膜下沟灌方式对日光温室黄瓜产量及水分利用的影响

朱欣宇 程 明 贯立茹 刘佳伟 张 静 刘 娟

膜下沟灌方式对日光温室黄瓜产量及水分利用的影响

朱欣宇 程 明 贯立茹 刘佳伟 张 静 刘 娟

膜下沟灌技术具有节水效率高、成本低、操作简单、灌溉效率高、增产作用显著等优点。通过研究灌水沟大小对土壤水分变化和植株生长的影响，探索日光温室黄瓜膜下沟灌适宜大小的灌水沟。试验结果表明，黄瓜的产量以中沟 (宽55 cm，深15 cm)处理为最高，分别比大沟 (宽70 cm，深20 cm)和小沟(宽40 cm，深10 cm)处理高出12.2%和8.2%。水分生产效率也是以中沟处理为最高，分别比大沟和小沟高出19.0%和6.3%。

节水;膜下沟灌;黄瓜

膜下沟灌技术具有节水、成本低、操作简单、灌溉效率高、增产作用显著等优点，本试验通过在温室黄瓜上开展膜下沟灌的研究，观察不同的灌水沟大小对土壤水分变化和植株生长的影响，探索日光温室黄瓜膜下沟灌适宜的灌水沟大小。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验在北京市顺义区大孙各庄绿奥基地进行，土壤为沙壤土，播种前耕层土壤养分测定结果为:有机质2.16%，全氮0.17%，碱解氮97 mg·kg－1，速效磷130 mg·kg－1，速效钾120 mg·kg－1。

1.2 供试作物

黄瓜品种为津育5号，2009年8月28日定植，12月26日采收结束。

1.3 试验设计

黄瓜灌溉方式为膜下沟灌。采用大小行，1.3 m双行种植方式，起垄后在垄上开沟，并在沟上覆盖地膜，用塑料绳和竹竿将地膜支起，并在膜下进行灌溉。试验分为3个不同大小的灌水沟，分别为:大沟，宽70 cm，深20 cm;中沟，宽55 cm，深15 cm;小沟，宽40 cm，深10 cm。

每次灌水量以灌满每沟为准，并记录每个处理的实际灌溉量。3个处理的灌溉日期、施肥日期、施肥方式、施肥量以及植保措施和种植密度完全一致。

1.4 测定项目与方法

1.4.1 作物耗水量的测定 采用水量平衡法计算作物耗水量，ET=P+I+Q－D－ΔR－ΔS。式中ET为作物耗水量 (蒸腾蒸发量)，P为降水量，I为灌溉量，Q为地下水流，D为灌溉水渗漏量，ΔR为净地表径流量，ΔS为土壤储水量的变化量。在日光温室栽培条件下，P=0，ΔR=0。地下水较深的情况下可以认为 Q=0，方程简化为 ET=ID － ΔS。

通过渗漏仪测量灌溉下渗量。各个小区分别埋1个渗漏仪，渗漏面长1.5 m，宽1.3 m，渗漏仪具体结构如图1。在黄瓜苗期、结瓜初期、结瓜中期、结瓜后期、结瓜末期，每次灌溉的前一天，在灌水沟的正下方，选择有代表性的位置取0～20、20～40、40～60、60～80 cm土层的土壤，采用烘干法测土壤含水量，计算土壤储水量。

1.4.2 植株性状的测定 在黄瓜苗期、结瓜初期、结瓜中期、结瓜末期，每小区固定3株测定株高、基部茎粗、叶片数以及根瓜位叶片长、宽。

1.4.3 收获测产 收获时每个小区测产3行，测定产量、结瓜数及劣瓜数。

2 结果与分析

2.1 灌水沟大小对温室黄瓜生长指标的影响

由图2可见，黄瓜苗期株高差异不明显，从结瓜初期开始，中沟和小沟的黄瓜株高明显高于大沟的黄瓜株高。黄瓜各时期的茎粗都以中沟处理较大 (图3)。各处理的黄瓜叶片数在苗期差异不显著，在结瓜初期呈现小沟 ＞中沟 ＞大沟，结瓜中期以后以中沟的叶片数为最多 (图4)。结瓜中期及以后，黄瓜根瓜位的叶片长以中沟较长，大沟次之，小沟最小 (图5);根瓜位的叶片宽大沟和中沟的差异不大，小沟最小 (图6)。

图1 渗漏仪结构图

图2 灌水沟大小对黄瓜株高的影响

2.2 灌水沟大小对温室黄瓜耗水的影响

由表1可以看出，3个处理在苗期和结瓜初期的灌溉量差异不大，可能由于此期的土壤含水量较低，灌溉水的下渗较为迅速，所以小沟的灌溉量也相对较高。黄瓜生长的中后期各处理的灌溉量差异比较明显。全生育期大沟较中沟多灌溉31.8 mm，较小沟多灌溉100.1 mm。由表1还可以看出，灌溉水的渗漏量呈现随灌溉量的增加而明显上升的趋势。全生育期内大沟的渗漏量比小沟高出76.9 mm，其渗漏率 (渗漏量/灌溉量)比小沟高出16.9个百分点。土壤储水变化量的变化规律不明显，大沟和中沟全生育期内土壤含水量略有增加，小沟基本持平。

2.3 灌水沟大小对温室黄瓜耗水强度的影响

图3 灌水沟大小对黄瓜茎粗的影响

图4 灌水沟大小对黄瓜叶片数的影响

图5 灌水沟大小对黄瓜根瓜位叶片长的影响

图6 灌水沟大小对黄瓜根瓜位叶片宽的影响

图7 灌水沟大小对黄瓜耗水强度的影响

表1 灌水沟大小对灌溉水分配的影响

日光温室黄瓜的耗水强度 (即日耗水量)呈现先升高后降低的趋势 (图7)。黄瓜苗期处于8月末～9月初，气温较高，且日光温室长时间打开风口进行通风造成风速较高，加之定植后灌水量较大，土壤含水量较高，因此温室内的地面蒸发量较高。随着黄瓜的生长，总叶面积逐渐增加，蒸腾量也逐渐增加，且结瓜初期和中期气温仍比较高，地面蒸发量相对较高，因此黄瓜耗水强度逐渐升高。结瓜后期随着气温的下降和阴雨天气的增多，温室内的湿度逐渐升高，地面蒸发量大幅降低，且气温降低造成黄瓜生长减缓，蒸腾量随之降低，因此结瓜末期黄瓜耗水强度最低。3个处理的黄瓜耗水强度都在结瓜中期达到峰值。从结瓜初期开始，中沟处理的黄瓜耗水强度逐渐高于大沟和小沟处理，结合黄瓜的生长来看，中沟处理在结瓜初期和中期的叶片较大，叶片数也相对较多，因此蒸腾面积较大，这可能是中沟处理在结瓜初期和中期耗水强度较高的主要原因。

2.4 灌水沟大小对温室黄瓜产量和水分生产效率的影响

从表2可以看出，黄瓜的产量以中沟处理最高，分别比大沟和小沟处理高出12.2%和8.2%。结瓜数也以中沟处理最高，且其劣瓜数相对大沟处理减少8.8%。可见中沟处理最适宜黄瓜产量和效益的提高。从水分生产效率上看，以中沟处理最高，分别比大沟和小沟高出19.0%和6.3%。分析原因，一是每个沟追肥量 (冲施)是相同的，由于大沟灌溉量比较大，氮素被大量淋洗，加之黄瓜不属于深根系作物，养分没能得到充分吸收;二是由于大沟灌水量大，肥液相对浓度低，造成肥料利用率低，进一步影响产量。从全生育期土壤储水变化量来看，大沟和中沟分别为17.2 mm和16.4 mm，而小沟只有1.1 mm，说明小沟灌溉量没能充分满足作物生长需要，从而影响了产量。

表2 灌水沟大小对黄瓜产量及水分生产效率的影响

3 结论

在不同大小的灌溉沟中，中沟比较适宜黄瓜生长，产量和水分生产效率都最高，小沟次之，大沟第三。因此，中沟即宽55 cm、深15 cm的灌水沟适宜黄瓜膜下沟灌。

Effect of Ditch Irrigation under Plastic Cover on Cucumber Yield and Water Utilization in Solar Greenhouse

ZHU Xin-yu，CHENG Ming，GUAN Li-ru，LIU Jia-wei，ZHANG Jing，LIU Juan(Shunyi District Institute of Agricultural Sciences，Beijing101300，China)

The technology of ditch irrigation under plastic cover possess following advantages:high water saving efficiency，low cost，simple operation，good irrigation efficiency，remarkable yield increasing effect，etc.Through studies the effect of irrigation ditch size on soil moisture change and plant growth，this paper explores the suitable size of irrigation ditches under plastic cover in solar greenhouse.The result indicated that the treatment with middle size ditch(55 cm in width×15 cm in depth)had the highest cucumber yield，which was12.2%and8.2%higher than large size ditch(70 cm in width×20 cm in depth)and small size ditch(40 cm in width×10 cm in depth)，respectively.The middle size ditch also had the highest water production efficiency，which was19.0%and6.3%higher than that of the other two ditches.

Water saving;Ditch irrigation under plastic cover;Cucumber

朱欣宇，农艺师，北京市顺义区农业科学研究所，北京101300，电话:010－60480374，E-mail:shunyijieshui@tom.com

程明，贯立茹，刘佳伟，张静，刘娟，北京市顺义区农业科学研究所

2010-08-24;接受日期: 2010-09-20

果类蔬菜产业技术体系北京市创新团队项目