設施辣椒栽培耗水量及節水高效灌溉制度試驗

孟永宏 張永忠

（平涼市水土保持科學研究所，甘肅平涼 744000）

近年來，平涼市為了推進產業扶貧，積極內扶外引，大力引主體、建基地，推進設施蔬菜標準園建設，推動蔬菜產業高質量發展。截至2019年底，僅平涼市崆峒區共引進、培育平涼超越農業有限責任公司、平涼綠康源現代農業科技有限責任公司、平涼市天源農牧業有限責任公司、平涼市高科農林綠化工程有限責任公司、平涼市豐源現代農業有限公司等11家蔬菜生產企業；扶持生產大戶30戶；組建蔬菜專業合作社16家，建成設施蔬菜標準化生產園區11個，面積達733.33 hm2，逐步形成了以涇河川區為主的設施蔬菜產業帶。在灌溉方式方面，具有多樣性，有溝灌、畦灌、微噴灌、滴灌等。灌溉是蔬菜生產過程中一項重要的農藝措施，但在實際生產過程中，蔬菜生產者往往對灌溉重視程度不夠，水分管理比較粗放，僅憑經驗對蔬菜進行灌溉，特別是設施蔬菜生產過程中，不僅造成水分浪費，而且由于灌水量過大，造成設施內土壤濕度和空氣濕度加大，蔬菜的生長發育受到影響，誘發病害的發生，加大了農藥的使用量，從而導致蔬菜產品的質量級別下降。因此，加強設施蔬菜生產過程中水分管理，對于設施蔬菜生產具有重要意義[1-2]。本文以溫室辣椒為研究對象，研究在溝灌與畦灌條件下辣椒耗水量、耗水規律，探求辣椒節水高效灌溉制度，以期為指導辣椒水分管理提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

本試驗在平涼市水土保持科學研究所灌溉試驗站日光溫室內進行，試驗地點位于北緯35°30′、東經106°41′，海拔高度 1 318.1 m，土壤類型為中壤，田間最大持水量26%，土壤容重1.31 g/cm3。供試辣椒品種為明星早椒和尖椒22號。

1.2 試驗設計

試驗共2個處理，即溝灌和畦灌。3次重復，共6個小區，試驗小區面積為12 m2（6 m×2 m）。土壤水分控制下限見表1。航椒在生長過程中，土壤水分供給采用管灌，出水量水表計量。

表1 各生育時期適宜土壤濕度控制下限 單位：%

1.3 試驗實施

在設施農業條件下，先整好苗床、施足底肥，腐熟的農家肥配合復合化肥施入，用辛硫磷、甲基托布津等農藥兌水稀釋消毒，澆足底墑水，疏松土層，整平做成寬1 m的長畦。育苗時，用竹棍將苗床壓成行距為7 cm的印痕，在印痕上播種，株距3 cm，然后覆上1～2 cm厚的過篩細土。用噴霧器均勻噴濕表層，鋪上塑料膜，其上再鋪一層報紙（其作用是保墑遮陰）。每天檢查墑情，在適宜溫度下，7 d后就可以出苗。出苗后揭去覆蓋物，讓幼苗在自然環境下生長，勤澆水，長到3～4片真葉時移植。2015年5月10日定植，南北向栽植，株距34 cm，行距50 cm。

1.4 測定內容與方法

1.4.1 土壤水分測定。土壤水分測定采用取土烘干法，取 0～20、20～40、40～60 cm 土層土樣測定，最后利用加權平均法計算0～60 cm土體的土壤含水量。含水量每10 d測定1次，即每月10日、20日、30日測定，逢生育期加測。

1.4.2 棵間蒸發測定。棵間蒸發采用埋設在作物行間的微型蒸滲儀測定，選用PVC材質的圓筒，內徑104 mm、長150 mm，外筒為白鐵皮制成的有底圓筒，其內徑稍大于內筒直徑，長度相同，采用換土稱重法測定，定植后每5 d測定1次。具體測定方法：將蒸發器外筒埋于作物行間，用內筒在作物行間取原狀土，用塑料薄膜封底，在天平上稱重后放置于蒸發器外筒內，下個測定日上午9：00取出稱重，然后在作物行間取新的原狀土，稱重后仍放置在蒸發器外筒內，第3個測定日上午9：00再取出稱重，依此類推。

1.4.3 生育性狀調查。對辣椒生長過程中一些重要特征出現的時間進行觀測記錄[3-4]，以反映其生長發育進程，一般記錄辣椒生長發育特征的時期為育苗期（育苗至定植）、苗期（定植至開花前）、結果盛期（結果盛期至結果尾期）、結果尾期（結果尾期至枯萎）。

采取定點法調查株高、莖粗，每個處理確定10株，每個生育時期調查1次。株高采用鋼尺從航椒基部開始量取至葉片所能達到的最高高度[5]；莖粗用游標卡尺在地面以上1 cm處量取直徑，采用十字交叉的量取方法，取平均值[6]。

果實成熟后每次采收記錄稱重，其總和為該處理的產量。

2 結果與分析

2.1 辣椒耗水量與耗水規律

按月或者生育階段分別統計2種灌溉方式下辣椒耗水量、棵間蒸發量、葉面蒸騰量、耗水強度，具體見表 2～3。

表2 畦灌和溝灌條件下辣椒各月耗水量

表3 2015年畦灌和溝灌條件下辣椒各生育階段耗水量

畦灌條件下辣椒全生育期耗水量為361.9 mm，其中棵間蒸發量為168.2mm，葉面蒸騰量為193.6mm，全生育期耗水強度為2.08 mm/d，葉面蒸騰量占耗水量的53.5%。各生育階段耗水量：苗期至開花結果期218.0 mm，開花結果期至結果盛期105.8 mm，結果盛期至尾果期為38.1 mm，分別占全生育期耗水量的60.2%、29.2%和10.5%。

溝灌條件下辣椒全生育期耗水量為336.1 mm，其中棵間蒸發量為146.6mm，葉面蒸騰量為189.4mm，葉面蒸騰量占耗水量的56.3%，全生育期耗水強度為1.93 mm/d。各生育階段耗水量：苗期至開花結果期為227.8mm，開花結果期至結果盛期為69.4 mm，結果盛期至尾果期為38.9 mm，分別占全生育期耗水量的67.8%、20.6%和11.6%。

畦灌與溝灌條件下辣椒生長期耗水量差異不大，畦灌全生育期耗水量較溝灌多25.8 mm，畦灌條件下葉面蒸騰量與棵間蒸發量之比為53.5∶46.5，溝灌條件下葉面蒸騰量與棵間蒸發量之比為56.3∶43.7。

2.2 辣椒生育性狀

在辣椒生長期，對其株高、莖粗進行了6次調查，在結果盛期對產量也進行了調查，其結果見表4。

表4 畦灌和溝灌條件下辣椒生長期生態指標及產量

從辣椒生態調查來看，2種灌水條件下營養生長差異比較明顯，6次調查辣椒株高溝灌較畦灌均高，莖粗每次調查溝灌均較畦灌稍粗。盛果期產量溝灌較畦灌增加1 696.5 kg/hm2。

2.3 辣椒灌溉制度確立

設施農業生產條件下，辣椒生長期水分供給基本上靠灌溉，辣椒生長期2種灌溉方式下的灌水量如表5所示。可以看出，2種灌溉方式下灌水量差異不大，全生育期灌溉定額畦灌為294.9 mm、溝灌為255.6 mm，灌溉次數均為6次。苗期至開花結果期畦灌灌溉定額為155.8 mm，灌水定額為44.2～56.8 mm，灌水3次；溝灌灌溉定額為133.5 mm，灌水定額為42.8～46.6 mm，灌水3次。開花結果期至盛果期2種灌溉方式灌溉定額分別為97.2 mm和82.5 mm，灌水定額均為38.5～49.6 mm，灌水2次。盛果期至尾果期灌溉定額為39.6～41.9 mm，灌水1次。灌水時間是根據各生育時段土壤水分控制下限確定，灌水量是根據田間最大持水量與土壤含水率確定。

表5 畦灌和溝灌條件下辣椒生長期灌溉制度

3 結論與討論

試驗結果表明，辣椒生育期耗水量為336.1～361.9 mm、棵間蒸發量為 146.6～168.2 mm、葉面蒸騰量為189.4～193.6 mm，全生育期耗水強度為1.93～2.08 mm/d；對株高、莖粗、產量調查發現，溝灌效果較畦灌好，其土壤水環境更有利于辣椒生長及果實發育。

本試驗只針對設施蔬菜中采取的主要灌溉方式溝灌和畦灌進行了試驗研究，得出了2種灌溉方式下辣椒生育期耗水量、耗水規律、棵間蒸發量、葉面蒸騰量，據此試驗提出了設施辣椒栽培高效節水灌溉制度。今后還應開展設施蔬菜微噴灌、膜下滴灌等試驗，探索適合當地推廣的設施蔬菜高效節水灌溉制度及灌水技術，為設施蔬菜生產節水灌溉提供技術支撐。