冀北地区膜下滴灌条件下白菜需水量研究

闫凤岐，刘晓东，刘胜尧，栗淑芳，申领艳，王明秋，康少辉，苏浴源

（1.张家口市农业科学院，河北　张家口　075000；2.河北省农林科学院经济作物研究所，河北　石家庄 050051；3.河北省农林科学院农业信息与经济研究所，河北　石家庄　050051）

冀北地区膜下滴灌条件下白菜需水量研究

闫凤岐1，刘晓东2，刘胜尧3，栗淑芳1，申领艳1，王明秋2，康少辉1，苏浴源*

（1.张家口市农业科学院，河北张家口075000；2.河北省农林科学院经济作物研究所，河北石家庄 050051；3.河北省农林科学院农业信息与经济研究所，河北石家庄050051）

为了提高冀北地区白菜生产上灌溉水的利用效率，在膜下滴灌条件下，以常规滴灌（白菜全生育期滴灌8次）为对照（CK），在白菜主要生育期设置不同的灌水次数，试验设白菜全生育期内灌水4、5、6和7次4个节水灌溉处理，灌水量均为240m3/（hm2·次），研究了不同节水灌溉条件下白菜地上地下生长质量、产量和耗水量的变化，以筛选与CK地上地下生长质量和产量均基本相当条件下的最省水灌溉方式。结果表明：白菜全生育期滴灌5次（苗期1次，团棵期1次，结球期3次）效果较好。该处理的灌水定额仅为CK的62.5%，但白菜根鲜重、叶球紧实度和产量与CK差异不大，且耗水量明显减少。

冀北地区；膜下滴灌；白菜；需水量

冀北地区的高原蔬菜是河北省四大蔬菜产业优势区和优先示范带之一［1，2］。仅张家口市蔬菜种植面积就达到了9.69万hm2，产量638.84万t［3］，除了出口外，每年7～9月的供京蔬菜总量占北京蔬菜市场的40%［2］。在蔬菜产业蓬勃发展的过程中，水资源匮乏将成为突出问题并制约蔬菜产业的发展［4～9］。

膜下滴灌技术为一种现代灌溉技术［10，11］，具有对灌水时间、灌水量和土壤湿度范围等高度控制的特点，以及明显的增产、节水、省肥等作用［12］，在节水灌溉中占有举足轻重的地位［13］。喷滴灌技术在冀北地区推广面积较大，达3万hm2，占河北省推广面积的30%，因此，在冀北地区开展相关研究是非常必要的。

目前，国内外有关蔬菜灌溉指标的研究较多，但多集中在设施果菜类蔬菜上［14～18］，而对叶菜类蔬菜的研究相对较少［19，20］。白菜属需水量较大的蔬菜种类［12，20］，采用先进的膜下滴灌技术可有效节约用水。但是，有关冀北地区滴灌条件下白菜需水量的研究尚少，在膜下滴灌条件下如何更有效地提高水分利用率还需要进一步探索。分别在白菜苗期、团棵期、结球期进行不同灌溉次数和灌量处理，根据白菜生物学性状和产量指标的变化，筛选出最佳的灌溉处理，探明冀北地区膜下滴灌条件下白菜生育期的需水量，可为冀北地区大白菜节水灌溉提供理论依据。

1　材料与方法

试验在河北省坝上灌溉试验站（张北县馒头营乡的哈路村）进行。该区地处东经114°26＇、北纬41°0＇，海拔1 450 m，为内蒙古牧区与华北农区交错地带的典型代表区域；气候类型属寒温带半干旱大陆性季风气候，年平均气温2.8℃，年平均降水量350～420 mm，年蒸发量1 850 mm，年日照时数2 758 h，无霜期90～107d。试验地土壤类型为栗钙土，容重1.56 g/cm3，田间持水量17.84%。

试验大白菜品种为金峰。2014年4月上旬育苗；5月上旬采用50 cm等行距定植，株距45～50 cm，栽培密度3.90万～4.35万株/hm2。以当地灌溉习惯白菜全生育期浇8水为对照（CK）进行节水灌溉试验设计，节水灌溉设白菜全生育期灌水4、5、6、7次4个处理（表1）。灌水方式为膜下滴灌，灌水量（精度0.01 m2）采用水表计量，均为240 m3/（hm2·次）。小区面积90 m2，随机区组排列，3次重复。白菜追肥均随滴灌施入，其中，苗期和莲座期各施肥1次，结球期施肥2次；7月上旬收获；其他管理同常规。

采用烘干法测定土壤含水量。在播种前和收获时，用土钻取0～60 cm土层的土样，每20 cm为1个土层，将新鲜土样在105℃下烘24 h，测量土壤含水量，3次重复。

表1　试验设计的白菜全生育期灌水次数与灌水定额Table 1　Irrigation times and irrigation quota in the whole growing period of cabbage

白菜收获时，每小区均按行收获、计数，分别统计毛菜和净菜产量；随机取10棵，用米尺测量叶球高度，用电子游标卡尺测量叶球横径，用排水法测定叶球体积然后换算为紧实度；随机取20棵，将整个根系挖出并装入网袋，冲洗干净后晾干，称量根鲜重，然后将根系鲜样放入65℃烘箱中烘约10 h至恒重后称量干重。

利用Exeel 2003软件对测定数据进行处理，利用DPS软件进行数据的差异显著性分析。

2　结果与分析

2.1不同灌溉条件对白菜地上部生物学性状的影响

节水灌溉处理的白菜叶球高度、叶球横径和叶球紧实度与CK差异均不显著（表2）。表明白菜生育期灌水4～7次均可以使白菜品种保持本身特性。其中，处理Ⅱ的叶球紧实度较高。

表2　不同灌溉处理下白菜的地上部生物学性状Table 2　The biological character of cabbage under different irrigation treatments

2.2不同灌溉条件对白菜根部质量的影响

节水灌溉处理的白菜根鲜重，除处理Ⅱ＞CK但差异不显著外，其他处理均显著＜CK且也均显著＜处理Ⅱ；根干重均＜CK，其中，处理Ⅱ和Ⅳ与CK差异不显著，但均显著＞其他2个处理；干鲜比均＜CK，其中，处理Ⅳ和Ⅱ指标值较高（表3）。总体来看，处理Ⅱ的白菜根系生长质量基本达到了CK水平，且显著高于其他处理。

表3　不同灌溉处理下白菜的根系质量Table 3　The roots quality of cabbage under different irrigation treatments

2.3不同灌溉条件对白菜产量的影响

节水灌溉处理的白菜毛菜产量和净菜产量均＜CK，且除处理Ⅰ外，其他处理与CK差异均不显著（表4）。不同节水灌溉处理的毛菜重与净菜产量变化趋势一致，均表现为处理Ⅱ＞处理Ⅲ＞处理Ⅳ＞处理Ⅰ，但差异均不显著。

表4　不同灌溉处理下白菜的产量Table 4　The production of cabbage under different irrigation treatments

与CK相比，处理Ⅱ的毛菜产量仅低5.16%，而净菜产量降幅却高达11.72%，最终该处理的净菜率最低。分析原因，认为与该处理下白菜外叶较多、紧实度＜CK有关。节水灌溉条件下，处理Ⅱ虽然净菜率最低，但毛菜产量最高，最终总的净菜产量也最高。

2.4不同灌溉条件对白菜全生育期耗水量的影响

节水灌溉处理的白菜生育期耗水量均显著＜CK，指标值随着灌水量的增加而递增，且不同水平处理的差异均达到了显著水平（表5）。在产量与CK基本相当的前提下，处理Ⅱ效果最好，白菜全生育期耗水量较CK减少814.5 m3/hm2，降幅达28.17%。

表5　不同灌溉处理下白菜的全生育期耗水量Table 5　The water consumption of cabbage under different irrigation treatments

2.5白菜性状指标、产量指标和耗水量之间的相关性分析

白菜生产指标相关性分析结果（表6）显示，白菜耗水量与灌水定额呈极显著正相关，与净菜产量呈显著正相关，与其他性状关系均不密切；毛菜产量与叶球紧实度呈极显著正相关，与根鲜重呈显著正相关；净菜产量与毛菜产量呈极显著正相关，与叶球紧实度呈显著正相关；叶球紧实度与根鲜重呈显著正相关。可以看出，本研究条件下，影响白菜产量的2个关键因素是叶球紧实度和耗水量。而处理Ⅱ就是通过降低灌水定额在减少一定耗水量的前提下保证了叶球的紧实度和总体产量。本相关性分析结果可为下一步深入开展节水研究提供理论基础。

表6　白菜不同生产指标之间的相关系数Table 6　The correlation coefficient between different production indexes of cabbage

3　结论与讨论

在冀北地区，以春季大白菜品种金峰为试材，采用膜下滴灌技术，分别在白菜苗期、团棵期、结球期进行不同灌溉次数处理，以当地灌溉习惯白菜全生育期浇8水为对照（CK），试验设灌水次数4、5、6、7水 4个节水灌溉处理，研究了不同节水灌溉条件对白菜地上地下生长质量、产量和耗水量的影响，以筛选与对照白菜产量和质量基本相当条件下的最省水灌溉方式。结果显示，白菜全生育期浇5水（处理Ⅱ）效果较好。该处理的灌水量仅为CK的62.5%，但白菜根鲜重、叶球紧实度和产量与CK差异不大，且优于其他处理。坝上蔬菜生产要可持续发展，节水是第一要务。因此，在产量基本相当的情况下，应首选最省水的处理Ⅱ灌溉方式，即：苗期1水、团棵期1水、结球期3水。

处理Ⅱ的毛菜产量仅较CK低5.16%，但由于净菜率（0.84）最低，较CK（0.91）低7.69%，最终净菜产量较CK降幅高达11.72%。下一步需要在不增加耗水量的基础上调整白菜各个生育期的浇水时间和次数，以提高白菜净菜率，从而提高净菜产量。

白菜全生育期的耗水量除了与灌溉量有关外，还受降水量的影响，但是，除了特殊气候外，白菜的耗水量与灌水定额存在极显著的正相关。因此以后的试验中，在考虑正常气候的条件下，完全可以通过调节灌水时期和灌水量来进行试验方案优化，摸清白菜全生育期的最佳灌水量，为今后坝上地区进行阶梯水价或者更深一步研究白菜需水规律提供理论依据。

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Study on the Water Demand of Cabbage with Drip Irrigation under Mulch in Northern Hebei Region

YAN Feng-qi1，LIU Xiao-dong2，LIU Sheng-yao3，LI Shu-fang1，SHEN Ling-yan1，WANG Ming-qiu2，KANG Shao-hui1，SU Yu-yuan*
（1.Zhangjiakou Academy of Agricultural Sciences，Zhangjiakou 075000，China；2.Institute of Cash Crops，Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Shijiazhuang 050051，China；3.Institute of Agricultural Information and Economy，Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Shijiazhuang 050051，China）

In order to improve the irrigation water use efficiency of cabbage production in northern Hebei，under the condition of drip irrigation under film，the experiment set up 4 irrigation treatments with 4，5，6 and 7 times in the whole growing period of cabbage，and every time the irrigation amount was 240 m3/hm2，with the conventional drip irrigation（8 times of drip irrigation in the whole growth period）as control，then the changes of the growth rate，yield and water consumption of cabbage under different water saving irrigation conditions were studied to screen the best water-saving irrigation methods.The results showed that the effect of drip irrigation 5 times in the whole growing period of cabbage was better，the irrigation amount was only 62.5%of CK，and there were no significant differences on root fresh weight，leaf ball compaction and production with that of CK.

The north of Hebei；Drip irrigation under mulch；Cabbage；Water demand

S634.1

A

1008-1631（2016）03-0010-04

2015-10-20

国家大宗蔬菜产业技术体系项目（CARS-25-G-04）；河北省现代农业产业技术体系项目

闫凤岐（1979-），男，河北尚义人，副研究员，硕士，主要从事蔬菜栽培与育种研究。

苏浴源（1964-），男，河北张家口人，研究员，主要从事蔬菜栽培与育种研究。