高產條件下日光溫室越冬茬黃瓜適宜滴灌量研究

吳興彪

（北京市密云區農業技術推廣站，北京 101500）

黃瓜是北京市郊區主栽蔬菜之一，據相關部門統計，近年來北京市黃瓜平均播種面積穩定在2 333 hm2左右，其中日光溫室越冬黃瓜播種面積達350 hm2。北京市水資源嚴重短缺，成為限制都市型現代農業發展的短板。黃瓜需水量較大，因此設施黃瓜節水栽培具有重要意義。前人關于設施黃瓜節水栽培在地面覆蓋[1-2]、灌溉方式[3]和灌溉量[4]等方面做了大量研究，但黃瓜產量均處于中等水平，目前關于高產條件下日光溫室越冬茬黃瓜適宜滴灌量研究較少；因此，本試驗選擇日光溫室黃瓜高產田（連續多年產量超過150 t/hm2），在滴灌條件下，以農戶常規灌溉量為對照，研究減量灌溉對灌溉水分配、土壤張力、黃瓜產量及品質的影響，探索京郊日光溫室越冬茬黃瓜高產栽培適宜的滴灌量及相關參數，為設施黃瓜高產高效節水栽培提供技術支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗時間與地點

試驗于11月—翌年4月在北京市密云縣西田各莊鎮卸甲山村日光溫室進行，供試溫室長67 m，跨度7 m。土壤質地為砂壤土，0～20 cm土壤含有機質33.1 g/kg，全氮1.9 g/kg，堿解氮151 mg/kg，速效磷58 mg/kg，速效鉀426 mg/kg，土壤容重1.21 g/cm3，田間持水量20.0%。

1.2 試驗材料

供試黃瓜品種為津優35，天津科潤農業股份有限公司黃瓜研究所培育。

1.3 試驗方法

試驗設3個處理：處理T（CK），農戶常規灌溉量；處理T1，85%農戶常規灌溉量；處理T2，70%農戶常規灌溉量。每個處理3次重復，隨機區組排列。為防止水分側滲，不同處理小區之間用垂直埋深50 cm的塑料薄膜隔開。采用滴灌施肥設施，滴頭間距30 cm，每壟鋪設2條滴灌管，定植后用農膜將溝畦全部覆蓋。定植緩苗水各處理均一致，緩苗后開始進行水分處理。各處理灌溉施肥情況見表1。其他田間栽培管理措施均一致。

表1 各處理灌溉量

黃瓜于11月16日定植，12月9日開始采收，翌年4月28日拉秧。采用大小行栽培，大行寬75 cm，小行寬40 cm，株距35 cm，小區面積38 m2，定植密度49 650株/hm2。

1.4 測試指標及方法

1.4.1 灌溉水分配

1.4.1.1 深層滲漏量（D） 利用排水式蒸滲儀測量，每個小區埋設1個，每次灌溉后1 d到下次灌水前1 d分2次用水泵將蒸滲儀中的水抽出并計量。蒸滲儀長寬高規格分別為120 cm×60 cm×60 cm，為方便表層耕作，將其頂部安裝于距地表30 cm處，蒸滲儀內的土壤是其所處位置的土壤按原土層依次回填并浸水壓實的，蒸滲儀的底部依次鋪墊濾網、細沙和石礫，厚約10 cm，因此蒸滲儀中所排出的水則為地下80 cm處的土壤滲漏量。

1.4.1.2 土壤貯存水量變化量（ΔW） 于黃瓜定植前、每個生育時期開始前與結束時和拉秧后測定每個小區0～80 cm土層的含水量，灌溉前加測。每小區5點，每個點分4層（20 cm為1層）取樣，同層混合后采用烘干法測定土壤含水量，計算土壤貯存水量變化量（ΔW）：ΔWi＝Wi－W0＝（θi－θ0）γh。式中：ΔWi為i階段測定土體的土壤貯存水量變化量（mm），Wi為i階段結束時的土壤貯存水量（mm），W0為i階段初始土壤貯存水量（mm），θi為i階段結束時的土壤質量含水量（%），θ0為i階段初始土壤質量含水量（%），γ為測定土體的容重（g/cm3），h為土體厚度（cm）。

1.4.1.3 耗水量（ET） 用水量平衡法計算黃瓜整個生育期的耗水量。公式為ET＝I＋W0－D。式中：I為灌水量（mm），W0為土壤貯存水量（mm），D為滲漏量（mm）。

1.4.2 土壤張力計讀數

采用真空表負壓式土壤張力計測量，埋設在2株番茄之間的滴灌管下方，埋深0.3 m。每次灌溉前進行讀數（kPa）。

1.4.3 經濟產量和水分利用效率

每小區選2壟調查瓜條數并計產，計算每處理3個小區累計產量（kg/hm2）。經濟產量水分利用效率（WUEe）以公式WUEe＝EY/ET計算。其中：WUEe為經濟產量水分利用效率，EY為經濟產量，ET為耗水量。

1.4.4 果實品質

VC含量測定采用2,6-二氯靛酚滴定法，可溶性糖含量測定采用蒽酮法，硝酸鹽含量測定采用水楊酸法。

1.5 數據分析

利用SPSS 20.5統計軟件進行數據分析，最小顯著差法（LSD）進行多重比較，Excel軟件做圖。

2 結果與分析

2.1 減量灌溉對灌溉水分配的影響

由表2可以看出，在黃瓜整個生育期內，隨著灌溉量的減少，深層滲漏量呈下降趨勢，T1、T2處理與T處理相比，深層滲漏量分別減少42.6%和58.9%，且處理間均達顯著性差異。3個處理土壤貯水量變化量均減少，需進行土壤供水，且隨著灌溉量的減少土壤供水量呈增加趨勢，T1、T2處理分別比T處理減少9.9 mm和17 mm，處理間均達顯著性差異。植株耗水量隨著灌溉量的減少而降低，T1、T2處理分別比T處理減少4.8%和15.1%，其中T2處理與T處理間達到顯著差異。

表2 減量灌溉對灌溉水分配的影響 mm

2.2 減量灌溉對土壤張力計讀數影響

從圖1可以看出，所有處理的土壤張力計讀數隨時間推移整體呈先下降后升高再下降又升高的趨勢，主要原因是溫室內溫度的不斷降低。為了降低灌溉對地溫的影響，農戶減少了灌溉次數和單次灌溉量，之后隨著溫度升高、光照增強，增加灌溉次數和單次灌溉量，促進黃瓜植株恢復生長。不同處理之間相比，隨著灌溉量的減少，土壤吸力增加，3個處理全生育期張力計平均讀數分別為－20.1、－21.6、－24.3 kPa。T1和T2處理與T處理相比，全生育平均張力計讀數分別減少5%和20%。

圖1 減量灌溉對土壤張力計讀數的影響

2.3 減量灌溉對水分利用效率的影響

從圖2可以看出，隨著灌溉量的減少，水分利用效率增加，T1和T2處理較T處理分別提高了3.61 kg/m3和2.77 kg/m3，但處理間沒有達到顯著性差異。

圖2 減量灌溉對黃瓜水分利用效率的影響

2.4 減量灌溉對黃瓜品質的影響

隨著灌溉量的減少，果實中可溶性糖含量增加，T1和T2處理較T處理分別提高17.3%和35.2%，并且T2與T處理之間達到了顯著性差異；T1和T2處理VC含量和硝酸鹽含量略有降低，但均未達顯著差異（表3）。

表3 減量灌溉對黃瓜品質的影響

2.5 減量灌溉對黃瓜產量和效益的影響

從表4可以看出，減量灌溉對黃瓜單株結瓜數沒有顯著影響。單瓜質量為T1＞T＞T2處理，與CK相比，T1處理增加2.3%，T2處理顯著降低9.4%。T1處理黃瓜產量最高，較T處理提高2.4%，但差異不顯著；T2處理則顯著減產10.2%。

表4 減量灌溉對產量和效益的影響

黃瓜產量越高，毛收入越高，表現為T1＞T＞T2處理；T1和T2處理由于減少了灌溉量，即減少了水費、電費投入，分別較T處理減少投入0.02萬元/hm2和0.04萬元/hm2；T1處理經濟效益最高，為53.41萬元/hm2，較T和T2處理分別增收1.42萬、7.28萬元/hm2，T2處理較T處理減收5.86萬元/hm2，并且T1、T處理均顯著高于T2處理。

3 結論與討論

在本試驗條件下，綜合灌溉量、耗水量、植株生長指標、產量、品質、經濟效益和水分利用效率等指標，T1處理是京郊日光溫室越冬茬黃瓜滴灌條件下較適宜的灌溉量，全生育期灌溉總量327.9 mm，其中苗期41.7 mm，初瓜期43.1 mm，結果期243.1 mm，當埋深0.2 m的土壤張力計讀數到－21.6 kPa時需進行灌溉。

傳統灌溉經驗下灌水量大，當灌水使土壤含水量超過田間持水量時，灌溉水將以重力水的形式向深層滲漏，灌溉水的滲漏使水分的利用效率下降，造成灌溉水的浪費，同時使土壤中的硝酸鹽淋洗問題突出。于紅梅[5]的研究結果表明，傳統灌溉處理下蔬菜地水分累積滲漏量為982 mm，其中蔬菜生長期內累積滲漏量為748 mm，占蔬菜生長期內供水量的36%。在本試驗條件下，T處理土壤滲漏量最多，為58.1 mm，占灌溉水總量的15.3%；T2處理土壤滲漏量最少為23.9 mm，占灌溉水總量的8.6%。各個處理深層滲漏量較少，主要是由于日光溫室越冬栽培滴灌條件下，單次灌水量較小。灌溉水發生深層滲漏的同時，也將土壤中的硝酸鹽等養分淋洗掉，本試驗條件下沒有對深層滲漏水中的硝酸鹽含量進行測定；同時，灌溉量不僅影響灌溉水的分配，同樣也會影響土壤溫度、養分分布以及根系的生長發育等，但本試驗沒有涉及相關內容，下一步將對不同灌溉量對根系生長、根層土壤環境和養分淋洗等做深入的研究。