且都高于低水處理。作物的生長受土壤水、熱、氣、肥等多因素的影響，只有這些因素都控制在適宜的范圍內才能有效的促進作物的生長。

2.2 不同灌溉制度對西紅柿莖粗的影響

通過對2013年-2015年西紅柿莖粗的變化情況研究可知，西紅柿的莖粗隨著生育期的推移呈現先增大后減小的趨勢，且在生育前期與收灌水量的影響較小，隨著生育期的推進受水分的影響效果也逐漸凸顯，但到后期呈現減小趨勢，前期和中期莖粗受灌水量的影響與株高相似，但后期西紅柿逐漸失水，所以出現萎焉，所以出現莖粗減小的現象。

通過以上試驗結果我們可以知道，合理的灌溉制度才能有效的促進作物的生長發育。

3.西紅柿產量對灌溉制度的響應

通過對2013年-2015年西紅柿產量隨灌溉制度的調整而變化情況的研究結果可知西紅柿產量基本隨著灌水量的增加而增大，但是當灌水量超過一定量時西紅柿的產量隨著灌水量的增大，增加的幅度較小，因此只有適量適時灌水才能在節約水資源的情況下提高西紅柿的產量。2013～2015年高灌水量較低灌水量西紅柿產量分別增加了27.5%、17.1%、21.2%。

4.設施農業雨水利用條件下西紅柿灌溉制度

西紅柿水分生產率隨著灌水量的增大，產生了逐漸減小的趨勢，從水分生產率和產量多方面考慮處理得出設施農業雨水利用條件下西紅柿推薦灌溉制度（具體見表1）。

結束語

在水資源日益緊缺的情況下，應該在雨水利用方面加大研究力度，尋求發展空間，這也是能夠解決未來用水資源不足的一個關鍵性突破，科學有效地利用雨水資源，具有戰略性發展的特點。設施農業雨水利用體現了現代設施農業的發展趨勢，對都市型現代農業的進一步發展具有重要的意義。

備注：論文以內蒙古水利科學研究院承擔的公益性專項“集雨技術和配套設施設備研制與開發研究”項目為依據，所有科研成果及數據均來源于該項目。

參考文獻：

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