地下滴灌與漫灌對保護地黃瓜栽培的影響研究

劉 楠 李 平 陳正武 韓毅科 魏愛民 杜勝利 崔興華

（1.天津科潤農業科技股份有限公司黃瓜研究所 天津南開 300192；2.天津市農業科學院黃瓜研究所/天津市農業科學院蔬菜生物育種全國重點實驗室 天津南開 300192）

隨著近些年我國蔬菜產業的迅速發展， 黃瓜栽培也得到了空前發展[1]。 為滿足人們對黃瓜消費的需求，隨著黃瓜周年生產方式的完善，栽培方式也由原有的露地栽培向設施栽培方向轉變， 目前我國黃瓜設施栽培面積已占栽培總面積的47%以上。 隨著保護地栽培面積的增大， 傳統管理模式帶來的弊端也逐漸顯現，雖然保護地能夠提供相對穩定、均一的栽培環境，但由于環境相對封閉，傳統的漫灌方式無法有效控制棚內濕度，從而導致白粉病[2]、霜霉病[3]等多種病害的發病率遠大于露地栽培； 并且長期使用傳統的漫灌方式會造成肥料利用率低下， 出現土壤板結等諸多不利于栽培的情況。

蔬菜生產中的傳統灌溉方式有漫灌、畦灌、噴灌等，這些灌溉方式為地上灌，灌溉用水利用率很低，一般會超過合理灌溉用水的0.5～1.0 倍，而地下滴灌屬于地下微灌形式，是一種新型高效節水灌溉技術[4]。滴灌是通過毛管上的灌水器把水或水肥的混合液緩慢流出滲入到作物根區土壤中， 再借助毛細管作用或重力作用將水分擴散到根系層供作物吸收利用的一種灌水方法[5]。 地下滴灌的優勢主要體現在：①灌水質量高，節水效果顯著，肥料利用率高；②減輕病蟲害，減少農藥用量，節約成本；③抑制雜草生長；④改善土壤的理化性能；⑤增產增收。 由于滴灌能充分滿足作物在生長過程中不同時期所必需的水和肥，準確適量地直接將水、肥送到作物根系周圍，達到節水、節肥、增產和減少病害等目的，已經成為全球研究的熱點[6]。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗于2022 年3-5 月進行。 地點設在天津科潤農業科技股份有限公司黃瓜研究所武清試驗基地16# 與17# 溫室內，2 座溫室除灌溉方式不同外其他所有設施均一致。 其中16# 溫室采取地下滴灌，17#溫室采取漫灌的方式進行管理， 栽培品種均為天津科潤農業科技股份有限公司黃瓜研究所自有品種津冬科潤99。

1.2 試驗方法

在2 個溫室中進行同樣的施肥、 開放風的基礎上分別進行地下滴灌與漫灌，對黃瓜用水量、產量、霜霉病與白粉病的發病情況及溫室內的溫濕度等相關情況的數據進行如實記錄，然后進行數據處理、分析，得出結論。

1.2.1 鋪設地下滴灌設施 在16# 溫室鋪設滴灌管，管上約30 cm 為一節，每節有2 個小針孔，針孔出水量設為不出水、小量水、大量水。 針孔斜插入黃瓜附近根際周圍土中。 在主管進水端安裝好過濾器，再與水源相連。 灌溉時接通電源，即可澆水灌溉，澆至根際周圍有水出現（根據黃瓜需水，適時澆水）。

1.2.2 材料處理

（1）催芽播種。 對種子進行溫湯浸種處理，隨后在28℃條件下進行催芽。 70%以上的種子發芽即可在穴盤進行播種育苗。

（2）定植。 定植前將腐熟好的有機肥及復合肥撒入，然后深翻及平整土地，做高畦。 待黃瓜瓜苗長出2 葉1 心時進行定植。

1.2.3 調查記錄

（1）溫濕度調查。 由于前期調查發現每日6：00-10：00 溫度明顯逐漸上升、濕度明顯逐漸下降，17：00-20：00 溫度明顯逐漸下降、 濕度明顯逐漸上升，從3 月26 日起每天在這2 個時段每小時記錄1 次溫濕度。 設定3 月26 日到4 月12 日為黃瓜生長前期，4 月13 日到5 月24 日為黃瓜生長中后期。 將16#與17# 兩溫室前期、 中后期平均溫度和濕度進行統計分析。

（2）用水量調查。 考慮到黃瓜中后期需水量大，前期將針孔調為小量水，中后期調為大量水。 在保證黃瓜正常生長條件下給予充足的供水量并分別記錄漫灌與地下滴灌的日期與水量，天陰時少澆，天熱時多澆。 將前期總水量、中后期總水量、全期總水量分別進行統計分析。

（3）產量調查。從第1 次采收開始，每隔1 d 采收1 次， 連續記錄15 d 產量作為黃瓜前期產量， 從第16 d 起到拉秧這段時間作為黃瓜中后期產量。 將2 個溫室黃瓜前期產量、全期產量進行統計分析。

（4）病害調查。 本試驗以黃瓜最常見病害白粉病和霜霉病作為主要調查對象， 以數字0～4 表示黃瓜白粉病、霜霉病的發病程度，“0”代表無發病，“4”代表發病最嚴重。 在黃瓜生長前期、中期、后期記錄黃瓜發病情況并進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 溫濕度分析

由表1 可知， 前期平均溫度都低于中后期平均溫度，2 個溫室內6：00-10：00 溫度明顯逐漸上升，17：00-20：00 溫度明顯逐漸下降。 16#溫室前期平均溫度比17# 溫室前期平均溫度高0.3～2.0℃， 16# 溫室中后期平均溫度與17# 溫室中后期平均溫度大致相同。

表1 地下滴灌與漫灌對溫室黃瓜溫度的影響（單位：℃）

由表2 可知，前期平均濕度高于中后期平均濕度，2 個溫室內6：00-10：00 濕度明顯逐漸下降，17：00-20：00 濕度明顯逐漸上升，16# 溫室前期、 中后期平均濕度都分別低于17#溫室前期、中后期平均濕度。

表2 地下滴灌與漫灌對溫室黃瓜濕度的影響（單位：%）

2.2 用水量分析

地下滴灌不需人看管， 通過埋在地下的滴灌管給作物根系直接供水，灌水效率高，減少了因地表蒸發而造成的損失，減少了灌水次數，便于田間管理。由表3 可知，16# 與17# 溫室前期總用水量都小于中后期總用水量，16# 與17# 溫室前期總用水量基本持平，16# 溫室中后期總用水量遠遠少于17# 溫室 （節水50%左右）。

表3 地下滴灌與漫灌對溫室黃瓜用水量的影響（單位：m3）

2.3 產量分析

由表4 可知，16# 溫室與17# 溫室相比， 無論是前期產量、 中后期產量還是總產量都要高， 其中前期產量提高17.9%， 中后期產量提高5.2%， 總產量提高6.8%。

表4 地下滴灌與漫灌對溫室黃瓜產量的影響（單位：kg）

2.4 病蟲害分析

由表5 可知，白粉病前期發病程度較輕，生長中后期發病較重，16# 溫室與17# 溫室相比, 前期發病相當，中后期輕一些。16#溫室前期沒有發生霜霉病，中后期略有發生，而17# 溫室霜霉病發病比較嚴重，且呈越來越嚴重的趨勢。

表5 地下滴灌與漫灌對溫室黃瓜病害發病程度的影響

3 討論與結論

通過對比不同灌溉方式對棚內溫濕度、 生長期灌水量、黃瓜產量及常見病害發病率的影響，不難發現，采取地下滴灌的方式能夠有效降低棚內濕度，平均降低11.1%，而對于溫度的提升作用前期比后期要明顯一些， 隨著外部氣溫的升高，2 種灌溉方式大棚內的溫度大致相同。 地下滴灌能夠顯著降低用水量，中后期的用水量僅為漫灌的51.0%，總用水量也為漫灌的56.6%， 雖然地下滴灌的灌溉頻率要比漫灌高，但地下滴灌為自動化灌溉，幾乎不需消耗人力，而漫灌每次操作至少需要1～2 人持續數小時才能完成。地下滴灌的總產量比漫灌提升了6.8%， 尤其在前期氣溫較低時提升效果更加顯著，達17.9%。 由于降低了棚內濕度， 地下滴灌對黃瓜常見病害白粉病和霜霉病的發病率也有明顯的改善。

因此， 地下滴灌能夠在保持表層土壤干燥的前提下完成灌溉， 能有效降低土壤水分揮發帶來的空氣濕度的提升， 從而能夠降低黃瓜主要病害的發病率，減少農民在生產過程中農藥的使用量，保護環境的同時也降低了農民的生產成本。 同時，地下滴灌直接給作物根系供水，供水穩定，土壤升溫快，通氣性好，水、肥、氣、熱比較協調，有利于作物對水分和肥料的吸收利用，并且能有效調節地溫，促使植物根系發達，植株健壯，節水節肥的同時產出更多，真正做到“投入少而產出多”。