灌水量與灌水次數對焉耆盆地籽瓜產量性狀的影響

劉超峰 周雪英 趙新風

摘要 [目的]研究灌水量與灌水次數對焉耆盆地籽瓜產量性狀的影響。[方法]研究了焉耆盆地灌水量與灌水次數對籽瓜產量、鮮瓜重和出籽率影響，并計算各生育期的需水量。[結果]2012、2013、2014年，不同灌水定額處理下的籽瓜產量差異均較顯著，尤其2012和2013年達到極顯著水平。2012年灌水次數處理對籽瓜產量有顯著影響。灌水次數對鮮瓜重有顯著影響，而灌水量對其影響達到極顯著水平，進一步說明灌水量對鮮瓜重的影響極大，而籽瓜出籽率在不同灌水量和不同灌水次數下表現均不顯著。籽瓜產量與耗水量之間呈二次拋物線關系，籽瓜全生育期最佳需水量為3 600 m3/hm 最佳灌水次數8次左右。當全生育期供水量小于3 600 m3/hm2時，籽瓜產量隨耗水量的增加而增加；當全生育期供水量大于3 600 m3/hm 產量不增反降。籽瓜各生育期需水量中，苗期需水量占全生育期的16.8%，開花坐果期占26.9%，果實膨大期占38.2%，成熟期占18.1%。[結論]該研究為掌握籽瓜的需水規律，充分分配并發揮有限水資源的最大潛力提供理論依據。

關鍵詞 籽瓜；需水量；籽瓜產量；鮮瓜重；出籽率

中圖分類號 S651文獻標識碼 A文章編號 0517-6611（2018）15-0053-04

Abstract [Objective]To research the effects of irrigation amount and times on yield traits of seed melon. [Method] We researched the effects of irrigation amount and times on yield of seed melon， fresh weight and seed rate in Yanqi Basin. The water requirement of each growth period was calculated. [Result] In 2012， 2013 and 2014， yield of seed melon showed significant differences under different irrigating water quota treatments. Especially in 2012 and 2013， different treatments reached extremely significant level. In 2012， irrigation times had significant impacts on yield of seed melon.Irrigation times had significant impacts on fresh melon weight， and irrigation amount had extremely significant impacts， which further indicated that irrigation amount showed greater effects on fresh melon weight. Seed rate showed no significant differences under different irrigation amount and times. There was a quadratic parabolic relationship between the yield of seed melon and the water consumption， the optimal water requirement of the seed melon was 3 600 m3/hm and the best irrigation times were about 8 times.When the water supply was less than 3 600 m3/hm the yield of seed melon enhanced with the increase of water consumption.When the total amount of water supply was greater than 3 600 m3/hm the yield decreased.The water requirement of seedling stage accounted for 16.8% of the whole growth period， flowering fruit-bearing period， fruit enlargement period and mature period accounted for 26.9%， 38.2% and 18.1%. [Conclusion] This research provided theoretical basis for grasping the water requirement laws of seed melon， and for fully exterting the greatest potential of limited water resources.

Key words Seed melon；Water demand；Seed melon yield；Fresh fruit weight；Seed rate

水是人類賴以生存的物質基礎，是工農業生產中不可替代的重要資源。有關研究顯示，我國水資源若按人口、耕地計算，屬于嚴重缺水國家之一[1]。新疆土地遼闊但干旱少雨，在水資源短缺的同時，由于技術及管理水平等原因，農業用水又存在著嚴重的浪費現象，而采用先進的微灌技術與之配套，對缺水地區具有重要的現實意義[2]。滴灌是節水農業中有效的措施之一，它集灌溉施肥于一體，能適時、適量地向作物供水、施肥，使作物根系層的水分條件始終處在最優狀態，避免了其他灌水方式產生的周期性水分過多和水分虧缺的情況，同時能夠保持土壤具有良好的透氣性，為作物根系的生長發育提供良好的生長條件，為提高作物產量奠定基礎[3]。滴灌技術在棉花等作物上已經獲得了成功，并在工業番茄、辣椒等其他作物上推廣應用。粟曉玲等[4]對滴灌條件下蘋果樹耗水規律研究表明，滴灌條件下蘋果樹生長期的平均作物系數僅為0.36～0.49，明顯小于地面灌溉條件下；馬富裕等[5]對膜下滴灌棉花的增產機理和主要配套技術進行了研究，結果表明膜下滴灌棉花能夠增產20%～50%，節約用水20%～50%，水分生產率提高50%；王勤禮等[6]對張掖市籽瓜的需水規律和灌溉制度進行研究，認為花果期耗水量大，也是產量形成的關鍵時期，應充分保證其階段灌水量，在全生育期內最適宜的灌水次數為4次，灌溉定額為2 700～3 300 m3/hm2。

由于巴州水資源量相對開墾的土地偏少，加之時空分布及水土資源組合不均衡，以致缺水矛盾突出，這始終是制約巴州農業生產發展的主要因素。這種水資源緊缺和水土資源的極不匹配，導致了巴州水旱災害頻繁發生，從而限制了灌溉，以及農業和農村經濟發展。與普通打瓜相比籽瓜含有更高的維生素及其他營養物質，并具有耐儲藏、產量高等特點，在籽瓜的生產和消費中占有重要的地位。巴州是一個農業大州，農業耗水量大。據調查，渠系利用系數一般為0.4～0.5。隨著工農業生產和城鎮生活用水的需求增加，水資源供需矛盾必將加大，農業節水顯得越加重要；同時焉耆盆地的晝夜溫差大、光照資源豐富等獨特地理氣候條件，再加上籽瓜的高營養價值，使得籽瓜已成為焉耆種植結構調整的一個重要作物，籽瓜的種植與加工成為焉耆農業發展的主導產業之一。鑒于此，筆者研究了焉耆盆地灌水量與灌水次數對籽瓜產量、鮮瓜重和出籽率影響，并計算各生育期的需水量，旨在掌握籽瓜的需水規律，充分分配并發揮有限水資源的最大潛力。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

焉耆盆地位于天山以南，霍拉山以北的地區，東與博湖、和碩縣為鄰，西接和靜縣。該盆地地域遼闊，地勢平坦，開都河貫穿其中灌溉方便。試驗區設在包爾海鄉內解放一渠段（86°28′69″ E，42°00′55″ N），海拔1 047 m。焉耆盆地屬大陸性干旱氣候，光照充沛、降水較少、蒸發劇烈。冬季漫長而嚴寒，夏季短促而炎熱，年、日溫差大，春秋2季氣溫變化劇烈，冬春風大，時遭寒潮侵襲。根據巴州氣象局資料，焉耆2012—2014年多年平均降雨量不超過50 mm，年內降雨主要集中于4—8月，約占全年降雨量的90%。年平均蒸發量為200 mm以上。春季干旱且多風，年平均風速為15 m/s。籽瓜生育期（4月下旬—9月下旬）年平均降雨量為33.7 mm。試驗地設在焉耆解放一渠段，地勢平坦，土壤質地為下潮灰潮土，pH 8.5。

1.2 試驗設計

試驗共有2種措施，即不同灌水定額與不同灌水次數。每種措施設有9個處理（見表1），每處理設3個重復。不同灌水定額、頻率按非正交排列設計。另設1個溝灌對照和大田滴灌對照處理。試驗按開花前期（6月15日前）、開花—坐果期（6月15日—7月5日）、膨大期（7月5日—8月5日）、成熟期（8月25日后）4個生育階段進行。

1.3 采樣與測試方法

（1）測定土壤干容重和土壤初始含水量的土壤取樣方法：在每次灌水前及灌水結束1 d后，取土深度為0.8 m，每隔20 cm測定土壤含水量、電導率。

（2）作物實際耗水量的確定方法：作物實際耗水量根據《灌溉試驗規范》（SL13-90）規定，用水量平衡法[7]計算。

（3）土壤物理性質的測定方法：土壤干容重和土壤初始含水量采用土烘干法測定。田間持水率采用環刀法；測定時間為播種前。

（4）產量的測定：在成熟期后期分區采摘，小區各處理單株產量的總和記為該處理的產量。

2 結果與分析

2.1 不同灌水處理下籽瓜瓜子產量、鮮瓜重、出籽率、需水量比較

籽瓜瓜子產量、鮮瓜重、需水量受許多因素的影響，由于氣候、栽培措施及土壤、水文地質條件的差異，籽瓜的瓜子產量、鮮瓜重、需水量在不同的年份有所不同，見表2。

對3年的試驗結果進行方差分析，結果顯示在不同灌水定額處理間，2012、2013、2014年的產量處理差異均比較顯著（P=0.005 7<0.01，P=0.003 4<0.01，P=0.019<0.05），尤其2012、2013年達到極顯著水平，說明灌水定額對產量影響比較大。在不同灌水次數處理中，除在2012年的處理產量達到顯著外（P=0.046<0.05），2013、2014年的產量處理均不顯著（P=0.2157>0.05，P=0.1033>0.05）。由此表明，在灌水定額相同的情況下，在5～11次灌水次數中，次數對產量的影響較灌水定額較小。

對3年的鮮瓜重進行方差分析，結果顯示鮮瓜重在灌水次數上表現顯著（P=0.034<0.05），而在灌水定額中表現極顯著（P=0.002 2<0.01），這進一步說明灌水量對鮮瓜重的影響極大，而灌水次數對鮮瓜重也有較大影響。

此外，不同灌水量和灌水次數對出籽率的影響均不顯著（P=0.069 4>0.05，P=0.143>0.05），即灌水量和灌水次數對籽瓜出籽率影響均有限。

2.2 籽瓜各生育期需水量比較

籽瓜各生育期需水量以各年從籽瓜瓜子產量、鮮瓜重分析比較得出的最優處理進行分析。播種到開花前的苗期3年平均需水量為619.5 m3/hm 申蔓開花坐果期為993.0 m3/hm 果實膨大期為1 407.8 m3/hm2，成熟期為666.0 m3/hm 即苗期與成熟期需水量小，開花坐果期、果實膨大期需水量大，其中膨大期需水量最大。籽瓜需水量前、后期小，中期大，苗期需水量占全生育期的16.8%，開花坐果期占26.9%，果實膨大期占38.2%，成熟期占18.1%。

2.3 籽瓜產量與總耗水量的關系

對籽瓜總產量與總耗水量進行回歸分析，得出產量與耗水量之間呈二次拋物線關系由圖1可知，籽瓜全生育期最佳需水量為3 600 m3/hm 當全生育期供水量小于3 600 m3/hm2時，籽瓜產量隨耗水量的增加而增加；當全生育期供水量大于3 600 m3/hm2時，產量不增反降。

3 結論與討論

（1）不同灌水定額處理下，2012、2013、2014年籽瓜產量差異均顯著，尤其2012、2013年達到極顯著水平（2012、2013、2014年P值分別為0.005 7、0.003 4、0.019 0），說明灌水定額對產量影響比較大。2012年不同灌水次數處理下籽瓜產量差異達顯著水平（P=0.046），但在2013、2014年均不顯著（P=0.215 7，P=0.103 3）。這說明與灌水定額相比，灌水次數對籽瓜產量的影響較小，在該試驗中主要出現在5～11次灌水處理中。

（2）通過鮮瓜重在2012、2013和2014年不同灌水量、灌水次數下的方差分析，得到鮮瓜重在灌水次數上表現顯著（P=0.033<0.05），在灌水定額中表現極顯著（P=0.002 2<0.01），進一步說明灌水量對鮮瓜重的影響極大，而灌水次數對鮮瓜重也有較大影響。而籽瓜出籽率在不同灌水量和不同灌水次數下表現均不顯著（P=0.069 4>0.05，P=0.143>0.05），說明了無論是灌水量還是灌水次數對籽瓜出籽率的影響均有限。

（3）通過對籽瓜總產量與總耗水量進行回歸分析，得出產量與耗水量之間呈二次拋物線關系，籽瓜全生育期最佳需水量為3 600 m3/hm 當全生育期供水量小于3 600 m3/hm2時，籽瓜產量隨耗水量的增加而增加；當全生育期供水量大于3 600 m3/hm2時，產量不增反降。

（4）對籽瓜各生育期需水量分析可知，苗期需水量占全生育期的16.8%，開花坐果期占26.9%，果實膨大期占38.2%，成熟期占18.1%，表明籽瓜需水量前、后期小，中期大。這可能是由于籽瓜在苗期植株幼小，氣溫低，葉面蒸騰小，需水量也小；申蔓開花坐果期、果實膨大期由于植株茂盛，葉面蒸騰量大，同時氣溫升高，籽瓜需水量大；成熟期外圍葉面大部分變黃枯死，生理機能衰退，氣溫低，需水量也小。

（5）前人研究表明水分虧缺可增加土壤深處的根量而減少靠近土表的根[8-10]，這可能是由于在土壤干旱時，植物體地上部分生長受抑制的程度較根系明顯，有利于增加植物體的根冠比[11]。張歲岐等[12]研究表明玉米在營養生長期不灌溉條件下根系分布深度大于充分灌溉條件，保證了玉米對深層土壤水分的充分吸收，而生殖生長季節增大灌水會延緩表層根系生長的衰退，產生明顯的補償效應。因此，作物間爭水時期（6—7月）應適當減少灌水頻率，在作物快成熟時（8—11月）增加幾次灌水，從而達到延緩根系衰老的目的。因此，筆者認為在前期（尤其是苗期）對籽瓜進行適度控水可使其得到干旱鍛煉，增大根冠比和根活性，促進后期果實形成和降低根系衰老速度。開花—坐果期是籽瓜營養生長與生殖生長并重的時期，此時水分過低雖然可以促進籽瓜提早開花，但坐果率相對較低，不利于后期生長和產量，而且難以挽回生長。膨大期主要為果實膨大生長，水分主要對植株產量有影響。后期水分控制對籽瓜生長影響相對較小，主要是對品質產生影響。該研究得出籽瓜總產量與總耗水量之間呈二次拋物線關系，最佳灌水量為3 600 m3/hm2左右，最佳灌水次數8次左右。

參考文獻

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