厚皮甜瓜宽垄栽培的节水效应

陈年来 孙小妹 张 正 赵 娜

（甘肃农业大学资源与环境学院，甘肃 兰州 730070）

水资源短缺是全球农业生产面临的严峻问题（Somerville & Briscoe，2001），也是制约我国农业和经济发展的重要因素。发展节水农业，实现有限水资源的可持续利用，是农业可持续发展的必然选择，研发新的节水栽培模式势在必行。行作栽培是多种农作物栽培的基本模式，最早由 Tull于 1731年引入英国（Bleasdale，1973）。Tull认为，细小的土壤颗粒是在植物根系的作用下形成的，行作栽培加速了这一进程。近年来的研究表明，大豆的水分利用效率和蒸发蒸腾作用不受行距的影响，但窄行栽培的投入净回报率明显高于宽行栽培（刘晓冰 等，2004）。

甜瓜（Cucumis melon L.）因具有较高的叶面积指数、较强的叶片光合能力而具有节水栽培的开发潜力。已有研究表明，宽行窄株或宽窄行配比种植，光照和通风条件好，有利于高质量群体的培育（吴洪恺 等，2000），但同时是不是节水模式，对甜瓜的产量和品质有何影响？为此，笔者研究了沟灌栽培方式下增加垄距对厚皮甜瓜银丰灌水量及灌溉水分生产效率、产量和品质的影响，旨在为制定甜瓜节水栽培模式提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点

甘肃省民勤县（103°02′～104°02′E，38°05′～39°06′N）位于河西走廊东段的石羊河下游，东、西、北三面被腾格里和巴丹吉林沙漠包围，是一个半封闭的内陆荒漠区，属温带大陆性干旱气候，年降雨量110 mm，年蒸发量达2646 mm，年均日照3018 h，昼夜温差25.2 ℃（李晋昌 等，2010）。

1.2 试验设计

供试材料为民勤县瓜类研究所选育的厚皮甜瓜新品种银丰。试验田进行水旱塘栽培，地膜覆盖区域为灌水沟和两侧垄面的播种带。水沟上口宽0.6 m，底宽0.3 m。每沟（两行）为1个试验小区，株距分别为0.60、0.50、0.45 m，垄距分别为2.0（CK）、2.5、2.8 m，小区长度均为37 m，小区面积分别为74.0、92.5、103.6 m2，甜瓜种植密度为1100、1066、1057株·（667 m2）-1，折合沟长为333、267、238 m·（667 m2）-1。随机区组排列，3次重复。基肥条施在播种带，施肥深度0.15 m，每667 m2施尿素20 kg、过磷酸钙50 kg、硫酸钾15 kg。双蔓整枝，主蔓留5叶摘心，子蔓在垄面上相向生长，至距对面水沟边沿10～15 cm处摘心，选留子蔓第2～3节的孙蔓坐瓜，单株留瓜2个。伸蔓末期田间挂放黄板诱杀害虫。

1.3 测定项目

播种前覆膜灌安种水，伸蔓期、开花坐果期、果实膨大期（2次）、果实定个后共灌水5次，每次沟内灌水量与当地商业生产田相同，即沟内水面距水沟上沿约3 cm处。灌溉水从蓄水渠内泵入水沟，用水表记录灌水量。

果实定个期测定子蔓长度，统计子蔓叶片数，测定子蔓叶片纵、横径，每重复测定5株。果实成熟期统计单株坐果数，测定单果质量和小区产量。取样时，每重复随机摘取5个甜瓜，用托盘天平（d=100 g）称质量，用手持折光仪测定果肉可溶性固形物含量，用硬度计测定果肉硬度，每个果实测阴阳两面。采收时各小区单收计产，每重复随机抽取1行，统计株数和果数，并称量单果质量。

灌溉水分生产效率=小区产量/小区灌水量

利用SPSS 13.0和Excel软件对试验数据进行统计分析和作图。

2 结果与分析

2.1 不同垄距的灌水量

5个灌水时期中，播种前灌水量最多，其次是膨大期（灌水2次）。与对照相比，垄距为2.5 m和2.8 m的处理单位面积灌水沟长度分别缩短19.82 %和28.53 %，每667 m2灌水量分别减少17 %和24 %（表1）。显然，宽垄种植节水的主要原因是缩短了单位面积的灌水沟长度。随着垄距的增大，单位面积灌水沟长逐渐变短，应用传统沟灌标准进行的单位面积灌水量随之减少。

表1 不同垄距的灌水量

2.2 不同垄距的植株生长状况

由表2可知，不同垄距栽培下，甜瓜子蔓叶片纵、横径和节间长度差异不显著；垄距为2.8 m的处理子蔓长度比垄距2.5 m的处理和对照分别长10.14 %和24.74 %，叶片数比垄距2.5 m的处理和对照分别多18.75 %和35.71 %，处理间差异达显著或极显著水平。考虑到整枝对子蔓长度和叶片数的影响，用单位距离垄宽的子蔓长和叶片数剔除农艺措施的影响后，垄距本身对甜瓜植株生长影响不显著。

表2 不同垄距的植株生长状况

2.3 不同垄距的甜瓜产量与品质

由表3可知，不同垄距模式下小区果实数间差异极显著，垄距为2.8 m的处理比垄距2.5 m的处理和对照分别高13.11 %和38.69 %，垄距为2.5 m的处理比对照高22.62 %，主要原因是小区面积不同；各处理间平均单株果数、单果质量和产量差异不显著；灌溉水分生产效率随着垄距变宽而提高，垄距2.8 m的处理比垄距2.5 m的处理和对照分别高9.64 %和32.14 %，垄距为2.5 m的处理比对照高20.51 %；不同垄距处理的甜瓜果实可溶性固形物含量差异不显著；垄距2.8 m的处理果肉硬度显著高于垄距2.5 m的处理和对照，垄距为2.5 m的处理和对照间果肉硬度差异不显著。以上结果表明，垄距增加对甜瓜果实产量和品质没有明显影响，宽垄种植能够节约水资源，提高灌溉水分生产效益和净投入回报率。

表3 不同垄距的甜瓜产量与品质

3 结论与讨论

覆膜沟灌栽培条件下，宽垄栽培模式利用调亏灌溉的原理，通过减小单位面积灌水沟长度达到节水的目的，同时对产量的影响不显著。这种栽培模式将水浇到作物的根区，减少了灌溉水的无效损失。单株分配的灌溉水使施水部位周边形成湿润带，不会出现深层渗漏损失，也避免了由于水的深层渗漏对化肥、农药等的淋洗而造成对地下水的污染及土壤养分的损失。王密侠等（2000）研究表明，玉米苗期经受适度水分亏缺，可促使水分和营养供给向根系倾斜，增强植株后期的调节和补偿能力，节水效益显著，且对产量影响不大。调亏灌溉的补偿生长主要表现在根系的生长，良好的根系分布有利于充分利用土壤水分（Mishra & Singh，1968），从而实现灌溉水分生产效率的提高（李彩霞 等，2006）。

宽垄栽培模式不仅具有节水效益，而且有节能效益。采用宽垄栽培模式可以提高水分利用效率，一般常规种植模式甜瓜全生育期的灌水量为 204 m3·（667 m2）-1，宽垄栽培模式只需154 m3·（667 m2）-1，不仅提高了水分利用效率，还减少了提水的耗能量以及除草的人力。

李彩霞，陈晓飞，殷春燕，王铁良，杨国范.2006.控制性交替灌溉对玉米生长发育的影响.干旱地区农业研究，24（5）：81-83.

李晋昌，魏振海，张彩霞.2010.民勤荒漠化过程中气候综合指标的年际变化.干旱区资源与环境，24（4）：72-76.

刘晓冰，金剑，王光华，Herbert S J，Hashemi M.2004.行距对大豆竞争有限资源的影响.大豆科学，23（3）：215-221.

王密侠，康绍忠，蔡焕杰，熊运章.2000.调亏对玉米生态特性及产量的影响.西北农业大学学报：自然科学版，28（1）：31-36.

吴洪恺，纪凤高，文正怀，袁彩勇，韩成虎，袁生堂.2000.水稻栽插不同株行距配比方式初探.耕作与栽培，（1）：17-22.

Bleasdale J K A.1973.Some problems and prospects in plant spacing.Journal of the Royal Agricultural Society of England，134：89-100.

Mishra M N，Singh A N.1968.Root development in relation to plant population and fertility levels in soybeans.Annu Arid Zone，7：121-126.

Somerville C，Briscoe J.2001.Genetic engineering and water.Science，5525：2217.