冀北地區膜下滴灌條件下白菜需水量研究

閆鳳岐，劉曉東，劉勝堯，栗淑芳，申領艷，王明秋，康少輝，蘇浴源

（1.張家口市農業科學院，河北　張家口　075000；2.河北省農林科學院經濟作物研究所，河北　石家莊 050051；3.河北省農林科學院農業信息與經濟研究所，河北　石家莊　050051）

冀北地區膜下滴灌條件下白菜需水量研究

閆鳳岐1，劉曉東2，劉勝堯3，栗淑芳1，申領艷1，王明秋2，康少輝1，蘇浴源*

（1.張家口市農業科學院，河北張家口075000；2.河北省農林科學院經濟作物研究所，河北石家莊 050051；3.河北省農林科學院農業信息與經濟研究所，河北石家莊050051）

為了提高冀北地區白菜生產上灌溉水的利用效率，在膜下滴灌條件下，以常規滴灌（白菜全生育期滴灌8次）為對照（CK），在白菜主要生育期設置不同的灌水次數，試驗設白菜全生育期內灌水4、5、6和7次4個節水灌溉處理，灌水量均為240m3/（hm2·次），研究了不同節水灌溉條件下白菜地上地下生長質量、產量和耗水量的變化，以篩選與CK地上地下生長質量和產量均基本相當條件下的最省水灌溉方式。結果表明：白菜全生育期滴灌5次（苗期1次，團棵期1次，結球期3次）效果較好。該處理的灌水定額僅為CK的62.5%，但白菜根鮮重、葉球緊實度和產量與CK差異不大，且耗水量明顯減少。

冀北地區；膜下滴灌；白菜；需水量

冀北地區的高原蔬菜是河北省四大蔬菜產業優勢區和優先示范帶之一［1，2］。僅張家口市蔬菜種植面積就達到了9.69萬hm2，產量638.84萬t［3］，除了出口外，每年7～9月的供京蔬菜總量占北京蔬菜市場的40%［2］。在蔬菜產業蓬勃發展的過程中，水資源匱乏將成為突出問題并制約蔬菜產業的發展［4～9］。

膜下滴灌技術為一種現代灌溉技術［10，11］，具有對灌水時間、灌水量和土壤濕度范圍等高度控制的特點，以及明顯的增產、節水、省肥等作用［12］，在節水灌溉中占有舉足輕重的地位［13］。噴滴灌技術在冀北地區推廣面積較大，達3萬hm2，占河北省推廣面積的30%，因此，在冀北地區開展相關研究是非常必要的。

目前，國內外有關蔬菜灌溉指標的研究較多，但多集中在設施果菜類蔬菜上［14～18］，而對葉菜類蔬菜的研究相對較少［19，20］。白菜屬需水量較大的蔬菜種類［12，20］，采用先進的膜下滴灌技術可有效節約用水。但是，有關冀北地區滴灌條件下白菜需水量的研究尚少，在膜下滴灌條件下如何更有效地提高水分利用率還需要進一步探索。分別在白菜苗期、團棵期、結球期進行不同灌溉次數和灌量處理，根據白菜生物學性狀和產量指標的變化，篩選出最佳的灌溉處理，探明冀北地區膜下滴灌條件下白菜生育期的需水量，可為冀北地區大白菜節水灌溉提供理論依據。

1　材料與方法

試驗在河北省壩上灌溉試驗站（張北縣饅頭營鄉的哈路村）進行。該區地處東經114°26＇、北緯41°0＇，海拔1 450 m，為內蒙古牧區與華北農區交錯地帶的典型代表區域；氣候類型屬寒溫帶半干旱大陸性季風氣候，年平均氣溫2.8℃，年平均降水量350～420 mm，年蒸發量1 850 mm，年日照時數2 758 h，無霜期90～107d。試驗地土壤類型為栗鈣土，容重1.56 g/cm3，田間持水量17.84%。

試驗大白菜品種為金峰。2014年4月上旬育苗；5月上旬采用50 cm等行距定植，株距45～50 cm，栽培密度3.90萬～4.35萬株/hm2。以當地灌溉習慣白菜全生育期澆8水為對照（CK）進行節水灌溉試驗設計，節水灌溉設白菜全生育期灌水4、5、6、7次4個處理（表1）。灌水方式為膜下滴灌，灌水量（精度0.01 m2）采用水表計量，均為240 m3/（hm2·次）。小區面積90 m2，隨機區組排列，3次重復。白菜追肥均隨滴灌施入，其中，苗期和蓮座期各施肥1次，結球期施肥2次；7月上旬收獲；其他管理同常規。

采用烘干法測定土壤含水量。在播種前和收獲時，用土鉆取0～60 cm土層的土樣，每20 cm為1個土層，將新鮮土樣在105℃下烘24 h，測量土壤含水量，3次重復。

表1　試驗設計的白菜全生育期灌水次數與灌水定額Table 1　Irrigation times and irrigation quota in the whole growing period of cabbage

白菜收獲時，每小區均按行收獲、計數，分別統計毛菜和凈菜產量；隨機取10棵，用米尺測量葉球高度，用電子游標卡尺測量葉球橫徑，用排水法測定葉球體積然后換算為緊實度；隨機取20棵，將整個根系挖出并裝入網袋，沖洗干凈后晾干，稱量根鮮重，然后將根系鮮樣放入65℃烘箱中烘約10 h至恒重后稱量干重。

利用Exeel 2003軟件對測定數據進行處理，利用DPS軟件進行數據的差異顯著性分析。

2　結果與分析

2.1不同灌溉條件對白菜地上部生物學性狀的影響

節水灌溉處理的白菜葉球高度、葉球橫徑和葉球緊實度與CK差異均不顯著（表2）。表明白菜生育期灌水4～7次均可以使白菜品種保持本身特性。其中，處理Ⅱ的葉球緊實度較高。

表2　不同灌溉處理下白菜的地上部生物學性狀Table 2　The biological character of cabbage under different irrigation treatments

2.2不同灌溉條件對白菜根部質量的影響

節水灌溉處理的白菜根鮮重，除處理Ⅱ＞CK但差異不顯著外，其他處理均顯著＜CK且也均顯著＜處理Ⅱ；根干重均＜CK，其中，處理Ⅱ和Ⅳ與CK差異不顯著，但均顯著＞其他2個處理；干鮮比均＜CK，其中，處理Ⅳ和Ⅱ指標值較高（表3）。總體來看，處理Ⅱ的白菜根系生長質量基本達到了CK水平，且顯著高于其他處理。

表3　不同灌溉處理下白菜的根系質量Table 3　The roots quality of cabbage under different irrigation treatments

2.3不同灌溉條件對白菜產量的影響

節水灌溉處理的白菜毛菜產量和凈菜產量均＜CK，且除處理Ⅰ外，其他處理與CK差異均不顯著（表4）。不同節水灌溉處理的毛菜重與凈菜產量變化趨勢一致，均表現為處理Ⅱ＞處理Ⅲ＞處理Ⅳ＞處理Ⅰ，但差異均不顯著。

表4　不同灌溉處理下白菜的產量Table 4　The production of cabbage under different irrigation treatments

與CK相比，處理Ⅱ的毛菜產量僅低5.16%，而凈菜產量降幅卻高達11.72%，最終該處理的凈菜率最低。分析原因，認為與該處理下白菜外葉較多、緊實度＜CK有關。節水灌溉條件下，處理Ⅱ雖然凈菜率最低，但毛菜產量最高，最終總的凈菜產量也最高。

2.4不同灌溉條件對白菜全生育期耗水量的影響

節水灌溉處理的白菜生育期耗水量均顯著＜CK，指標值隨著灌水量的增加而遞增，且不同水平處理的差異均達到了顯著水平（表5）。在產量與CK基本相當的前提下，處理Ⅱ效果最好，白菜全生育期耗水量較CK減少814.5 m3/hm2，降幅達28.17%。

表5　不同灌溉處理下白菜的全生育期耗水量Table 5　The water consumption of cabbage under different irrigation treatments

2.5白菜性狀指標、產量指標和耗水量之間的相關性分析

白菜生產指標相關性分析結果（表6）顯示，白菜耗水量與灌水定額呈極顯著正相關，與凈菜產量呈顯著正相關，與其他性狀關系均不密切；毛菜產量與葉球緊實度呈極顯著正相關，與根鮮重呈顯著正相關；凈菜產量與毛菜產量呈極顯著正相關，與葉球緊實度呈顯著正相關；葉球緊實度與根鮮重呈顯著正相關。可以看出，本研究條件下，影響白菜產量的2個關鍵因素是葉球緊實度和耗水量。而處理Ⅱ就是通過降低灌水定額在減少一定耗水量的前提下保證了葉球的緊實度和總體產量。本相關性分析結果可為下一步深入開展節水研究提供理論基礎。

表6　白菜不同生產指標之間的相關系數Table 6　The correlation coefficient between different production indexes of cabbage

3　結論與討論

在冀北地區，以春季大白菜品種金峰為試材，采用膜下滴灌技術，分別在白菜苗期、團棵期、結球期進行不同灌溉次數處理，以當地灌溉習慣白菜全生育期澆8水為對照（CK），試驗設灌水次數4、5、6、7水 4個節水灌溉處理，研究了不同節水灌溉條件對白菜地上地下生長質量、產量和耗水量的影響，以篩選與對照白菜產量和質量基本相當條件下的最省水灌溉方式。結果顯示，白菜全生育期澆5水（處理Ⅱ）效果較好。該處理的灌水量僅為CK的62.5%，但白菜根鮮重、葉球緊實度和產量與CK差異不大，且優于其他處理。壩上蔬菜生產要可持續發展，節水是第一要務。因此，在產量基本相當的情況下，應首選最省水的處理Ⅱ灌溉方式，即：苗期1水、團棵期1水、結球期3水。

處理Ⅱ的毛菜產量僅較CK低5.16%，但由于凈菜率（0.84）最低，較CK（0.91）低7.69%，最終凈菜產量較CK降幅高達11.72%。下一步需要在不增加耗水量的基礎上調整白菜各個生育期的澆水時間和次數，以提高白菜凈菜率，從而提高凈菜產量。

白菜全生育期的耗水量除了與灌溉量有關外，還受降水量的影響，但是，除了特殊氣候外，白菜的耗水量與灌水定額存在極顯著的正相關。因此以后的試驗中，在考慮正常氣候的條件下，完全可以通過調節灌水時期和灌水量來進行試驗方案優化，摸清白菜全生育期的最佳灌水量，為今后壩上地區進行階梯水價或者更深一步研究白菜需水規律提供理論依據。

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Study on the Water Demand of Cabbage with Drip Irrigation under Mulch in Northern Hebei Region

YAN Feng-qi1，LIU Xiao-dong2，LIU Sheng-yao3，LI Shu-fang1，SHEN Ling-yan1，WANG Ming-qiu2，KANG Shao-hui1，SU Yu-yuan*
（1.Zhangjiakou Academy of Agricultural Sciences，Zhangjiakou 075000，China；2.Institute of Cash Crops，Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Shijiazhuang 050051，China；3.Institute of Agricultural Information and Economy，Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Shijiazhuang 050051，China）

In order to improve the irrigation water use efficiency of cabbage production in northern Hebei，under the condition of drip irrigation under film，the experiment set up 4 irrigation treatments with 4，5，6 and 7 times in the whole growing period of cabbage，and every time the irrigation amount was 240 m3/hm2，with the conventional drip irrigation（8 times of drip irrigation in the whole growth period）as control，then the changes of the growth rate，yield and water consumption of cabbage under different water saving irrigation conditions were studied to screen the best water-saving irrigation methods.The results showed that the effect of drip irrigation 5 times in the whole growing period of cabbage was better，the irrigation amount was only 62.5%of CK，and there were no significant differences on root fresh weight，leaf ball compaction and production with that of CK.

The north of Hebei；Drip irrigation under mulch；Cabbage；Water demand

S634.1

A

1008-1631（2016）03-0010-04

2015-10-20

國家大宗蔬菜產業技術體系項目（CARS-25-G-04）；河北省現代農業產業技術體系項目

閆鳳岐（1979-），男，河北尚義人，副研究員，碩士，主要從事蔬菜栽培與育種研究。

蘇浴源（1964-），男，河北張家口人，研究員，主要從事蔬菜栽培與育種研究。