大棚蔬菜黃瓜需水規律及種植過程中精準灌溉技術的具體應用與實施

當前隨著現代農業技術不斷發展，精準灌溉技術在大棚蔬菜種植中的應用已成為提升水資源利用效率、保障蔬菜品質的重要途徑。本文主要圍繞大棚黃瓜提出了一套精準灌溉技術的執行方案，以期通過水肥協同供給與微環境調控，提升黃瓜商品率、降低病害風險，為大棚黃瓜節水增效提供實踐參考。

一、大棚黃瓜需水規律與灌溉需求

1、需水規律

黃瓜屬于高耗水的蔬菜類型，其水分需求與生育階段動態匹配的特性顯著，精準灌溉需遵循其生理特性與生長規律：

（1）苗期～抽蔓期

此階段黃瓜處于營養生長主導期，以莖葉生長為主，根系發育尚未完善，整體水分需求較低，應適度控水，維持土壤保持輕度水分脅迫狀態（即采用“見干見濕”的灌溉策略），避免幼苗徒長，削弱其抗寒、抗旱性，阻礙根系向深層土壤擴展。灌溉時，應低頻、小量灌溉，誘導根系向下層濕潤區延展，促進深層根群發育。

（2）結瓜期

此階段黃瓜果實迅速膨大，水分需求急劇增加。當水分供應無法滿足單日超過 8mm 的蒸騰需求時，水分就會出現虧缺，從而導致果實形狀異常和頂端變細。因此，精準水分供給是實現供需動態平衡的關鍵。既要保障果實膨大及光合產物高效轉運的充足水分，又要精確控制灌溉量避免濕度過高誘發根腐病、霜霉病。

2、灌溉需求

（1）動態匹配生育階段

① 苗期。低頻灌溉可以促根下扎。通常采用低頻次（5～7天/次）小水量灌溉，在根區營造間歇性水分脅迫環境，誘導根系為尋求穩定水源而主動向深層土壤（ 20cm 探索，促進根系下扎。

② 結瓜期。此期果實細胞膨大對水分高度敏感，需高頻次穩定供水，每日或隔日灌溉，維持根區持續處于適宜水勢（土壤吸力）狀態，以確保果實充分膨大，保障果實日均持續生長量。

（2）環境響應調控

① 夏季高溫時段。若空氣濕度過低，植株會關閉作為氣體交換通道的葉片氣孔，從而抑制光合作用。該時段可以通過微噴灌增濕，增加冠層空氣濕度，維持氣孔開度，形成物理性保護屏障；或通過微噴技術間接水分補給，調控冠層微環境，規避土壤水分過量的風險，實現生理需求與根際環境的平衡。

② 連陰雨天。持續性降水（降雨持續 ?3 天）易致土壤水分飽和，此時應減少或停止灌溉，避免土壤過濕，誘發根系缺氧室息。

（3）水肥協同管理

① 水分是養分的載體。氮、鉀礦質養分需溶解于水中形成離子態方可被根系吸收。傳統施肥常常會因為灌溉與施肥不協調造成養分流失。而滴灌技術則可以通過將液態肥料按比例與灌溉水混合，實現水分與養分同步輸送至根系密集區（ 20～40cm 土層），從而達到養分隨水分同步供應的效果。

② 需水與需肥的同步性。結瓜期，需水量與需肥量同步達到高峰，氮素需求量較苗期顯著增加 60% 以上。為避免傳統“先灌后施\"模式導致的養分濃度驟降和流失，可采用滴灌水肥一體化技術，通過該技術可使肥料利用率顯著提升，有效驅動果實膨大。

二、滴灌技術在大棚黃瓜種植中的具體應用

基于上述需水規律和灌溉需求，滴灌技術因其精準、高效的特點成為實現大棚黃瓜精準灌溉的核心手段。其具體應用優勢和技術要點如下：

1、優勢分析

（1）節水增效

滴灌技術能夠直接將水輸送到植物根部，養分隨水供應，提升了吸收效率，實現了水肥一體化，避免了地表徑流和深層滲漏，提高經濟效益。

（2）防病提質

通過滴灌技術的使用，可精準控制根區灌溉，減少地表水分積聚，滿足黃瓜水分需求，抑制霜霉病、根腐病等病原菌，降低病害發生率。同時，穩定適宜的水分供給還可以確保黃瓜正常的生理代謝，能夠促進光合產物積累，使果實光澤度、硬度和口感等商品品質全面提升。

（3）輕簡管理

滴灌技術通過自動化精準灌溉，簡化了管理流程。其自動化程序減少人工灌溉，每棟溫室（ 667m² ，約1畝）單個生長季可減少人工操作14小時，顯著降低勞動強度。

2、技術應用

（1）苗期控水促根

① 低頻滴灌，誘導根系下扎。黃瓜苗期，通過采用低頻次灌溉（每3～5日1次），可利用水分脅迫效應驅動根系向深層濕潤區擴展。將滴灌帶埋設于 20cm 深度，可有效誘導根系向 20cm 以下土層延展，同時優化 0～20cm 土層根系的分布與活力。根干重增加，水分利用效率提高，有助于植株在生長后期維持穩定的生長態勢，抵御不良環境因素的影響。同時，控水策略使得苗期的耗水量僅占全生育期總量的 4.5% ，日均耗水量（ |0.92mm 顯著低于結瓜期，減少無效蒸發。深層根系的構建顯著增強了植株后期的抗旱能力，為節水增產奠定基礎。

② 小水量供給，維持適度濕潤。滴灌系統通過精確控制水量，可以滿足作物最小水分需求，以此避免土壤過濕導致根系呼吸受阻及病害滋生。通過保持表層土壤（ _0～10cm 適度濕潤狀態，能確保黃瓜幼苗水分供給，為黃瓜根系健康發育奠定基礎。

（2）抽蔓期穩水壯秧

遵循\"穩水量、促均衡”目標，具體實施要點為：

① 水分的漸進供給。在抽蔓期，黃瓜日均耗水量達 4.2mm 需通過滴灌系統分3～4次/周漸進補水（單次 15～20m³/667m² 供給，保持土壤濕度的相對穩定。根區 20cm 土層濕度波動控制在65%～75% 區間 （±5% ，以此減少水分突變引發根系應激，促進黃瓜秧的健壯生長，漸進灌溉還能使根系活力提升，增加側根增生量，促進壯秧增產。

② 水肥協同調控。在抽蔓期，黃瓜進入快速生長階段，對養分的需求會大幅增加。結合滴灌系統，在每次灌溉時隨水同施肥料，實現水肥一體化管理。此期氮（N）、磷 Γ（p₂0₅） 、鉀 （K₂O） 需求比約為1：0.3：1.2，可采用滴灌水肥一體化技術（尿素 4.5kg/667m²+ 磷酸二氫鉀 2kg/667m² ，分3～4次/周隨灌溉水施入），可以減少養分流失，促進根系的吸收效率，壯秧效果顯著。

③ 水肥協同結合環境調控防控病害。黃瓜抽蔓期，滴灌技術通過保持土壤濕度的穩定（ 75%～85% ），可降低灰霉病孢子的沉降量；滴灌精準控水（單次 ?20m³/667m² 同步注入 5% 枯草芽孢桿菌液（ 200～300g/667m² ，可減少疫病孢子傳播效率；結合日間通風（風速 0.8m/s ）等環境管理措施，可減少化學農藥噴施3次/季，提升病害防控效率，減少化學農藥用量。

（3）結瓜期精準水肥同步

① 水肥協同膨果機制。日均耗水量為 8.6mm ，分2次進行滴灌，單次滴灌量為 12～15m³/667m²o 維持根區水勢在-25～-15kPa（通過土壤張力計進行監測，該范圍通常對應土壤含水量處于較高且適宜的水平）。將EC值為 1.8～2.2dS/m 的肥液隨水注入。水分會驅動養分向 30～40cm 的根區擴散，形成“濕潤峰”（即水分在土壤中擴散的前沿濕潤區域），促使根系向養分富集區聚集。

按照生育階段調整氮（N）與氧化鉀（ [K₂O_?] 的比例（詳見表1），能夠提高鉀的吸收效率以及果實的膨大速率。

表1棚室結瓜期黃瓜高鉀液態肥配比

② 分時操作規范。清晨6：00進行滴灌，注人含氮肥液（ EC= 1.5），補充夜間蒸騰所消耗的養分，激活光合酶活性；17：00進行第2次滴灌，施加高鉀肥以促進光合產物的轉運；每次灌溉 30～ 40分鐘（砂壤土滲透 40cm 深度），滴頭流量 1.5～2L/h ，間距30cm. 。

三、微噴灌技術在大棚黃瓜種植中的具體應用

1、優勢

（1）防病提質

① 微噴灌可防治日灼果現象。微噴灌技術通過霧滴覆蓋（粒徑 200～500μm ）在黃瓜冠層形成一層水膜，削減強光輻射強度（遮光效應）。同時，水霧蒸發吸收熱量，可使果面溫度降低 4～ 5% 。

② 微噴灌均勻控濕減少畸形瓜。微噴灌技術能顯著降低根區土壤濕度在垂直方向（ 5～25cm 土層）的變異，徹底消除局部水分脅迫。霧化水滴均勻覆蓋冠層，有助于維持葉片氣孔穩定開度和相對均衡的光合作用強度，可以保障光合產物持續、均衡地供給果實。

（2）輕簡操作

① 管網靈活布設。當黃瓜種植密度為3株 /m² 時，需要按照“豐\"字形布局，將微噴頭間距設置為 2.5m ，使黃瓜均勻受水，實現按需精準供水。以滿足不同規模大棚與灌溉需求，可有效提升系統運行效率。

② 低壓節能驅動適配弱電區。微噴系統的工作壓力僅需0.15～0.25MPa （常規噴灌的1/3），配套普通離心泵（功率 ? 1.5kW）即可穩定運行。較傳統噴灌系統節能，單季畝均電耗降至 18～22kW/h 特別適配電壓不穩的丘陵或偏遠地區，降低農業用能成本。

（3）一機多用，功能擴展

① 葉面肥噴施。微噴灌系統憑借其均勻噴灑的特性，能夠精準地將葉面肥霧滴施加至黃瓜葉片正反面。相較于傳統背負式噴霧器施肥，大幅提升葉面肥的附著均勻性與肥料利用率，可以減少浪費。在黃瓜結瓜初期與膨大盛期，通過微噴系統噴施適宜葉面肥，可增強葉片光合作用（使光合速率穩定維持在 20～25μmol/m²?_s ，促進養分吸收與轉化，提高產量和果實可溶性固形物含量。微噴灌系統可靈活調整葉面肥種類與濃度，實現定制化管理。

② 生物防控載體。微噴灌系統是實施生物農藥精準噴施的有效工具。針對霜霉病等氣傳病害，可將枯草芽孢桿菌或白僵菌孢子懸浮液通過微噴頭霧化（霧滴粒徑 80～120μm ）后均勻噴灑，靶向覆蓋葉背病原菌覆蓋區，提升孢子著落密度與寄生效率。推薦操作參數：

* 枯草芽孢桿菌懸浮劑（100億 CFU/g ：畝用量 200～300g 稀釋200倍。

* 白僵菌油懸劑（500億孢子 ?/g ：畝用 150mL ，稀釋300倍。

*工作壓力： 0.20±0.03MPa （保障所需粒徑下的霧化均勻性）。

*噴施頻次：預防期7～10天/次，發病初期3～5天/次，以增強效果并延長持效期。

*結合棚內孢子捕捉儀實時監測（如霜霉病菌孢子 gt;5 粒/玻片時觸發噴施），可實現見菌施藥，有效降低防控成本，保障黃瓜安全生產與環境可持續性。

2、技術應用

（1）苗期緩釋保濕

① 短時霧化噴淋。采用旋轉式微噴頭將水流破碎為直徑0.2～0.5mm 的霧滴，每日在9：00～10：00與15：00～16：00各噴淋1次，每次持續3～5分鐘，確保霧滴均勻覆蓋苗床。這樣既能讓表層土壤獲得適量水分，促使幼苗根系向下生長，又可避免深層土壤過濕，減少病害滋生，同時降低水分無效蒸發。

② 濕度動態平衡。微噴灌系統通過智能監測與精準調控，可以實現苗期土壤濕度的動態平衡。短時霧化噴淋不但能夠濕潤表層土壤，為幼苗根系提供必要水分，同時還可以保持深層土壤相對干燥，形成天然濕度梯度。這種梯度環境能引導根系向下延展生長，增強根系活力，既能夠避免表層過濕引發病害，又能夠減少深層水分無效消耗。

③ 表層土壤維護。通過微噴灌系統能夠精準調控噴淋頻率與時長，將苗床表層 0～5cm 土壤濕度穩定在 65%～70% ，能夠滿足幼苗根系吸水，避免過濕引發根腐病。同時還能夠減少表層板結，保持土壤疏松通氣，促進根系呼吸與養分吸收，降低無效蒸發，使水分利用率提升 15% ，為苗期根系發育筑牢基礎。

（2）抽蔓期降溫護秧

① 高溫時段應急噴淋。當棚溫持續超過 35^c 、冠層溫度達38^qC 以上時，應啟動微噴灌系統進行應急噴淋。可采用200～500μm 霧滴，每日11：00～14：00間噴淋3次，每次持續2分鐘，間隔40分鐘。可使棚內溫度快速降低 4～6% ，冠層濕度提升，葉片蒸騰速率下降，可以有效避免葉片萎蔫，維持光合速率在18μmol/m²?s 以上，保障黃瓜秧苗正常生長。

② 莖蔓基部促根。抽蔓期通過微噴灌技術定向對莖蔓基部10～15cm 半徑區域補水，單次噴淋量控制在2～3L/株，使水流滲透深度達 15～20cm ，既能夠避免積水導致根系缺氧，又能刺激須根萌發。莖基部新根發生量增加，根鮮重提升，根系吸收面積擴大。配合清晨或傍晚噴淋（水溫 20～22% ，可減少根系應激反應。

③ 光照協同調控。抽蔓期利用微噴灌與光照調控聯動，正午光照時，啟動微噴3分鐘，霧滴能夠使冠層光照衰減，避免強光灼傷。外加配合12小時光照周期，微噴后葉片溫度降至28～30% ，較未處理組低 4～5^°C ，光合有效輻射利用率得以提升，莖蔓日伸長量增加 8mm ，可實現光溫水協同增效。

（3）結瓜期水氣協同

① 分時段功能切換。清晨，配合滴灌進行根區補水，微噴暫停以保證土壤水分下滲；午間，啟動冠層噴淋降溫，單次噴淋不超過5分鐘，避免濕度過高；傍晚，提前2小時停噴，降低夜間濕度至 60% 以下，可抑制霜霉病菌活動。

② 水氣協同。根區滴灌補水能夠保障充足的水分供應，使葉片氣孔在光強峰值期能保持最佳開度，提升光合速率；午間微噴降溫則有效降低了因高溫脅迫造成的過量或無效的蒸騰損失，能夠顯著提高水分利用效率。

（4）特殊環境管理策略，應對冬季和過渡期環境挑戰

① 冬季防寒增濕。當棚內夜間溫度低于 10^°C 時，應將微噴功能調整為“增濕-防凍\"模式：在晴天上午進行噴淋，頻次由每天1次改為每3天1次。同步在噴淋液中添加防凍劑（ 5% 海藻素溶液），增強植株抗寒性。

② 過渡期病害防控。季節交替、晝夜溫差大時，黃瓜易受灰霉病、葉斑病等影響。清晨或傍晚，進行3～4分鐘的短時噴淋，能夠保持適宜的冠層濕度，抑制病菌孢子的萌發。或將生物或化學防病藥劑按需加入微噴系統，實現藥液的均勻覆蓋，增強植株抗病能力。

（作者單位：457300河南省濮陽市清豐縣城關鎮人民政府）