不同灌水次数对温室黄瓜耗水规律及水分利用效率的影响

孔德杰，郭生虎，张源沛，郑国宝，朱金霞

（宁夏农林科学院农业生物技术研究中心，宁夏银川，750002）

不同灌水次数对温室黄瓜耗水规律及水分利用效率的影响

孔德杰，郭生虎，张源沛，郑国宝，朱金霞

（宁夏农林科学院农业生物技术研究中心，宁夏银川，750002）

在膜下滴灌条件下，灌溉定额为600 mm时，研究了不同灌水次数对日光温室黄瓜耗水规律及水分利用效率的变化规律。研究结果表明，灌水次数达18次时，黄瓜耗水强度整体随着生育期的延后逐渐增大，在结果盛期达到最大，随后逐渐下降；土壤贮水量随灌水量的增加而增加，而土壤水分的消耗则随着灌水量的增加而明显减少；灌水15～18次，既能满足黄瓜水分需求，又可为土壤补充水分，且水分利用率达到33.4 kg/m3。

日光温室；黄瓜；灌水次数；耗水规律；水分利用效率

黄瓜是我国北方冬春季节温室栽培的主要蔬菜。由于效益高，见效快，栽培面积迅速增加。目前已约占日光温室蔬菜栽培总面积的1/3。但黄瓜是对水分敏感且需水量较多的蔬菜，土壤水分的供应状况对其生长发育和产量有很大影响。因此，为提高日光温室黄瓜生产的经济效益，科学的水分管理是关键[1]。目前温室黄瓜生产水分管理仍主要采用露地生产的经验，缺乏科学的指导，不仅浪费水资源，而且导致日光温室病虫害发生严重和产量下降等问题[2]。灌水次数可改变土壤水分的空间分布和土壤贮水量，近年来，国内学者已对日光温室黄瓜对水分胁迫的反应、需水规律、灌溉制度和生理机制进行了研究[3]，但是对土壤水分的运动状况报道较少，而且试验多以盆栽为主。在正常生产条件下，研究了不同灌水次数对宁夏干旱区设施黄瓜产量、水分利用效率及土壤贮水量的影响，为温室黄瓜生产的水分管理提供可靠的理论基础和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地基本情况

试验在宁夏盐池县城西滩设施农业示范园的日光温室中进行，所处地理位置属于宁夏中部干旱带，属典型中温带大陆性气候，年均气温8.1℃，年均无霜期165 d，年均降水量仅250～300 mm。温室东西长90 m，南北宽7 m，钢架无柱结构，供试土壤为沙壤土，温室内设有自动气象观测站，可对室内常规气象进行监测，试验设在同一温室进行。

1.2 试验设计

供试黄瓜品种为博耐33，采用田间试验设计，共设5个处理，3次重复，随机区组排列，小区面积2.8 m×6 m=16.8 m2，选取3叶1心且长势一致的小苗定植，株行距55 cm×50 cm；试验处理见表1，整个生育期灌水定额为600 mm，灌水方式为膜下滴灌；每小区之间用深100 cm油毡隔断，以防止水分侧渗，灌水量用水表控制。试验从春茬定植开始到结果末期结束，其他管理措施同常规日光温室。

1.3 试验方法

①土壤水分测定 采用时域反射仪 （TDR）对不同灌水量下的土壤含水量进行监测。测定时每20 cm为一个测定段，即0～20 cm，20～40 cm，40～60 cm，60～80 cm，80～100 cm，100～120 cm，120～140 cm，140～160 cm，160～180 cm，180～200 cm，最后用加权平均法计算整个土体的含水量。每7 d测定1次，灌水前后加测1次。

表1 试验处理

②生长指标及产量测定 每10 d用钢卷尺和游标卡尺分别测定株高、茎粗，每小区选取10株定点观测。根据小区实测产量折算黄瓜667 m2产量。

③作物耗水量 应用农田水量平衡法计算黄瓜各阶段的耗水量。

④数据处理 方差分析用DPS 7.05软件，作图用Excel和Surfer 8.0软件。

2 结果与分析

2.1 不同灌水次数下日光温室黄瓜耗水规律研究

日光温室黄瓜的耗水量在全生育期的变化规律可以通过黄瓜的耗水强度在全生育期的变化过程进行分析。在不同土壤水分条件下,黄瓜耗水量在全生育期内的变化过程实测结果如图1所示。不同的水分处理对黄瓜全生育期需水规律影响不大，仅在需水量上产生差异。黄瓜需水量基本上呈现为开花期和初瓜期小、盛瓜期大、后期小的规律。需水高峰出现在结瓜盛期。

由图1可知，在不同生育阶段，日光温室黄瓜耗水强度随着灌水次数的增加变化不一。随生育阶段延续，植株生长和外界气温增加，蒸腾蒸发量呈现增加的趋势，且前期增长缓慢后期增长快。苗期各处理耗水量较少，为46.1～90.0 mm，整体表现为随灌水次数的增加而增大，因为该生育期时间短，植株叶面积较小，生育期的需水量比较小。随灌水量的增加开花结果期需水量有所增加，各处理耗水量在87.9～129.6 mm；结果初期的耗水量在106.6～ 166.3 mm，结果末期耗水量在83.7～132.4 mm。耗水量最大的为结果盛期，各处理耗水量在212.0～233.5 mm。

由图2～3可知，各处理日耗水强度整体随着生育期的延后逐渐增大，在结果盛期达到最大，随后逐渐下降；在各个生育期各处理日耗水强度随灌水量的增加而增加，苗期的日耗水强度为1.4～2.8 mm，开花结果期为4.4～6.5 mm，结果初期为4.1～6.4 mm，结果盛期为7.1～7.8 mm，结果末期为3.8～5.0 mm。

2.2 不同灌水次数对日光温室黄瓜土壤水分的影响

从图4～8可以看出，在统一灌溉定额下，不同灌溉次数处理间，日光温室黄瓜生育期的耗水量不同，对土壤贮水量的影响也存在很大差别。前期0～ 80 d土壤贮水量变化不大。在日光温室黄瓜生长后期，随着植株个体增大，蒸腾蒸发量随之改变，灌水次数不同，导致灌水间隔也不同。灌水次数少的，灌水间隔时间长，黄瓜需要从土壤里吸收水分，当灌水18次时，即能够满足黄瓜植株生长的需要，达到节水稳产。

图1 不同灌水次数下日光温室黄瓜不同阶段的耗水量

图2 不同灌水次数下日光温室黄瓜不同阶段的日耗水强度

图3 不同灌溉频率下日光温室黄瓜生育期总耗水量和日平均耗水量

由表2可知，不同灌水次数处理下，0～60 cm土壤水分消耗量最大，占0～180 cm土壤水分消耗总量的50.3%～84.4%，并且随着灌水次数的增多，土壤水分的消耗逐渐减少。0～120 cm和0～180 cm土壤水分消耗变化差别相近，除了灌水13次的异常外，其他处理都表现为随着灌水次数的增多，土壤水分消耗而逐渐减少。各灌水次数处理下0～ 120 cm土壤水分消耗量分别占0～180 cm土壤消耗量的79.7%，104.5%，72.9%，79.5%和48.5%。

图4 灌水11次处理下日光温室黄瓜生育期内土壤水分动态变化

图6 灌水15次处理下日光温室黄瓜生育期内土壤水分动态变化

图8 灌水21次处理下日光温室黄瓜生育期内土壤水分动态变化

图5 灌水13次处理下日光温室黄瓜生育期内土壤水分动态变化

图7 灌水18次处理下日光温室黄瓜生育期内土壤水分动态变化

2.3 灌水次数对日光温室黄瓜产量和水分利用效率的影响

研究结果（表2）表明，通过对土壤水分含量、日光温室黄瓜产量、耗水量、黄瓜不同时期耗水量变化情况分析，不同灌水次数间产量存在差异，但差异不显著，较对照相比增产不明显。当灌水次数达到18次时，黄瓜产量达到126 174 kg/hm2，且水分利用率达到20.02 kg/m3。因此每个生育期开始灌水后，间隔12～15 d灌水1次，每次的灌水定额控制在35～45 m3/667 m2，即为开花结果期1次，结果前期2次，结果盛期4次，结果末期2次时，产量高且水分利用率也高。

3 小结与讨论

灌水次数影响水分在土层内的贮存状况，在相同灌水量条件下，灌水频率加大，上部土层水分含量在一定范围内增高，贮水量增加，说明适宜的灌水频率可增加土壤贮水量。灌水频率越多，每次的灌水量越少，湿润土层变浅，使水分主要贮存于黄瓜的根下0～60 cm，易被作物吸收，水分利用效率较高。在灌水量相同的膜下滴灌条件下，在日光温室黄瓜生育期内，随着灌水频率的增多，土壤水分贮量逐渐增多，土壤水分消耗逐渐减少，日光温室黄瓜的蒸腾蒸发量逐渐减少。与康绍忠等[4]研究结论相符。

表2 不同灌水次数条件下各层土壤水分消耗变化

水对于蔬菜正常的生理生化活动、产量、品质都有重要的影响。在日光温室蔬菜生产中，灌溉不仅给蔬菜提供足够的水分，还影响土壤理化性质、环境因子、病虫害的发生与演变、水分利用率等。本试验表明随着灌水频率的增加，黄瓜产量逐渐增加，灌溉20次的比10次的增产17.36%，水分利用率高出23.3%。康跃虎[5]研究了滴灌灌溉频率对马铃薯生长和水分利用效率影响，与本试验结果一致。

根据日光温室蔬菜种植效益最大原则和温室土壤水分的可持续利用原则，宁夏中东部干旱区日光温室黄瓜在灌溉定额为675～730 mm的情况下，最佳灌溉次数应为17～20次。灌水次数不同，不同质地土壤水分含量在不同时间里的动态变化也不同，因此以上试验结论适应于宁夏风沙干旱带日光温室，在其他地方大面积的推广应用效果，有待进一步的试验验证。

[1]许迪，康绍忠.现代节水农业技术研究进展与发展趋势[J].高技术通讯，2002，12（12）：103-108.

[2]马光恕，廉华.设施内环境要素的变化规律及对蔬菜生长发育的影响[J].黑龙江八一农垦大学学报，2002，14（3）：16-20.

[3]雷波，姜文来.节水农业综合效益评价研究进展[J].灌溉排水学报，2004，23（3）：65-69.

[4]康绍忠，熊运章.作物缺水状况的判别方法与灌水指标的研究[J].水利学报，1991（1）：34-39.

[5]康跃虎.实用型滴灌灌溉计划制定方法[J].节水灌溉，2004，3（3）：5-8.

Effects on Water Consumption and Water Use Efficiency of Greenhouse Cucumber by Different Irrigation Frequency

KONG Dejie,GUO Shenghu,ZHANG Yuanpei,ZHENG Guobao,ZHU Jinxia
(Agricultural Bio-Technology center Ningxia Academy of Agriculture and Forestry sciences,Yinchuan 750002)

Under the drip irrigation,irrigation quota was 600 mm,to study cucumber water consumption and changes of water use efficiency in greenhouse.The results showed that up to 18 times the number of irrigation,the water consumption of the overall strength increased with the growth delay period,the maximum peak in the fruiting stage,then decreased gradually.Along with irrigation increasing,the soil water storage capacity increased,but water consumption of soil significant reduced.Irrigation frequency 15-18 times,to meet the needs of cucumber water and began to supply water to the soil,and water utilization rate was 33.4 kg/m3.

Greenhouse;Cucumber;Irrigation times;Water consumption;Water use efficiency

10.3865/j.issn.1001-3547.2011.04.013

国家科技部科技支撑计划项目（2007BAD88B06）

孔德杰（1982-），男，硕士，研究实习员，主要从事设施蔬菜节水技术研究，E-mail：kdj1982@126.com

张源沛（1968-），通信作者，E-mail：zhangypei@163.com

2010-10-22