滴灌条件下番茄需水规律研究

冯 诚，张友贤，方小宇(.桂林理工大学，广西桂林54000;2.贵州省水利科学研究院，贵州贵阳550002)

蔬菜是需水量较大的作物。与其他农作物相比，蔬菜对水分的反应尤为敏感。大水浸灌既浪费资源，又会带来土壤板结问题;浸灌的劳动强度大，费工，费力。在蔬菜生长期间，灌水较频繁。灌水及时与否对产量有明显的影响。许多地区都已采用微喷、滴灌等先进灌溉技术，但并未达到水分的优化管理及水分的有效利用。因此，笔者拟对露地滴灌条件下番茄进行不同水分处理，研究番茄生长的水分条件，对番茄需水规律、耗水量与产量及不同灌溉模式下番茄的产量等进行分析，提出适合番茄生长且能达到节水、增产、优质的需水规律，为生产实践提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验区基本情况 试验在贵州省灌溉试验中心站修文节水灌溉示范园(全国节水教育基地)内5号地块中进行。试验区地处 E 106°37'，N 26°52'，高程位于1 270 ～1 300 m 之间，属亚热带温湿气候区，气候温和，雨量丰沛，光照充足，雨热同季，适宜多种农作物生长。多年平均降雨1 235 mm，平均径流深550 mm，平均气温12.6℃，年日照时数1 324 h，年活动积温4 097℃，无霜期270 d，多年平均风速2.3 m/s，强风以南风为主。降雨年内分配不均，5～9月降雨占全年降雨量的60%～70%，以春旱和夏秋连旱频率较高。试验区土壤为黄壤土，土壤容重在1.51 g/cm3，土壤耕作层厚度在25～35 cm之间。耕地有机质含量一般在3%以上，但普遍缺磷少钾。土壤质地多为重壤、中壤和轻壤，土壤pH为中性和微酸性。田间持水量为38.9%，地下水埋深大于8 m。

1.2 试验设计 番茄露地试验于2013年5月10日～8月25日进行，共计105 d。供试品种为无限生长期番茄大红一号。将番茄生育期划分为苗期(从番茄移栽至2/3以上番茄现出花蕾)、开花结果期(苗期结束至番茄开始采摘)、成熟期(从开花结果期结束至拔秧)3个生育阶段。试验设4个处理，分别为处理①、处理②、处理③及雨养CK(表1)。每个处理3次重复，共计12个小区。南北向种植。各试验小区间四周埋有60 cm深的塑料薄膜。试验小区净面积为100 m2，随机排列，采用宽窄行种植，宽行80 cm，窄行60 cm，株距45 cm。在宽行中起隆以便试验小区观测。每个小区种植4行，每两行中间铺设一条滴灌带，滴管带滴头间距45 cm，滴水量 2.5 L/h。

表1 番茄灌溉试验设计方案 %

为确保幼苗的成活率，定植后各处理均浇一次定根水。灌水计划湿润层苗期为20 cm，开花结果期为30 cm，成熟期为30 cm。当测定的土壤含水率低于设定值时，对小区进行灌水，滴水量2.5 L/h，按等量设计。在每个小区滴灌的入水口均装有一水表。各个小区的滴水量由水表进行计量。

1.3 试验测定、调查项目及方法

1.3.1 土壤含水率的测定。各处理土壤含水率均用土壤水分时域反射仪(FDR)测定，每隔3～5 d测定一次。在灌水后进行加测，根据番茄不同生育期根系深度来调节FDR探头埋深。

1.3.2 生长指标的测定。在番茄定植以后每隔10 d对番茄株高、茎粗数进行测定。用钢尺测量植株叶片所能到达的最高位置，即株高。用游标卡尺测量植株地面以上2 cm位置处。

1.3.3 番茄产量的统计。番茄进入结果期后，统计番茄产量，包括果实数量、果实质量及单果质量，每次采收时分别按重复称重计产。

2 结果与分析

2.1 番茄株高、茎粗 由图1、2可知，在番茄生长的各个阶段，水分亏缺均会对番茄生长造成不同程度的影响。对照雨养，水分严重不足，造成植株矮小，茎粗偏细;处理①、处理②、处理③由于供水相对充足，植株茂盛，株高较高，茎粗也较粗。结合产量分析，由于处理①水分较少，对番茄生长指标造成的影响不大，但是产量最低;处理②生长指标最好，产量最大;处理③供水充足，作物生长指标良好，但产量不是最高;CK供水严重不足，产量最低。由此可知，在同一灌溉模式下，随着水量的增加，番茄产量也相应增加，当达到一定数值后，反而随灌水量的增加，产量减小。

2.2 番茄需水规律 由图3、4可知，番茄表现出较好的累积需水规律。由于苗期秧苗较小，需水量相对较小，累积耗水量的增长幅度也相对较缓慢;在开花结果期，番茄营养生长、生殖生长迅速，需水量大幅增加，积累需水量增长加快，曲线的增长趋势最明显;进入结果期后，需水量逐渐增大，累积需水量增陡。

根据番茄各生育阶段需水量，得出最优处理，即苗期需水量为89.5 mm，开花结果期为 215.9 mm，成熟期为 68.4 mm，可知苗期需水量最小，开花结果期需水量增大，进入成熟期后，随着果实的不断采摘，植株体逐渐转向衰老，需水量开始下降。苗期需水量占全生育期的20.9%，开花结果期占55.8%，成熟期占 23.3%。

研究表明，番茄是一种需水量较大且对水分较敏感的蔬菜。番茄需水规律可以通过日需水量变化过程进行分析。在适宜的水分条件下，需水量表现为苗期耗水量最少，从开花结果期开始，随着植株的生长，植株体的蒸腾加大，需水量逐渐变大，到了结果中后期需水量最大，水分对产量的影响最大。到了成熟期，由于果实的不断采摘、植株体的衰老，需水量也开始下降。

2.3 番茄耗水量与产量的关系 通过对不同处理的番茄产量和全生育期灌水量进行回归分析，得出产量与灌水量之间呈二次抛物线关系(图5)，其回归方程式为y=－11.634x2+703.84x －8 714.3。

研究表明，在番茄的整个生育期内，处理②水分生产率最高，处理①次之，CK雨养处理最低。处理③灌水量最大，水分生产效率最低;处理②灌水量相对处理①增加，相应的产量也增加。同时，水分利用效率随之增加。因此，小麦产量随着灌溉水量的增加而增加，当产量达到一定数值后反而随灌水量的增加而减小，同时在番茄的某些生育阶段，适当的干旱对番茄的生长反而是有利的，能够促进番茄的生长发育。

3 结论

(1)滴灌是一种先进的灌水方式。它通过滴头将有压水流送到作物根部，有效地避免深层渗漏。通过试验，初步分析了最优处理②，即在全生育期灌溉量为420 m3/hm2。试验结果表明，番茄是一种需水量较大且对水分较敏感的蔬菜。番茄需水规律可以通过日需水量变化过程进行分析。在适宜的水分条件下，需水量表现为苗期耗水量最少，从开花结果期开始，随植株的生长，植株体的蒸腾加大，需水量逐渐变大，到了结果中后期需水量最大，水分对产量的影响也最大。到了成熟期，由于果实的不断采摘，植株体衰老，需水量也开始下降。

(2)番茄的产量与耗水量呈二次抛物线关系，关系式为:y= －11.634x2+703.84x－8 714.3。由此可知，随着日光温室番茄灌水量的增加，产量增加，但当到达一定灌水量时，灌水量增加而产量下降。

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