丁 林,金彥兆,王文娟,王以兵,李 斌
(甘肅省水利科學研究院, 甘肅 蘭州 730000)
?
民勤綠洲膜下滴灌洋蔥節水高產灌溉制度
丁林,金彥兆,王文娟,王以兵,李斌
(甘肅省水利科學研究院, 甘肅 蘭州 730000)
通過TDR土壤水分測定儀結合PC-2S土壤墑情監測系統及作物生理生態指標常規測定方法測定了膜下滴灌洋蔥不同灌水處理下土壤水熱動態、生長動態、產量效應、水分利用效率、耗水規律及經濟效益,并結合TRM-ZS3全自動氣象站氣象數據比較不同滴灌處理的優越性,分析了不同灌水處理對水熱變化、產量、灌溉水利用、耗水特性及效益的影響。研究表明,膜下滴灌土壤水熱變化均勻、利用率高,有利于洋蔥生長;適宜的滴灌定額條件下(T4)洋蔥單株重、橫莖及縱莖均較大,產量較對照(CK)增加8.65%,節水21.6%,灌溉定額降低120 mm,生育期耗水降低136.9 mm,水分利用效率提高37.31%,水分生產力達27.0 元·m-3,凈收入增加13.8%。與對照覆膜畦灌相比,滴灌處理生育期耗水強度較對照均降低0.8 mm·d-1以上,能有效降低棵間無效蒸發損失,減少生育期耗水,改善土壤水熱狀況,提高作物產量、水分利用效率和經濟效益,是一種經濟可行、易于推廣的節水方法。
洋蔥;膜下滴灌;節水高產;灌溉制度;民勤綠洲
石羊河流域是中國乃至世界上水資源供需矛盾突出、人水關系最不協調的內陸河流域之一[1-2]。處于石羊河流域下游的民勤綠洲缺水更為嚴重,是限制農業持續發展的主要原因。在民勤綠洲主要種植作物中,洋蔥以其適應性強、栽培簡單、耐貯藏、耐運輸、供應期長等特點,種植面積較大,多年平均種植面積均在3 000 hm2以上[3-6],種植方式以覆膜畦灌為主,耗水量在5 400~6 300 m3·hm-2以上。而《石羊河流域重點治理規劃》[7]中,民勤綠洲2010年綜合農田凈灌溉定額為429 mm,2020年為422 mm,洋蔥覆膜畦灌種植方式下的高耗水性已不能滿足《石羊河流域重點治理規劃》[7]中水資源高效利用要求。近年來當地不得不將壓縮洋蔥種植面積作為解決這一突出問題的出路[8-9],壓縮面積雖然在一定程度上可以緩解水資源供需矛盾,但是可能導致單位耕地產出率及農民收益的降低,有必要在洋蔥上開展高效節水技術應用及其效益研究。在節水灌溉技術應用研究方面,膜下滴灌技術以其抑制地面蒸發、減少深層滲漏、可控性強等優點得到了大力發展,僅甘肅河西地區年應用面積就在9.0萬hm2以上[10]。國內外學者運用膜下滴灌技術對棉花[11-15]、玉米[16-17]、制種玉米[18]、加工型番茄[19-21]、甜椒[22]、馬鈴薯[23]、防護林及沙生植物[24-25]等進行了大量的研究,并取得了很多研究成果,對于洋蔥相關灌溉技術也有學者就膜下滴灌、噴灌、調虧灌溉等條件下洋蔥優化灌溉制度、水分利用等方面開展了研究[26-33],取得了一定成果,但在洋蔥膜下滴灌條件下的水熱高效利用、效益及適宜灌溉制度等方面還需進一步深入研究。因此,本研究針對洋蔥種植與滴灌技術的特點,在民勤綠洲開展工作,從膜下滴灌土壤水熱變化,洋蔥生長動態、耗水特性、產量、水分利用效率、經濟效益等方面研究膜下滴灌洋蔥的節水高產機理與效應,提出節水高產制度與模式,以期為洋蔥高產、水熱高效利用提供理論基礎,促進膜下滴灌技術的發展。
1.1試驗區概況
試驗于2011年5月—2012年9月在甘肅省水利科學研究院民勤試驗基地進行。試驗區地處民勤綠洲和騰格里沙漠交界地帶的民勤縣大灘鄉,地理坐標東經130°05′,北緯38°37′,屬典型的大陸性荒漠氣候,氣候干燥,降水稀少,蒸發量大,風沙多,自然災害頻繁。多年平均氣溫7.8℃,極端最高氣溫39.5℃,極端最低氣溫-27.3℃,平均濕度45%,多年平均降水110 mm,多年平均蒸發量2 644 mm,全年平均揚沙59 d,全年沙塵暴日數37 d,風大沙多。年日照時數3 028 h,光熱資源豐富,≥0℃積溫3 550℃,≥10℃積溫3 145℃,無霜期150 d,最大凍土深115 cm。試驗區土質0~60 cm為粘壤土,60 cm以下逐漸由粘壤土變為沙壤土,土壤平均容重為1.54 g·cm-3。試驗田土壤養分、鹽分含量為有機質5.27 g·kg-1、全氮0.45 g·kg-1、全磷1.15 g·kg-1、全鉀16.67 g·kg-1、pH值7.96、全鹽1.872 g·kg-1,灌溉水礦化度0.91 g·L-1。
1.2試驗設計
根據滴灌灌水定額不同,試驗共設5個處理,每個處理設3個重復,以覆膜畦灌為對照(CK),洋蔥品種為紅寶903。2011、2012年均于3月上旬通過大棚育苗,2011年5月12日移栽定植,9月4日收獲測產,2012年5月13日移栽定植,9月6日收獲測產。按行距15 cm、株距15 cm,一膜8行,每穴1株移栽,小區面積22.5 m2(1.5 m×15 m),各小區間留有50 cm寬,40 cm高的小埂以供試驗灌溉和觀測,在試驗地四周按地形和小區布置情況留有保護行。試驗地休閑期深耕、免冬灌,移栽前耙耱、平整、采用統一灌水定額灌安種水900 m3·hm-2,移栽后對照處理灌坐苗水900 m3·hm-2,其他處理按試驗設計用滴灌灌坐苗水;移栽前鋪膜鋪滴灌帶,膜寬145 cm,一膜鋪3條滴灌帶,滴灌帶間距45 cm。試驗地移栽前施底肥磷酸二銨225 kg·hm-2、尿素300 kg·hm-2、鉀肥150 kg·hm-2,生育期隨水追肥2次,滴灌處理每次施5 kg尿素,對照處理每次15 kg尿素。灌溉水源為井水,兩年灌水時間均一致,用水表嚴格控制灌水量,滴頭設計流量1.6 L·h-1,滴頭間距30 cm。各處理隨機布置3個測定土壤含水量的TDR測管和2層共6個PC-2S土壤溫度傳感器,兩年試驗均采用統一灌溉制度,試驗小區灌水參數設計見表1。

表1 洋蔥膜下滴灌灌水參數設計
1.3測定指標與方法
土壤含水率及地溫:用TDR土壤水分速測儀測定并計算土壤含水量,深度為0~100 cm土層中每20 cm為一層測定,整個生育期每隔10天測定一次,降水及灌水前后進行加測。在每個處理的3個重復小區土層10 cm和20 cm處埋設PC-2S土壤墑情監測系統溫度傳感器測定地溫,每30 min自動測定一次。
作物生長指標及產量:分別在立苗后每隔15天及立苗期、六葉期、鱗莖膨大期、盛膨大期和收獲期使用卷尺測定株高。葉面積及干物質每15天采樣,每個小區取10株,葉面積用長×寬×系數法測定,系數取0.75,鮮重用電子天平測定,再用烘干稱重法測干物質積累;收獲期在每個小區中隨機選取兩點,每點取樣10株,將兩個點的樣品合成一個樣,進行考種,按各小區單收,計算各小區產量。
灌水量:采用管道輸水膜下滴灌,每個試驗小區均有單獨水表,灌水量由水表控制,記錄每次灌水時間、灌水量。
耗水量:耗水量(ET)按式(1)計算:
(1)
式中,ET1-2為階段耗水量(mm),i為土壤層次號數,n為土壤層次總數目,γi為第i層土壤干容重(g·cm-3),Hi為第i層土壤的厚度(cm),Wi1為第i層土壤在時段始的含水量(干土重的百分率),Wi2為第i層土壤在時段末的含水率(干土重的百分率),M為時段內的灌水量(mm),P0為時段內的有效降水量(mm),K為時段內的地下水補給量(mm),有底蒸滲器K=0,C為時段內的排水量(地表排水與下層排水之和,mm)。
節水率:在節水灌溉技術條件下,以使用節水灌溉技術后作物耗水量和常規灌溉條件下的作物耗水量差除以常規灌溉條件下的作物耗水量。
增產率:在節水灌溉技術條件下,以使用節水灌溉技術后作物產量和常規灌溉條件下的作物產量差除以常規灌溉條件下的作物產量。
種植效益:記錄各處理種子、化肥、農藥、地膜、機械、滴灌帶、水費、作物收購價等數據,計算作物投入與產出。
氣象資料:通過TRM-ZS3全自動氣象站觀測記載溫度、降水、蒸發、風速等氣象因素。試驗期間降水及氣溫變化見圖1。
1.4數據分析及處理方法
用Excel2003進行數據處理和制圖,用DPS(v6.05)統計軟件做相關分析。

圖1試驗期間(2011年5月—2012年9月)降水及氣溫變化情況
Fig.1Temperature and rainfall at the research area from May to September in 2011 and 2012.
2.1不同處理下洋蔥生育期土壤水分動態
根據試驗結果分析各處理土壤水分變化過程,由于試驗區未灌冬水,灌安種水前含水量較低,均在8%左右。移栽前由于統一灌了相同定額的安種水,各處理含水量無差別,移栽后隨著灌水定額不同,各處理含水率差異逐漸明顯,每次灌水后含水率升高形成峰值,隨后逐漸回落,峰值出現的次數與灌水次數一致。就各生育期來說,立苗期不同處理的土壤含水量隨土層深度增加均呈先增加(0~20 cm),后減小(20~40 cm),然后再增大(40~60 cm)的變化趨勢,且兩個拐點分別出現在30 cm和50 cm深處。主要是因為立苗期洋蔥植株葉面積小,植株蒸騰作用較弱,土層的水分受地表蒸發的影響較大,土壤水分減小主要用于棵間蒸發,水分散失主要集中在0~20 cm土層。地膜的保墑作用把水分保在了地表土層20 cm以下,導致20 cm以下土壤水分相對較高;由于膜下滴灌各處理灌水量較小,水分滲透到30 cm以下土層的量較少,導致土壤水分降低,而60 cm深處土壤水分又有所增加是由于前期底墑水分保持較高。六葉期不同處理的土壤含水量隨土層深度增加呈先增加,后減小,然后再增大的變化趨勢。但相對立苗期,此階段土壤含水量第一個拐點則出現在20 cm深處。鱗莖膨大期不同處理土壤含水量隨土層深度增加基本呈先增加,再減小的變化趨勢,與立苗期和六葉期變化趨勢不同,其原因是鱗莖膨大期是洋蔥枝葉茂盛、根系最發達的需水關鍵時期,洋蔥對水分需求量較大。鱗莖盛膨大期不同處理土壤含水量隨土層深度增加呈先減小,后增大的變化趨勢。總體來看,由于膜下滴灌灌水量少,0~60 cm土層的土壤含水率在多數時間段低于常規灌溉,各滴灌處理土壤水分動態變化起伏不大,相對較為平穩。在適宜灌水定額條件下,土壤水分始終保持在可高效利用范圍,無過干或過濕狀態,其“次數多,定額小”的灌溉特點符合作物需水及農田環境要求,有利于提高水分利用效率。

圖2洋蔥全生育期土壤水分變化規律(2011年)
Fig.2Soil moisture of onion field during the whole growth period(2011)
2.2不同處理下洋蔥生育期土壤溫度變化
洋蔥生育期5月8日—9月4日不同深度的土壤溫度變化過程如圖3、圖4所示,每天溫度均為全天溫度平均值。雖然在同一天內,土壤溫度呈現出低—高—低的單峰循環規律,但整個作物生育期溫度變化與氣溫及灌水有較為明顯的關系。數據表明:0~20 cm深度的土壤溫度自洋蔥移栽后開始到6月中旬都表現出上升的趨勢,6月中旬以后各個深度層次的土壤溫度都趨于穩定。這是由于自洋蔥移栽后開始到6月中旬氣溫總體上持續上升,自6月下旬到8月中旬氣溫一直趨于穩定的原因。另外,隨著灌水的實施,土壤溫度變化較大,灌前地溫較高,灌后地溫下降,隨著水分消耗地溫又緩慢上升,對照處理地溫起伏波動較大,主要是由于灌水時間間隔較長,而滴灌處理由于灌溉量小次數多,導致地溫變化較為平緩。對照處理除生育初期和末期外地溫均高于滴灌處理,且變化幅度較大。就不同深度而言,地溫全生育期變化趨勢均一致,只是10 cm處地溫變化波動較為強烈,20 cm處較為平緩,且10 cm處地溫均高于20 cm處,主要是上層土壤溫度受大氣溫度影響較大,而下層土壤溫度除了受大氣溫度調節以外,土壤水分的影響也較大。對照處理相比膜下滴灌土壤溫度變化幅度大。總體來看,在洋蔥生育期適宜地溫條件可減少土面水分無效蒸發,對土壤水熱進行了有效調控,提高了水熱利用效率,對洋蔥產量形成有一定促進作用。

圖3洋蔥全生育期10 cm土層土壤溫度變化規律(2011年)
Fig.3Soil temperature in 10 cm depth of the onion filed during whole growth period (2011)
2.3不同處理下洋蔥生長動態
經過對兩年洋蔥生長指標統計分析可知,洋蔥株高表現為灌水定額越大植株生長越快,到植株最高時,CK與T1相差14.5 cm,但隨著灌水定額增大時,處理間的株高差異也逐漸縮小。洋蔥葉面積指數的差異與株高變化趨勢一致,灌水越多洋蔥葉片生長越旺盛,葉片寬大,地面覆蓋度較高,其中CK葉面積指數是T1的2.68倍,但葉面積指數大,勢必會使部分營養消耗在地上部分,對根莖的生長將產生一定的負面影響。洋蔥干物質積累并不是隨著灌水定額增大而增大,適宜的灌水定額下(T4)干物質積累可獲得較高值,比常規灌溉處理平均干物質多0.3 g·株-1,即適宜的灌水定額可對洋蔥干物質積累起到一定的調控作用,使其有利于產量形成,達到節水高產的目的。


圖4 洋蔥全生育期20 cm土層土壤溫度變化規律(2011年)
注:不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01),下同。
Note: Different uppercase letters means significant fearfully different. The same below.
2.4不同處理下洋蔥產量分析
不同灌水處理洋蔥產量及構成要素見表3。就單株重、橫莖及縱莖來看,各處理之間存在顯著或極顯著差異。產量最高的T4處理具有最高的單株重,兩年平均為0.365 kg·株-1,而產量最小的T1處理單株重最小,為0.165 kg·株-1,且與其他處理之間都有顯著或極顯著差異;另一方面,T4處理不但具有最高的單株重,橫莖和縱莖也表現為最高,平均分別為9.25 cm和9.355 cm,其中橫莖與其他處理均有極顯著差異,平均分別比T1、T2、T3、T5和CK提高34.64%、21.31%、13.06%、6.44%和6.75%;縱莖與T3和CK無極顯著差異,與T1、T2、T5有極顯著差異。由此可見,不同水分處理明顯影響了洋蔥營養生長,在滴灌處理中,單株重和橫莖隨著灌溉量的增加呈現先增加后減小的趨勢,說明同為滴灌情況下,適宜的滴灌定額可改善土壤的水熱狀況,有利于洋蔥生長。洋蔥單株重和橫莖差異明顯大于縱莖差異,也就是說單株重和橫莖對水分反應敏感,由于各處理種植密度均一致,因此平均單株重即可代表洋蔥產量高低。比較各處理產量可得,滴灌處理并不是滴灌定額越大產量越高,適宜的滴灌定額(T4處理)水熱利用率高,有利于產量提高。分析可得T4、T5處理較對照是增產的,平均分別增產8.65%和2.30%,其他處理較對照是減產的,其中T1減產最大,平均減產率為51.2%。就節水率來說,滴灌處理較對照均有節水效益,其節水率均在18%以上,最高可超過36%。

表3 膜下滴灌洋蔥產量效應
2.5不同處理下洋蔥水分利用效率
從圖5可以看出,就兩年數據平均值而言,平均灌水量最多的對照處理(CK)水分利用效率較小,為21.82 kg·m-3,T4處理最高,為29.95 kg·m-3,較CK提高37.31%,T5處理次之,為27.32 kg·m-3,較CK提高25.2%,表明在一定范圍內,適當減小灌水量可以提高水分利用效率。從整個生育期來看,水分利用效率呈單峰曲線,隨灌水量增加呈先增加后減小的趨勢,各處理間存在較大差異。就灌水量最大的CK處理來說,當土壤水分含量過高時,光合速率不再增加,而蒸騰速率持續增長必然導致作物耗水過多,這是導致水分利用效率下降的重要原因之一。

圖5膜下滴灌洋蔥水分利用效率
Fig.5Water use efficiency of onion under drip irrigation
2.6不同處理下洋蔥耗水規律
根據觀測到的土壤水分變化過程,計算了膜下滴灌洋蔥各生育階段的耗水情況,結果見表4。將洋蔥整個生育期按4個生育階段劃分,不同生育期需水量明顯不同。常規灌溉CK各生育期耗水量均高于膜下滴灌處理,且常規灌溉與膜下滴灌各處理均存在顯著性差異。各生育期耗水量隨灌水定額的增加而增加。在鱗莖膨大期,灌水定額對植株的生長發育有很大的影響,灌水定額小導致洋蔥矮小,光合作用減弱,耗水量就小。在鱗莖盛膨大期,隨著營養生長的逐漸減弱和氣溫的降低,日均耗水量開始下降,但由于該生育期時段較長,階段需水量仍然較大。從洋蔥整個生育期來看,洋蔥階段耗水量與階段灌水量有密切關系,即階段耗水量大小完全由階段灌水量大小所決定。就平均耗水強度而言,階段耗水量越大,耗水強度也大,且最大峰值出現在鱗莖膨大期,此階段耗水強度最大的CK為6.1 mm·d-1,而最小的T1僅為4.2 mm·d-1,兩者相差1.9 mm·d-1。在整個洋蔥生育期CK耗水強度較滴灌處理均高出0.8 mm·d-1以上,說明過量灌水只會增加無效耗水,對作物產量形成無積極作用。
2.7不同處理下洋蔥經濟效益
灌水量最高的常規灌溉CK處理并沒有獲得最高的凈收入,膜下滴灌處理T4、T5凈收入高于常規灌溉處理CK,而T1、T2、T3則低于CK。其中T4凈收入最高,為99 569.9 元·hm-2,與常規灌溉CK相比凈收入多12 106.1 元·hm-2,增加13.8%。而灌水最少的膜下滴灌T1處理凈收入最低,為23 938.2 元·hm-2,分別比T2、T3、T4、T5、CK低52.0%、67.8%、76.0%、73.6%、72.6%。T4處理洋蔥灌溉定額較對照降低120 mm,生育期耗水降低136.9 mm,水分生產力達27.0 元·m-3。雖然滴灌處理在滴灌帶等生產資料上投入較多,與對照處理均有極顯著差異(P<0.01),其中投入最大的T5處理較CK投入增加1.5%,但滴灌處理節水節肥效果顯著。由以上可以看出,并不是灌水越多收益越多,適當灌水不僅能提高產量,而且凈收入也明顯提高。但是考慮到民勤地區水資源狀況、土地沙漠化和氣候特點,在滴灌條件下適當增加灌水量并結合農藝、耕作、覆蓋保墑等措施可獲得較高的產量及節水效應,在水源條件適合滴灌的地區可適當推廣種植面積。

表4 膜下滴灌洋蔥耗水規律
洋蔥作為西北旱區一種高投入、高產出的經濟作物,需水量較大,采用地面常規灌溉方式,需水量在600 mm左右,采用膜下滴灌,平均節水在2 000 m3·hm-2左右,節水效益非常顯著[29]。本文研究了膜下滴灌洋蔥土壤水熱動態、生長指標、產量、水分利用效率、耗水規律與效益,并根據洋蔥栽培特點提出了適宜民勤綠洲灌溉條件的膜下滴灌洋蔥節水高產栽培與灌溉模式(即處理T4模式),相關結論如下:
1) 膜下滴灌與其他灌水方式的土壤水、溫變化的差異是:有利于形成易于植物根系吸收的土壤水分條件,使土壤增溫,根系淺層土壤含水量高于深層土壤含水量,土壤干、濕間隔排列,有利于氣體交換,可明顯改變作物根際土壤水、熱、氣環境。本文研究得出膜下滴灌保墑效果較好,生育期土壤水分變化平緩,在作物根區始終保持適宜含水率,土壤溫度無大幅度起伏變化,有效調控了農田水熱利用,有利于洋蔥生長及產量形成,這與胡曉棠等[34]的研究成果是一致的。同樣與其他灌水方式相比,采用膜下滴灌技術改變了農田小氣候,土壤水、溫等作物生長環境均發生了變化,對作物生長會產生一定的影響[35],這一特點對洋蔥生長影響沒有獨特性。

表5 膜下滴灌洋蔥經濟效益分析
2) 適宜的灌水定額可對洋蔥干物質積累起到一定的調控作用,過多的灌水量會導致產量降低;適宜的滴灌定額條件下(T4)洋蔥單株重、橫莖及縱莖均較大,與其他處理之間都有顯著或極顯著差異;產量較對照增加8.65%,節水21.6%。研究結論與韓萬海[29]的研究結論是一致的。
3) 洋蔥水分利用效率呈單峰曲線,隨灌水量增加呈先增加后減小的趨勢,適宜滴灌定額(T4)條件下水分利用效率最高,為29.95 kg·m-3,較CK提高37.31%;膜下滴灌處理整個生育期耗水強度較對照處理降低0.8 mm·d-1以上,其中T4灌溉定額較對照降低120 mm,生育期耗水降低136.9 mm,水分生產力達27.0 元·m-3。這是由于隨灌溉水平的提高,產量增加幅度較耗水和灌水的增加幅度低所致。這說明滴灌可在一定程度上提高洋蔥的水分利用效率[31]。
4) 在民勤綠洲及類似區域膜下滴灌洋蔥推薦采用灌溉制度為總灌溉定額4 200 m3·hm-2,全生育期灌水10次,5月上旬灌安種水,灌水定額900 m3·hm-2;5月中旬移栽,移栽后于5月中旬、下旬灌2次水,灌水定額330 m3·hm-2;6月中旬、下旬,7月上旬灌3次水,灌水定額360 m3·hm-2;7月中旬、下旬,8月上旬、下旬灌4次水,灌水定額390 m3·hm-2。
5) 雖然滴灌處理總投入大于CK,但滴灌處理節水節肥效果顯著,在適宜的灌水定額條件下(T4)凈收入高于常規灌溉處理CK,其凈收入較CK增加13.8%。若結合農藝、耕作、覆蓋保墑等措施則可獲得更高的效益,相關結論可為旱區洋蔥的栽培及節水灌溉技術應用實踐提供參考。
由于本研究在民勤綠洲開展,研究結論得出的具體指標與數據可能與相關研究有一定差異,但總體結果及變化趨勢一致。在實際應用中,應根據所在地區氣候、土壤、水資源等條件差異選擇適宜的膜下滴灌灌水定額及灌溉制度,以取得最高的效益。另外,膜下滴灌與其他節水與農藝措施(如調虧灌溉、水肥一體化技術、化學保水劑技術)結合后相關效應與指標還需開展進一步研究。
[1]丁林,張新民,王福霞.免儲水灌施用保水劑注水播種對玉米產量及其構成因素的影響[J].中國農村水利水電,2010,(2):60-63.
[2]李海燕,張芮,王福霞.保水劑對注水播種玉米土壤水分運移及水分生產效率的影響[J].農業工程學報,2011,27(3):37-42.
[3]郭春秀,張德魁,趙翠蓮,等.民勤縣洋蔥地膜覆蓋高產栽培技術[J].甘肅農業科技,2010,(7):66-68.
[4]西部商報.本報請全國媒體賣民勤洋蔥[EB/OL].[2007-11-21].http://xbsb.gansudaily.com.cn/system/2007/11/21/010523159.shtml.
[5]民勤政府網.民勤洋蔥價格穩中有升[EB/OL].[2011-07-27].http://www.minqin.gansu.gov.cn/Item /27171. aspx.
[6]民勤政府網.洋蔥市場動態[EB/OL].[2011-07-27].http://www.minqin.gansu.gov.cn/Item/28473.aspx.
[7]甘肅省水利廳.石羊河流域重點治理規劃[R].蘭州:甘肅省水利廳,2007:29-30.
[8]民勤縣農牧局.民勤種植洋蔥問題[EB/OL].[2012-03-07].http://liuyan.people.com.cn/thread.php?tid=1354831.
[9]閻德倫.民勤不能種洋蔥[EB/OL].[2014-02-21].http://www.gansudaily.com.cn/system/2014/02/21/014898399.shtml.
[10]甘肅省水利廳.甘肅省河西走廊國家級高效節水灌溉示范項目實施方案[R].蘭州:甘肅省水利廳,2012:15-21.
[11]張朝勇,蔡煥杰.膜下滴灌棉花土壤溫度的動態變化規律[J].干旱地區農業研究,2005,23(2):11-15.
[12]劉新永,田長彥,馬英杰,等.南疆膜下滴灌棉花耗水規律以及灌溉制度研究[J].干旱地區農業研究,2006,24(1):108-112.
[13]王海江,崔靜,侯振安,等.膜下滴灌棉花干物質積累與耗水量關系研究[J].干旱地區農業研究,2009,27(5):83-87.
[14]李培嶺,張富倉,賈運崗.沙漠綠洲地區膜下滴灌棉花水分利用的水氮耦合效應[J].干旱地區農業研究,2009,27(3):53-59.
[15]徐敏,韓曉軍,王子勝.新疆棉花生產膜下滴灌技術應用研究[J].作物雜志,2005,(6):56-58.
[16]魏永華,陳麗君.膜下滴灌條件下不同灌溉制度對玉米生長狀況的影響[J].東北農業大學學報,2011,42(1):55-60.
[17]李長照,劉慶華,仲爽.玉米膜下滴灌土層增溫效果的研究[J].東北農業大學學報,2009,40(10):49-51.
[18]張芮,成自勇,李有先.水分虧缺對膜下滴灌制種玉米生長及產量的影響[J].干旱地區農業研究,2009,27(2):125-128.
[19]Shrivastava P K, Parikh M M, Sawani N G, et al. Effect of drip irrigation and mulching tomato yield[J]. Agricultural Water Management,1994,325:179-184.
[20]王新,刁明,馬富裕,等.滴灌加工番茄葉面積、干物質生產與積累模擬模型[J].農業機械學報,2014,45(2):61-68.
[21]齊廣平,張恩和.膜下滴灌條件下不同灌溉量對番茄根系分布和產量的影響[J].中國沙漠,2009,29(3):463-467.
[22]Sezen S M, Yazar A, Eker S. Effect of drip irrigation regimes on yield and quality of field grown bell pepper[J]. Agricultural Water Management,2006,81(1-2):115-131.
[23]張恒嘉,李晶.綠洲膜下滴灌調虧馬鈴薯光合生理特性與水分利用[J].農業機械學報,2013,44(10):143-151.
[24]杜虎林,鮑忠文,金小軍,等.塔里木沙漠公路防護林滴灌水分利用效率分析[J].中國沙漠,2012,32(2):359-363.
[25]王來田,李軍,丁愛軍,等.戈壁、流動沙丘地帶生物治沙滴灌節水試驗分析[J].中國沙漠,2004,24(6):155-159.
[26]劉靜,成自勇,安飛虎.民勤沙漠綠洲膜下滴灌洋蔥灌溉試驗研究初探[J].干旱地區農業研究,2012,30(6):55-59.
[27]鄭建華,黃冠華,黃權中,等.干旱區膜下滴灌條件下洋蔥水分生產函數與優化灌溉制度[J].農業工程學報,2011,27(8):25-30.
[28]鄭建華,王軍,黃冠華,等.膜下滴灌條件下調虧灌溉對洋蔥產量和水分利用效率的影響[C]//中國農業工程學會,農業水土工程專業委員會.現代節水高效農業與生態灌區建設(上).昆明:云南大學出版社,2010:481-489.
[29]韓萬海.西北旱區膜下滴灌洋蔥需水規律及優化灌溉制度試驗研究[J].節水灌溉,2010,(6):30-33.
[30]買自珍,樊亞妮,周皓蕾,等.西北旱區噴灌條件下洋蔥灌溉制度研究[J].節水灌溉,2014,(2):11-13.
[31]符崇梅,魏野疇,李娟,等.不同灌溉量、滴灌頻率及水肥耦合對洋蔥產量和水分利用率的影響[J].節水灌溉,2011,(8):36-39,42.
[32]Bekele S, Tilahun K. Regulated deficit irrigation scheduling of onion in a semiarid region of Ethiopia[J]. Agricultural Water Management, 2007,(89):148-152.
[33]Orta A H, Sener M. A study on irrigation scheduling of onion (AlliumeepaL.) in Turkey[J]. Online Journal of Biological Seienee, 2001,(1):735-736.
[34]胡曉棠,李明思.膜下滴灌對棉花根際土壤環境的影響研究[J].中國生態農業學報,2003,11(3):121-123.
[35]李明思.膜下滴灌灌水技術參數對土壤水熱鹽動態和作物水分利用的影響[D].楊凌:西北農林科技大學,2006:47-96.
Water-saving and high-yield irrigation schedule of drip irrigation under plastic film condition for onion production in Minqin Oasis
DING Lin, JIN Yan-zhao, WANG Wen-juan, WANG Yi-bin, LI Bin
(GansuResearchInstituteforWaterConservancy,Lanzhou,Gansu730000,China)
As a high yielding and efficiency vegetable, onion was planted at larger area in Minqin Oasis. Traditional irrigation mode can not meet the requirements of water saving and efficient due to high water consumption, and It is necessary to develop an efficient water saving technology. The soil water, growth parameters, yield, water use efficiency, water consumption and economic benefit were measured through the TDR soil moisture meter and PC-2S monitoring system for onion crops under the condition of drip irrigation under plastic film. The advantages of different irrigation treatment were compared combined with TRM-ZS3 automatic weather stations meteorological data. Results showed that weight, horizontal stem and vertical stem were larger, yield was increased by 8.65%, water saving by 21.6% under by drip irrigation and plastic film. The treatment T4 irrigation quota lowered by 120 mm, water consumption in growth period reduced by 136.9 mm, water use efficiency increased by 37.31%, water productivity up to 27.0 yuan·m-3and net income increased by 13.8%. Drip irrigation under plastic film should be a kind of economic and feasible, easy way for water-saving irrigation.
onion; drip irrigation under plastic film; water-saving and high-yield; irrigation schedule; Minqin Oasis
1000-7601(2016)04-0046-09
10.7606/j.issn.1000-7601.2016.04.08
2015-07-29
國家科技支撐計劃課題“西北生態脆弱區經濟作物高效用水關鍵技術研究與示范”(2011BAD29B04);甘肅省青年基金項目“麥秸-塑膜復合覆蓋對土壤水熱及環境的影響機制”(145RJYA281);甘肅省水利重點推廣計劃項目“河西內陸區精量低壓滴灌技術體系研究”
丁 林(1978—),男,甘肅武威人,高級工程師,主要從事旱區水資源利用及節水灌溉方面的研究。 E-mail:gssskyd@sohu.com。
S275.6
A