滴灌条件下不同灌水量对辽宁温室黄瓜生长及产量的影响研究

李明宇

(辽宁省防汛抗旱指挥部办公室，辽宁 沈阳 110003)

随着人们对蔬菜需求量的增大，温室大棚迅速发展起来。黄瓜作为我国北方冬季温室栽培的主要蔬菜和经济作物，因其生长周期较短、生长速度快、效益高、见效快，故栽培面积也迅速增加，目前已约占日光温室总面积的1/3[1]。多数温室采用的灌溉方式浪费水资源现象严重，而我国还存在水资源短缺的问题，人均水资源占有量仅为世界平均水平的1/4[2]，北方辽宁地区缺水现象尤为严重，使得该地区农产品的产量及品质受到严重影响，并导致生态环境进一步恶化。因此，提高农业灌溉水的利用效率、寻求温室节水灌溉模式以及制定合理灌溉制度势在必行。

黄瓜对水分敏感且需水量较多，土壤水分的供应状况对其生长发育和产量有很大影响[3-6]。在辽宁地区，虽然滴灌等节水灌溉技术近些年已逐渐被广大农户接受，但由于缺乏技术基础和宣传培训，该地区温室仍沿用传统沟灌的灌溉制度。沟灌不仅降低水肥利用效率，还将造成土壤质量恶化，甚至存在地下水污染现象[7]。相反，滴灌可充分利用高频、小流量的特性，发挥非饱和灌溉的特点，使其有能力从根本上改变土壤水肥条件。另外，滴灌还有着可防止深层渗漏、减少棵间蒸发、节水、节肥、增产等特点[8]，其优势性已被大量学者证明。候松泽等[9]研究表明，栽培黄瓜使用滴灌施肥方式比沟灌节水42%，增产24%。韦彦等[10]研究的滴灌比畦灌节水25.9%，渗漏量减少32.0%，土面蒸发量减少了33.6%，增产11.6%，水分利用效率提高49.9%。

本研究以黄瓜为研究对象，通过分析滴灌模式下不同灌水量对其生长特性以及产量的影响，为寻求最佳的灌溉制度，合理应用滴灌技术，提供理论依据与技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验在辽宁省水利灌溉中心试验站(位于辽宁省沈阳市黄家乡，东经120°30′44″，北纬42°08′59″，海拔47 m)进行，试验站地处平原地带，属于温带大陆性季风气候。该站多年平均降水量为672.9 mm，多年平均气温为7.6 ℃，多年平均蒸发量为750 mm，年累计日照时数2243 h。供试土壤为黏壤土，参考理化指标：土壤容重为1.33 g/cm3，全氮为0.5 g/kg，pH值为7.09，土壤含水率为21.88%，速效钾75.78 mg/kg，土壤速效氮145.34 mg/kg，有机质14.3%，速效磷34.85 mg/kg，土壤肥力中等偏下。

1.2 试验设计

采用大垄双行种植，垄宽1 m，垄长7 m，高15 cm，行距0.5 m，株距0.45 m。每垄种植作物16株，两垄之间的距离为0.5 m。定植前在垄水平中心铺设滴灌带，滴头间距30 cm，滴头流量2 L/h，滴灌带两侧水平距离20 cm处种植作物；陇台铺好滴灌带后覆盖0.08 mm黑色聚乙烯膜；20 cm蒸发皿利用支架置于作物冠层上方；定植时，为保证黄瓜缓苗率，各个处理统一灌水25 mm；每个小区埋设有底水箱一个，在水箱内分层回填土壤，用以隔断地下水补给；每个小区的有底水箱内外各埋设Trime管一支[11]，用以观测土壤水分含量。每亩地施牛粪15 m3。

采用单因素试验设计，设置4种灌溉水量，分别是Ⅰ1：0.65Ep；Ⅰ2：0.75Ep；Ⅰ3：0.85Ep；Ⅰ4：1.0Ep(常规对照处理)。Ep为灌水基准量，本试验设定为时段内20 cm标准蒸发皿的蒸发量的一半，各处理重复3次，共12个小区。其他管理方式按照当地常规进行。

1.3 测定项目与方法

(1)蒸发皿蒸发量。 每天上午08：00测量蒸发皿液位。

(2)空气温度。 每天上午08：00(未放风前)测量，在各小区中间放温度计一支，读取并记录读数。

(3)土壤含水率。 每隔5 d测1次土壤含水率，灌水前加测。

(4)灌水量。 每7 d灌水1次。灌水前先观测土壤水分含量(烘干法或Trime)，当20 cm处土壤水分含量为饱和含水率的80%(田间持水率)以下时开始灌水，灌水基准量为这一时间段内蒸发皿水面蒸发量的一半。

(5)形态指标。 每10 d用钢尺和游标卡尺测定株高与茎粗(始终测量主茎开叉处)，每个小区选5株定点观测。

(6)产量。 盛果期每隔3～5 d在各小区随机选一垄采果，用电子秤称鲜重，累计黄瓜产量和瓜条总数。

1.4 数据处理及统计分析

利用Microsoft Excel 2013进行数据整理；利用SPSS 18.0软件进行单因素方差分析，采用最小显著差法(least significant difference，LSD)进行差异显著性检验，显著性水平α设为0.05，若α < 0.05，则差异显著；若α > 0.05，则差异不显著；利用Origin 9.0软件进行绘图。

2 结果与分析

2.1 不同灌水量对黄瓜生长性状的影响

2.1.1 对结果期黄瓜株高动态变化的影响

如图1所示，株高随着时间的推进表现为先快速增长后逐渐趋于稳定的趋势：黄瓜在10月7日各处理株高均达到30 cm左右，10月7日—11月16日可看出黄瓜株高动态曲线变化较大，增加迅速，11月16日以后黄瓜株高增长速率趋于平稳，不同处理间最终株高有所差异，其中0.85Ep显著高于其他3种处理(常规、0.75Ep、0.65Ep)，但这3种处理之间无明显差异。0.85Ep处理最终株高较0.65Ep处理提高了15.06%，0.75Ep和0.65Ep两处理则对于黄瓜株高变化无明显差异。所以可见0.85Ep处理对黄瓜结果期的生长有一定的促进效应，但灌水量过低反而会抑制黄瓜的生长。

图1 不同灌溉水量对结果期黄瓜株高的影响

2.1.2 对结果期黄瓜茎粗动态变化的影响

不同处理下黄瓜的茎粗动态变化如图2所示。茎粗变化整体表现出与株高变化相似的趋势。10月7日0.85Ep处理茎秆最粗，直径为5.95 mm，较0.65Ep处理高了16.82%，但并未达到显著水平，常规处理与0.85Ep处理接近，直径为5.87 mm。10月27日以后茎粗变化较稳定，11月26日不同处理的黄瓜茎粗均稳定在7.5 mm左右，其中最粗的是0.85Ep处理，达到7.74 mm，所以适当地降低灌水量有利于黄瓜茎粗的生长，但与常规处理相比差异并不显著。

图2 不同灌溉水量对黄瓜茎粗的影响

2.2 不同灌水量对黄瓜产量的影响

在整个结果期对黄瓜共进行11次采摘，单次产量随时间推移的动态变化如图3所示。由图可知0.85Ep处理单次产量显著高于其他3种处理(常规，0.75Ep，0.65Ep)，而0.75Ep与0.65Ep处理差异不大，0.65Ep单次产量最低。采摘期间有3个单次产量较大的时间点，分别是10月27日、11月12日和11月27日，0.85Ep处理较常规处理单次产量提高了27%，25%和31%，0.85Ep处理较0.65Ep处理单次产量高43%，38%和28%。说明了滴灌条件下灌水量为0.85Ep具有增加黄瓜产量的效果。

图3 不同灌溉水量对黄瓜单次产量的影响

不同处理间黄瓜的累计产量绘于图4。由图4可知，各处理产量从大到小顺序为 0.85Ep>常规>0.75Ep>0.65Ep，0.85Ep显著高于其他处理产量，产量最高，累计91.57 t / hm2，0.65Ep处理产量最低，为62.87 t / hm2。0.85Ep较0.65Ep处理高31.34%，较常规灌溉处理提高了13.6%，常规处理与0.75Ep处理之间变化较小。统计分析表明，滴灌0.85Ep处理与常规差异显著，常规与0.75Ep差异不显著，0.65Ep与其他3种处理(常规，0.75Ep，0.85Ep)差异显著。可见0.85Ep与常规灌溉处理相比，可显著提高黄瓜的产量。0.85Ep灌水量在常规灌溉的基础上降低了灌水量，促进黄瓜营养生长，从而达到增产的效果，但是灌水量过低却会降低黄瓜的产量。

图4 不同灌溉水量对黄瓜产量的影响

3 结 论

(1)滴灌模式下灌水量为0.85Ep的处理最有利于黄瓜植株生长，该处理黄瓜株高显著高于其他处理，较0.65Ep处理提高最大，达到15.06%；对于黄瓜茎粗的影响也呈现出相同规律，但不显著。

(2)黄瓜单次产量以及累计产量均是灌水量为0.85Ep处理下最高，其次是常规处理；最低的是0.65Ep，0.85Ep较0.65Ep处理累计产量提高31.34%。产量从大到小顺序为 0.85Ep>常规>0.75Ep>0.65Ep，其中0.85Ep处理产量最高，累计91.57 t / hm2。

因此在灌水量为0.85Ep的处理下对黄瓜生长的促进效果最为显著，以及增产效果最好，并且该处理还实现了节约水资源的目的，为日后温室黄瓜的灌溉制度提供理论参考。