2023 年 11 月 灌溉排水學報 第 42 卷 第 11 期 Nov 2023 Journal of Irrigation and Drainage No 11 Vol 42 40 文章編號 1672 3317 2023 11 0040 09 基質(zhì)配比與灌溉量協(xié)同對西葫蘆幼苗生長和耗水的影響 王 研 1 2 溫江麗 3 范鳳翠 4 郭文忠 1 李銀坤 1 李靈芝 2 王若瑩 1 2 秦 黎 1 2 1 北京市農(nóng)林科學院 智能裝備技術研究中心 北京 100097 2 山西農(nóng)業(yè)大學 園藝學院 山西 太谷 030801 3 北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學院 北京 102442 4 河北省農(nóng)林科學院 農(nóng)業(yè)信息與研究所 石家莊 050000 摘 要 目的 探明西葫蘆幼苗生長的最佳基質(zhì)條件和灌溉水平 方法 以西葫蘆 農(nóng)園 1 號 為試驗材料 設計 4 種育苗基質(zhì)處理 按體積比設置為泥炭 珍珠巖 3 1 CK 泥炭 蛭石 珍珠巖 3 1 1 T1 泥 炭 蛭石 2 1 T2 和泥炭 蛭石 珍珠巖 椰糠 2 1 1 1 T3 分別結(jié)合 3 種灌溉水平 設置為補充灌 溉蒸騰蒸發(fā)量 Evapotranspiration ET 的 100 I1 75 I2 和 50 I3 研究不同基質(zhì)配比和灌溉水 平協(xié)同對幼苗生長 耗水和水分利用的影響 T2 處理基質(zhì)的體積質(zhì)量為 0 22 g cm3 持水孔隙度為 53 29 T3 處理 基質(zhì)的體積質(zhì)量為 0 34 g cm3 持水孔隙度為 56 93 結(jié)果 T2 處理基質(zhì)的理化性狀更能滿足西葫蘆育苗要求 T2I2 處理的西葫蘆幼苗莖粗最大 同灌溉量下較其 他 基質(zhì)配比顯著增加了 12 40 26 98 在 75 ET和 50 ET灌 溉條件下壯苗指數(shù)顯著大于 100 ET 而 T3I3 處理水分利用率最大 同灌溉量下較其他基質(zhì)配比提高 11 87 45 97 幼苗單株總耗水量隨灌溉量的增加而增加 隨基質(zhì)體積質(zhì)量的增加而減少 結(jié)論 綜合考慮幼 苗生長和耗水規(guī)律 當基質(zhì)性狀滿足條件 0 22 g cm3 體積質(zhì)量 0 34 g cm3 53 持水孔隙度 56 采用 75 ET 灌溉 可提高秧苗質(zhì)量和水分利用率 關 鍵 詞 灌溉量 基質(zhì)配比 幼苗耗水 生長指標 水分利用率 中圖分類號 S642 6 文獻 標志 碼 A doi 10 13522 ki ggps 2022167 OSID 王研 溫江麗 范鳳翠 等 基質(zhì)配比與灌溉量協(xié)同對西葫蘆幼苗生長和耗水的影響 J 灌溉排水學報 2023 42 11 40 48 WANG Yan WEN Jiangli FAN Fengcui et al The Combined Effect of Substrate Composition and Irrigation Amount on Growth and Water Consumption of Zucchini Seedlings J Journal of Irrigation and Drainage 2023 42 11 40 48 0 引 言 1 我國蔬菜育苗產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速 常年生產(chǎn)的蔬菜約 2 3 采用育苗移栽 全國育苗移栽蔬菜種苗需求量超 過 6 800 億株 1 育苗是蔬菜栽培過程中的重要措施 秧苗的強弱直接影響到蔬菜的生長和產(chǎn)量 由傳統(tǒng)育 苗到設施育苗發(fā)展過程中灌溉限度一直是需要解決 的問題 研究意義 蔬菜幼苗期對水分比較敏感 在穴盤育苗過程中 根據(jù)幼苗生長發(fā)育規(guī)律 及時準 確地補充水分和養(yǎng)分 對于蔬菜健壯穴盤苗的培育至 關重要 2 影響幼苗耗水的因素有多種 其中選擇合 適的栽培基質(zhì)至關重要 育苗基質(zhì)是種苗生產(chǎn)的基礎 物質(zhì) 基質(zhì)良好的理化性狀可以為植物良好生長環(huán)境 收稿日期 2022 03 30 修回日期 2023 07 27 網(wǎng)絡出版日期 2023 11 15 基金項目 國家重點研發(fā)計劃項目 2020YFD1000300 葉菜全程流水 線自動生產(chǎn)系統(tǒng)與智能裝備開發(fā)應用項目 2019BBF02010 作者簡介 王研 1996 女 山西呂梁人 碩士 研究方向為園藝植物 栽培生理與品質(zhì)調(diào)控 E mail 1440964528 通信作者 郭文忠 1970 男 寧夏中衛(wèi)人 研究員 博士 主要從事 設施園藝工程技術與智能裝備等研究 E mail guowz 灌溉排水學報 編輯部 開放獲取 CC BY NC ND 協(xié)議 提供重要保障 能讓蔬菜幼苗在培育過程中盡可能地 避開周圍環(huán)境和不良因素對幼苗的影響 能為幼苗生 長提供穩(wěn)定協(xié)調(diào)的水 氣 肥 基質(zhì)在育苗中可以固 定作物根系 協(xié)調(diào)水分養(yǎng)分和氧氣供給 3 因此基質(zhì) 性狀對幼苗的生長具有重要作用 而 基質(zhì)栽培的緩沖 性比土壤栽培差 這就需要結(jié)合合理的灌溉決策體 系 既能滿足作物的養(yǎng)分需求 也減少了灌溉不足造 成的基質(zhì)中鹽分積累 影響作物正常生長 4 研究 進展 目前的研究主要集中于對育苗基質(zhì)配方的篩 選 更多關注的是某種特定基質(zhì)下幼苗的生長狀況 例如采用椰糠 泥炭 珍珠巖體積比 3 1 1 的基質(zhì) 5 或草炭 玉米秸稈和菌渣體積比 5 2 3 培育番茄幼 苗 6 育苗效果好 干物質(zhì)積累快 壯苗指數(shù)高 用 菌渣 有機肥 蛭石按 8 1 1 和 7 1 2 的比例混 配基質(zhì)用于辣椒育苗 7 幼苗生長表現(xiàn)較優(yōu) 泥炭土 爐渣 蛭石 2 1 1 和商品基質(zhì)的理化性狀均滿足育 苗基質(zhì)要求 甘藍 番茄和黃瓜等蔬菜基質(zhì)穴盤育苗 的效果較好 8 對于不同材料配比下基質(zhì)理化性狀與 王研 等 基質(zhì)配比與灌溉量協(xié)同對西葫蘆幼苗生長和耗水的影響 41 幼苗耗水規(guī)律的相關關系 不同性狀對耗水的影響程 度也是研究內(nèi)容 基質(zhì)氣水比和含水率對幼苗的生長 存在交互作用 9 在穴盤育苗 中 不同基質(zhì)配比的理 化性狀與灌溉量協(xié)同作用將直接影響幼苗生長發(fā)育 和耗水特征 關于番茄 黃瓜等蔬菜在生長過程中耗 水規(guī)律的研究已有報道 孟圓等 10 研究發(fā)現(xiàn) 30 mm 的低灌水量更適合番茄的莖粗生長 在結(jié)果盛期時 40 mm 高灌水量會抑制番茄莖粗和地下部分的生長 各生育期的番茄干物質(zhì)與灌水量成正比 灌水量影響 產(chǎn)量和品質(zhì) 11 黃瓜的耗水規(guī)律表現(xiàn)為開花前期與結(jié) 瓜初期小 結(jié)瓜盛期大 結(jié)瓜后期小的變化規(guī)律 耗 水高峰出現(xiàn)在盛瓜期 12 灌溉量顯著影響植株的耗水 強度 13 14 準確測定不同基質(zhì)下 植物耗水量 比較 幼 苗 的耗水特性 為依據(jù)基質(zhì)特性 合理進行 灌溉 就顯得 極為重要 切入點 西葫蘆是中國設施栽培的主要 蔬菜種類之一 其種植面積在瓜類蔬菜中僅次于黃 瓜 西葫蘆種植量對育苗量也提出較高的要求 育苗 過程的管理顯得尤為重要 特別是幼苗對水分的需求 和供給管理 對于西葫蘆幼苗灌溉研究尚未形成完善 的系統(tǒng) 在不同育苗條件下幼苗的生長和耗水規(guī)律受 顯著影響 深入研究西葫蘆的生長環(huán)境和水分需求 對于西葫蘆幼苗培育的節(jié)水高效 實現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)具有 重要的意義 擬解決的關鍵問題 常用的育苗基質(zhì) 有泥炭 蛭石 珍珠巖和椰糠等 本試驗用 4 種原料 以不同材料比例配制的育苗基質(zhì)為介質(zhì) 配成基質(zhì)體 積質(zhì)量為 0 14 0 18 0 22 0 34 g cm3 結(jié)合不同水 分條件進行西葫蘆育苗試驗 研究幼苗生長發(fā)育和耗 水規(guī)律對不同基質(zhì)和灌溉量的響應特征 探明幼苗的 水分利用與基質(zhì)性狀的關系 為蔬菜苗期系統(tǒng)化的水 分管理提供科學依據(jù) 1 材料與方法 1 1 試驗材料與設施 供試西葫蘆品種為 農(nóng)園 1 號 由山西農(nóng)業(yè)大 學西葫蘆課題組提供 植株特性為早熟 長勢強 莖 蔓長 瓜碼密 連續(xù)坐瓜能力強 產(chǎn)量高 適應性廣 適宜我國北方早春保護地和露地地膜覆蓋栽培 育苗 基質(zhì)材料有泥炭 蛭石 珍珠巖和椰糠 泥炭選用丹 麥品氏泥炭土 蛭石 珍珠巖和椰糠均購于北京園藝 公司 育苗穴盤選用 50 孔規(guī)格 其單孔容積 55 mL 穴孔深度 40 mm 上口徑 48 mm 底部口徑 23 mm 試驗于 2021 年 5 月在北京市 農(nóng)林科學院植物工 廠育苗室內(nèi) 進行 育苗室 晝 夜 環(huán)境溫度 為 24 18 相對濕度 為 70 80 CO2 物質(zhì)的量濃 度 為 500 mol mol 采用 LED 燈作為光源 光照強 度為 130 mol m2 s 光照時間段為 07 00 19 00 1 2 試驗方法 試驗設計 4 個基質(zhì)處理 體積比 根據(jù)體積質(zhì) 量不同分別為泥炭 珍珠巖 3 1 CK 泥炭 蛭 石 珍珠巖 3 1 1 T1 泥炭 蛭石 2 1 T2 和泥炭 蛭石 珍珠巖 椰糠 2 1 1 1 T3 將以上不同種類的基質(zhì)按照不同的體積比混合均勻 取樣風干用于基質(zhì)理化性質(zhì)的測定 5 取已知體積 V 的容器 稱質(zhì)量 m1 裝滿待測量的風干混 合基質(zhì) 稱質(zhì)量 m2 容器用雙層紗布封口后完全 浸沒在水中 24 h 稱其質(zhì)量 m3 取出后將容器倒 置濾水 稱其質(zhì)量 m4 基質(zhì)物理性狀指標計算 式 如下 體積質(zhì)量 m2 m1 V 1 總孔隙度 m3 m2 V 100 2 持水孔隙 m4 m2 V 100 3 通氣孔隙 m3 m4 V 100 4 氣水比 通氣孔隙 持水孔隙 5 用便攜式 pH 計和電導率儀測定基質(zhì)浸提液的 pH 值 和 EC 值 各處理基質(zhì)理化性質(zhì)如表 1 所示 表 1 不同基質(zhì)理化性質(zhì) Table 1 Physical and chemical properties of different substrates 處理 體積質(zhì)量 g cm 3 總孔 隙度 通氣孔 隙度 持水孔 隙度 氣水比 pH 值 EC mS cm 1 CK 0 14 64 95 18 24 46 71 0 39 5 98 0 47 T1 0 18 65 46 15 30 50 16 0 31 6 21 0 46 T2 0 22 69 42 16 14 53 29 0 30 6 18 0 48 T3 0 34 71 19 14 26 56 93 0 25 6 19 0 43 選擇籽粒飽滿 均勻一致的種子播種于 50 孔 穴 盤 放于育苗室內(nèi)培養(yǎng) 待長出子葉開始灌溉 1 3 濃 度山崎配方營養(yǎng)液 表 2 在每個處理日 09 00 稱 量灌溉后的穴盤 質(zhì) 量和次日同一時間灌溉前的穴盤 質(zhì)量 計算質(zhì)量之差即為幼苗單日的蒸騰蒸發(fā)量 ET 然后按照 100 ET I1 75 ET I2 和 50 ET I3 3 種水平進行灌溉 共 12 個處理 每個 處理做 3 次重復 表 3 表 2 山崎配方 Table 2 Yamazaki recipe 化合物 名稱 Ca NO3 2 4H2O KNO3 NH4H2PO4 MgSO4 7H2O Na2Fe EDTA H3BO3 MnSO4 4H2O ZnSO4 7H2O CuSO4 5H2O NH4 6Mo7O12 4H2O 化合物 量 mg L 1 826 607 115 483 20 2 86 2 13 0 22 0 08 0 02 灌溉排水學報 42 表 3 試驗處理 Table 3 Treatments 序號 處理 基質(zhì)配比 體積比 補充灌溉蒸騰蒸發(fā)量 ET 的百分比 1 CKI1 泥炭 珍珠巖 3 1 100 2 CKI2 泥炭 珍珠巖 3 1 75 3 CKI3 泥炭 珍珠巖 3 1 50 4 T1I1 泥炭 蛭石 珍珠巖 3 1 1 100 5 T1I2 泥炭 蛭石 珍珠巖 3 1 1 75 6 T1I3 泥炭 蛭石 珍珠巖 3 1 1 50 7 T2I1 泥炭 蛭石 2 1 100 8 T2I2 泥炭 蛭石 2 1 75 9 T2I3 泥炭 蛭石 2 1 50 10 T3I1 泥炭 蛭石 珍珠巖 椰糠 2 1 1 1 100 11 T3I2 泥炭 蛭石 珍珠巖 椰糠 2 1 1 1 75 12 T3I3 泥炭 蛭石 珍珠巖 椰糠 2 1 1 1 50 1 3 測定項目及方法 1 生長指標的測定 每個處理選取標定的 5 株長勢均勻西葫蘆幼苗 用直尺測量植株的株高 莖基部到生長點的距離 真葉葉長和葉寬 用游標卡尺測量莖粗 基部粗度為 莖粗 用電子天平稱量植株地上鮮質(zhì)量 地下鮮質(zhì) 量 計算全株鮮質(zhì)量 然后 在烘箱 105 殺青 30 min 后在 85 下烘干至恒質(zhì)量 稱量地上干質(zhì)量 地下 干質(zhì)量 計算全株干質(zhì)量 并計算葉面積 15 壯苗指 數(shù) 16 和生長函數(shù) G 值 17 計算式 為 葉面積 0 578 1 0 774 8 葉長 葉寬 6 壯苗指數(shù) 莖粗 株高 地下部干質(zhì)量 地上部干質(zhì)量 全株干質(zhì)量 7 G 值 全株干質(zhì)量 育苗時間 8 2 水分利用率的計算 試驗開始用稱質(zhì)量法每天記錄幼苗灌水量和耗 水量 二者之差即為幼苗有效供液量 然后計算水分 利用率 18 水分利用率 幼苗單株干質(zhì)量 單株有效供液體積 9 3 相關系數(shù)和通徑系數(shù)的計算 通徑分析是簡單相關分析的繼續(xù) 在多元回歸的 基礎上將相關系數(shù)加以分解 通過直接通徑 間接通 徑系數(shù)分別表示某一變量對因變量的直接作用效果 通過其他變量對因變量的間接作用效果和綜合作用 效果 19 通過通徑分析 不僅可以明確各自變量對因 變量直接作用的方向與大小 而且還能明確兩兩相關 自變量共同對因變量作用的方向與大小 20 21 間接通 徑系數(shù)計算 式 為 間接通徑系數(shù) 直接通徑系數(shù) 相關系數(shù) 10 1 4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析 用 Microsoft Excel 2010 軟件進行試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng) 計和作圖 用 IBM SPSS 25 0 軟件進行數(shù)據(jù)差異顯著 性分析和相關性分析 差異顯著性分析采用最小差異 顯著性 LSD 在 0 05 水平檢驗 2 結(jié)果 與 分析 2 1 不同處理對西葫蘆幼苗生長特性的影響 2 1 1 不同處理西葫蘆幼苗生長指標的比較 表 4 為不同處理西葫蘆幼苗的株高 莖粗 葉面 積 單株鮮質(zhì)量和干質(zhì)量比較 由表 4 可知 隨著灌 溉量的減少 T2處理和 T3處理的幼苗株高逐漸增加 在 50 ET 條件下的株高顯著高于 100 ET 分別增 加了 24 58 和 29 59 不同灌溉量對 CK 和 T1 處理 的幼苗株高影響差異不顯著 不同基質(zhì)配比下幼苗的 莖粗對不同水分響應結(jié)果不同 T2 處理基質(zhì)在 75 ET 條件下莖粗最大 較 100 ET 和 50 ET 處理 顯著增加了 9 54 和 10 85 T3 處理的幼苗在 100 ET 灌溉下莖粗最大 比 50 ET 灌溉處理顯著 增加了 11 43 而不同灌溉量對 CK 和 T1 處理的幼 苗莖粗影響差異不顯著 幼苗的葉面積隨灌溉量的減 小而減小 相比于 100 ET 灌溉 在 50 ET 條件下 不同基質(zhì)配比 CK T1 T2 處理和 T3 處理的幼苗葉 面積分別降低了 17 00 15 00 17 50 和 30 08 在 100 ET 灌溉條件下 T3 處理的幼苗葉面積顯著大 于另外 3 種基質(zhì)配比 分別增加了 23 40 18 07 19 18 T3 處理基質(zhì)配比下幼苗葉面積總體大于其 余處理的葉面積 基質(zhì)處理極顯著影響幼苗的生長指 標 育苗基質(zhì)與灌溉量交互對西葫蘆幼苗株高 莖粗 和葉面積有顯著影響 由表 4 可知 幼苗單株鮮質(zhì)量和干質(zhì)量隨灌溉量 的減少而減小 T1 處理和 T2 處理同 CK 相似 50 ET 灌溉下的幼苗單株鮮質(zhì)量顯著低于 100 ET 條件 例 如 相比于 100 ET 灌溉條件 在 50 ET 灌溉條件 下 幼苗單株鮮質(zhì)量分別顯著減 少了 9 94 14 06 25 48 CK 單株干質(zhì)量隨灌溉量的減少而減小 在 試驗灌溉條件下 T1 處理的幼苗干質(zhì)量較 CK 降低 了 1 70 11 02 在 100 ET 灌溉條件下 T3 處理 幼苗的單株干質(zhì)量最大 而在 100 ET 和 75 ET 灌 溉條件下均是 T2 處理幼苗單株干質(zhì)量最大 由此可 王研 等 基質(zhì)配比與灌溉量協(xié)同對西葫蘆幼苗生長和耗水的影響 43 見在非充分灌溉條件下 添加珍珠巖的基質(zhì)培育幼苗 鮮質(zhì)量和干質(zhì)量小于未添加珍珠巖的基質(zhì) 不同基質(zhì) 處理的幼苗單株鮮質(zhì)量和干質(zhì)量變化趨勢不同 說明 不同體積質(zhì)量的基質(zhì)配比對植株體內(nèi)有機物的積累 影響不同 基質(zhì)與灌溉量單一處理和交互作用都 對幼 苗的鮮質(zhì)量和干質(zhì)量有極顯著影響 表 4 不同處理西葫蘆幼苗生長指標的比較 Table 4 Comparison of the growth indices of different treated zucchini seedlings 處理 株高 cm 莖粗 mm 葉面積 cm2 單株鮮質(zhì)量 g 單株干質(zhì)量 g CKI1 6 74 0 18abc 3 71 0 15de 137 23 3 93bc 6 44 0 01cd 0 48 0 01bc CKI2 6 62 0 37bc 3 65 0 12de 129 02 3 46cd 5 86 0 01gh 0 45 0 01cd CKI3 7 30 0 35ab 3 68 0 08de 113 91 5 08de 5 80 0 04h 0 40 0 00ef T1I1 5 50 0 23d 3 77 0 19cde 135 96 4 70c 7 20 0 03b 0 43 0 01de T1I2 5 60 0 35d 4 13 0 09bc 117 85 8 70de 6 60 0 03c 0 38 0 02f T1I3 5 44 0 25d 4 13 0 10bc 115 62 4 47de 6 19 0 03ef 0 39 0 01ef T2I1 6 02 0 26cd 4 24 0 16b 131 30 4 05cd 8 08 0 14a 0 53 0 01ab T2I2 6 60 0 14bc 4 64 0 19a 126 31 1 99cde 7 90 0 10a 0 54 0 02a T2I3 7 50 0 44ab 4 19 0 09b 108 33 2 39e 6 02 0 04fg 0 49 0 01cd T3I1 5 88 0 20cd 4 06 0 11bcd 162 03 7 54a 6 47 0 01cd 0 52 0 02ab T3I2 7 06 0 27ab 3 76 0 07cde 155 06 5 98ab 6 36 0 00de 0 53 0 02a T3I3 7 62 0 37a 3 64 0 08e 113 29 4 22de 6 23 0 01e 0 52 0 01ab F T 14 60 16 02 11 61 292 54 63 69 F I 9 80 1 30 33 66 293 23 18 74 F T I 2 33 2 74 3 14 82 22 5 14 注 不同小寫字母表示差異顯著 P 0 05 和 分別表明 F 值檢驗顯著性 P 0 05 和 P 0 01 下同 2 1 2 不同 處理西葫蘆幼苗壯苗指標的比較 圖 1為不同處理幼苗壯苗指數(shù)和生長函數(shù) G值比 較 圖中不同小寫字母表示 處理在 P 0 05 水平差異 顯著 下同 壯苗指標是衡量秧苗素質(zhì)的重要指標 不同基質(zhì)和水分處理對壯苗影響不同 F 值 壯苗指 數(shù) F T 12 25 F I 2 02 F T I 5 63 G 值 F T 63 31 F I 0 10 F T I 10 42 基質(zhì)處 理對幼苗的壯苗指數(shù)和 G 值有極顯著影響 而灌溉量 對西葫蘆幼苗的壯苗指標影響不顯著 二 處理交互作 用對幼苗的壯苗指標有極顯著影響 由圖 1 可知 CK 幼苗在 75 ET 灌溉條件下壯苗指數(shù)最大 與 100 ET 灌溉下的壯苗指數(shù)相比 顯著提高了 16 48 T1 處 理的幼苗在 50 ET 灌溉條件下壯苗指數(shù)最大 比 100 ET 和 75 ET 灌溉下的壯苗指數(shù)分別顯著提高 了 20 89 和 17 82 T2 處理壯苗指數(shù)隨灌溉量的減 少而增加 75 ET 和 50 ET 灌溉條件下的壯苗指數(shù) 比 100 ET 灌溉下的幼苗壯苗指數(shù)分別顯著提高了 18 04 和 24 07 T3 處理的幼苗壯苗指數(shù)隨灌溉量 的減少而降低 相比于 100 ET 灌溉條件 在 75 ET 和 50 ET 灌溉條件下的幼苗壯苗指數(shù)分別顯著降低 了 13 90 和 17 68 在同一灌溉條件下 不同基質(zhì) 處理的 幼苗壯苗指數(shù)差異顯著 100 ET 條件下 T2 處理和 T3 處理幼苗壯苗指數(shù)顯著大于 CK 和 T1 處 理 75 ET 和 50 ET 條件下均是 T2 處理基質(zhì)幼苗 壯苗指數(shù)最大 分別比其他配比的基質(zhì)提高壯苗指數(shù) 15 58 32 10 和 17 84 36 01 隨著灌溉量的減 少 基質(zhì)配比對幼苗壯苗指數(shù)影響差異越顯著 且體 積質(zhì)量較大的基質(zhì)配比利于壯苗的培育 a 壯苗指數(shù) b G 值 注 圖中不同小寫字母表示差異顯著 P 0 05 下同 圖 1 不同處理西葫蘆幼苗壯苗指標的比較 Fig 1 Comparison of robust seedlings of different treated zucchini seedlings 幼苗 G 值在基質(zhì)配比和水分影響下差異顯著 CK 的幼苗 G 值隨灌溉量的減少而減小 在 100 ET 和 75 ET灌溉條件下 G值顯著大于 50 ET灌溉下的 G 值 分別顯著增加了 21 64 和 14 18 T1 處理的 幼苗 G 值在 100 ET 條件下最大 75 ET 和 50 ET 條件下差異不顯著 T2 處理的幼苗在 100 ET 灌溉 條件下 G 值最小 75 ET 和 50 ET 灌溉條件下幼苗 G 值 較 100 ET 灌溉條件下 分別顯著提高 20 65 和 f f cde abc cde f ab de ef bcd a ef 0 0 0 2 0 4 0 6 CK T1 T2 T3 壯苗指數(shù) cm g 1 基質(zhì)處理 處理 I1 I2 I3 bc de cd ab cd f a a ef ef ab ab 0 00 0 01 0 02 0 03 CK T1 T2 T3 G值 g d 1 基質(zhì)處理 處理 I1 I2 I3 灌溉排水學報 44 16 95 在同一灌溉條件下 不同基質(zhì)配比的幼苗 G 值差異顯著 例如 在 100 ET 灌溉下 T3 處理幼 苗 G 值與 CK 差異不顯著 均顯著大于 T1 處理和 T2 處理 在 75 ET 和 50 ET 條件下 T2 處理和 T3 處理 幼苗 G 值差異不顯著 且顯著大于 CK T1 處理 T3 處理基質(zhì)配比體積質(zhì)量最大 灌溉量對 G 值的影 響最小 在非充分灌溉條件下 基質(zhì)體積質(zhì)量越大 灌溉量對幼苗 G 值的影響越小 從壯苗指標來看 選 用 T2 T3 處理體積質(zhì)量較大的基質(zhì)更利于壯苗生長 2 2 不同處理對西葫蘆幼苗水分利用率的影響 圖 2 為不同處理西葫蘆幼苗水分利用率的比較 F值 F T 93 02 F I 99 38 F T I 10 23 由圖 2 可知 CK 幼苗在 3 種不同灌溉量下水分利用 率差異不顯著 T1 T2 T3 處理基質(zhì)配比下幼苗的 水分利用率隨灌溉量的減少而提高 相比于 100 ET 灌溉條件 在 75 ET 條件下的幼苗水分利用率分別 提高了 6 38 26 71 16 01 在 50 ET 條件下 幼苗的水分利用率分別提高了 25 30 41 14 36 20 灌溉量越少 不同基質(zhì)配比下的幼苗水分利 用率差異越大 例如在 100 ET 75 ET 50 ET 條 件下 T3 處理 較 CK 水分利用率 分別提高 13 63 24 85 36 96 2 3 不同處理下幼苗耗水規(guī)律研究 圖 3 為不同基質(zhì)處理下單株幼苗日耗水量的變 化趨勢 在播后 10 d CK T1 T2 處理的幼苗單株 耗水量呈逐漸上升趨勢 在 10 d 之后幼苗耗水開始 出現(xiàn)波動 3 種基質(zhì)處理出現(xiàn)的耗水量變化趨勢一致 且隨著幼苗生長 耗水變化幅度逐漸增大 說明在幼 苗不同時期對水分的需求不同 T3 處理幼苗單株日 耗水量在播種 10 d 之內(nèi)呈逐漸上升的趨勢 在播后 10 15 d 單株幼苗日耗水量基本不變 播后 15 d 幼 苗耗水量急劇上升 在播后 18 d 耗水量最大 之后 耗水量出現(xiàn)下降趨勢 說明隨著幼苗的生長 其耗水 量會隨著需水量而出現(xiàn)波動 研究發(fā)現(xiàn) 幼苗植株較 小時 葉片水分蒸騰量小于基質(zhì)水分蒸發(fā)量 隨著葉 片的增長 對基質(zhì)覆蓋面積增大使基質(zhì)水分蒸發(fā)減 少 所以會出現(xiàn)單株幼苗 日耗水量降低的現(xiàn)象 100 ET 條件下不同基質(zhì)配比 幼苗日耗水量 Y 與播 后天數(shù) X 可用指數(shù)函數(shù)表示 方程式為 CK y 5 247 2e0 056x R2 0 720 8 T1 處理 y 4 415 7e0 072 7x R2 0 808 6 T2 處理 y 4 287 2e0 070 1x R2 0 776 9 T3 處理 y 3 940 1e0 078 3x R2 0 861 5 2 種材料混 合基質(zhì)幼苗單株日耗水量隨幼苗的 生長變化趨勢較 大 3 種和 4 種材料混合的基質(zhì)培育幼苗單株日耗水 量隨幼苗的生長變化趨勢較小 同一基質(zhì)配比條件下 幼苗耗水量隨灌溉量的減少而減小 圖 2 不同處理西葫蘆幼苗水分利用率的比較 Fig 2 Comparison of water use efficiency of different treated zucchini seedlings a CK b T1 處理 c T2 處理 d T3 處理 圖 3 不同處理西葫蘆幼苗單株日耗水量的變化 Fig 3 Changes in individual daily water consumption of different treated zucchini seedlings ef g efg d de fg c bc de d b a 0 2 4 6 CK T1 T2 T3 水分利用率 g L 1 基質(zhì)處理 處理 I1 I2 I3 0 3 6 9 12 15 5 7 9 11 13 15 17 19 21 單株幼苗日耗水量 mL 播后時間 處理 I1I2 I3 線性 I1 0 3 6 9 12 15 5 7 9 11 13 15 17 19 21 單株幼苗日耗水量 m L 播后 時間 處理 I1I2 I3 線性 I1 0 3 6 9 12 15 5 7 9 11 13 15 17 19 21 單株幼苗日耗水量 m L 播后 時間 處理 I1 I2 I3 線性 I1 0 3 6 9 12 15 5 7 9 11 13 15 17 19 21 單株幼苗日耗水量 m L 播后 時間 處理 I1 I2 I3 線性 I1 王研 等 基質(zhì)配比與灌溉量協(xié)同對西葫蘆幼苗生長和耗水的影響 45 a CK b T1 處理 c T2 處理 d T3 處理 圖 4 不同基質(zhì)處理在 I1 條件下單株幼苗日耗水量擬合方程圖 Fig 4 Fitting equation diagram of daily water consumption of single seedling under I1condition under different substrate treatments 2 4 幼苗總耗水量與構成因素的相關分析和通徑分析 本 試驗選取基質(zhì)的體積質(zhì)量 X1 總孔隙度 X2 通氣孔隙度 X3 持水孔隙度 X4 氣 水比 X5 pH 值 X6 EC 值 X7 和單株幼苗 灌溉量 X8 為幼苗總耗水量 Y 的構成因素 表 5 為不同影響因素與幼苗總耗水量的相關關系 表中 可見總耗水量 Y 與基質(zhì)的通氣孔隙度 X3 氣 水比 X5 EC 值 X7 和灌溉量 X8 呈正相關 關系 其相關系數(shù)分別為 0 444 0 634 0 598 和 0 977 單 株幼苗總耗水量 Y 與基質(zhì)體積質(zhì)量 X1 總 孔隙度 X2 持水孔隙度 X4 和 pH 值 X6 呈 負相關關系 其相關系數(shù)分別為 0 814 0 734 0 815 和 0 515 說明影響幼苗耗水量的因素與多個基質(zhì)性 質(zhì)和灌溉量都有關 其中不能從單一因素指標衡量幼 苗總耗水量 要綜合多個指標分析 各因素之間均存 在一定程度的相關關系 基質(zhì) 體積質(zhì)量與總孔隙度 r 0 846 基質(zhì)體積質(zhì)量與持水孔隙度 r 0 860 基質(zhì)體積質(zhì)量與氣水比 r 0 739 極顯著負相關 幼苗總灌溉量與基質(zhì) pH值 r 0 688 顯著正相關關系 從表 5 可獲得構成耗水量各因素 X1 X8 與單 株幼苗總耗水量 Y 之間的線性回歸方程為 Y 85 067X1 0 057X2 2 224X3 0 548X4 124 684X5 28 168X6 8 083X7 0 832X8 89 713 11 其 F 23 463 p 0 05 達顯著水平 說明 Y 關 于 X1 X8的通徑分析是有意義的 且總耗水量和各因 素之間的多元回歸關系可用式 11 表 示 表 5 單株幼苗總耗水量與影響因素的相關系數(shù) Table 5 Correlation coefficient between total water consumption and influencing factors of individual seedlings 相關系數(shù) 體積質(zhì)量 總孔隙度 通氣孔隙度 持水孔隙度 氣水比 pH 值 EC 灌溉量 總耗水量 體積質(zhì)量 1 總孔隙度 0 846 1 通氣孔隙度 0 615 0 238 1 持水孔隙度 0 860 0 699 0 671 1 氣水比 0 739 0 399 0 967 0 806 1 pH 值 0 525 0 410 0 315 0 378 0 409 1 EC 0 670 0 374 0 730 0 638 0 795 0 074 1 灌溉量 0 028 0 196 0 357 0 357 0 315 0 688 0 257 1 總 耗水量 0 814 0 734 0 444 0 815 0 634 0 515 0 598 0 977 1 回歸系數(shù) 85 067 0 057 2 224 0 548 124 684 28 168 8 083 0 832 89 713 注 表示相關性在 P 0 05 水平上顯著 表示相關性在 P 0 01 水平上顯著 y 5 247 2e0 056x R2 0 720 8 0 3 6 9 12 15 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 單株幼苗日耗水量 mL 播后時間 y 4 415 7e0 072 7x R2 0 808 6 0 3 6 9 12 15 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 單株幼苗日耗水量 mL 播后 時間 y 4 287 2e0 070 1x R2 0 776 9 0 3 6 9 12 15 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 單株幼苗日耗水量 mL 播后 時間 y 3 940 1e0 078 3x R2 0 861 5 0 3 6 9 12 15 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 單株幼苗日耗水量 mL 播后 時間 灌溉排水學報 46 由 表 6 可 知 各因素對總耗水量的直接作用由大 到小依次為灌溉量 X8 基質(zhì)體積質(zhì)量 X1 持水 孔隙度 X4 總孔隙度 X2 氣水比 X5 通氣 孔隙度 X3 EC值 X7 pH值 X6 灌溉量 對總耗水量的直接作用最大 其直接通徑系數(shù)為 0 944 雖然通過基質(zhì)體積質(zhì)量 總孔隙度 氣水比 和 EC值對總耗水量產(chǎn)生了間接負效應 也通過基質(zhì) 的通氣孔隙度 持水孔隙度和 pH 值 對總耗水量產(chǎn)生 正向間接效應 而且灌溉量自身的正向作用仍較大 最終與總耗水量呈正相關 基質(zhì)的理化性質(zhì)中體積質(zhì) 量對幼苗總耗水量的直接影響程度最高 直接通徑系 數(shù)為 0 798 雖然通過其 他 因素對耗水量產(chǎn)生間接 正效應 但是體積質(zhì)量自身對耗水量產(chǎn)生的負效應最 大 其次是持水孔隙度 直接通徑系數(shù)為 0 516 通過體積質(zhì)量對耗水量產(chǎn)生的間接影 響大于其直接 影響 綜上所述 各因素對幼苗總耗水量均有不同程 度的影響 灌溉量 基質(zhì)體積質(zhì)量和持水孔隙度的直 接通徑系數(shù)均達到顯著水平 說明增加基質(zhì)的體積質(zhì) 量和持水孔隙度 適當減少幼苗灌溉量 可以減少幼 苗期總耗水量 表 6 單株幼苗總耗水量的通徑分析 Table 6 Path analysis of total water consumption in individual seedlings 因素 直接通 徑系數(shù) 間接通徑系數(shù) 決定系數(shù) X1 Y X2 Y X3 Y X4 Y X5 Y X6 Y X7 Y X8 Y 總和 X1 0 798 0 398 0 263 0 444 0 338 0 087 0 177 0 026 0 853 0 663 X2 0 470 0 675 0 102 0 361 0 182 0 068 0 099 0 185 0 752 0 539 X3 0 427 0 491 0 112 0 346 0 442 0 052 0 193 0 337 0 761 0 197 X4 0 516 0 686 0 329 0 287 0 368 0 062 0 168 0 337 0 005 0 664 X5 0 457 0 590 0 188 0 413 0 416 0 067 0 210 0 297 2 047 0 402 X6 0 165 0 419 0 193 0 135 0 196 0 187 0 020 0 649 0 087 0 265 X7 0 264 0 535 0 176 0 312 0 329 0 363 0 012 0 243 0 758 0 358 X8 0 944 0 022 0 092 0 152 0 184 0 144 0 114 0 068 0 124 0 955 3 討 論 蔬菜幼苗期對水分的需求嚴格 不同水分供給對 幼苗形態(tài)生長 22 和耗水量 23 24 也有不同影響 合理的 灌水量有利于保障 蔬菜 產(chǎn)量和提高水分利用效率 25 而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水量大 傳統(tǒng)灌溉方式會造成水資源浪 費 降低生產(chǎn)效益 灌溉量過少又會限制植株生長 因此對育苗灌溉量的研究非常有必要 本試驗中 與 100 ET灌溉條件 相比 T1 T2 T3處理幼苗在 75 ET 條件下的水分利用率分別提高了 6 38 26 71 16 01 在 50 ET 條件下幼苗的水分利用率分別顯 著提高了 25 30 41 14 36 20 同一基質(zhì)處理 的幼苗在 50 ET 灌溉下水分利用率大于其余灌溉條 件 75 ET灌溉下的水分利用率大于 100 ET處理 而在 75 ET 灌溉下的壯苗指數(shù)較大 在日光溫室中 栽種的黃瓜在最佳灌溉水平下 果實產(chǎn)量和水分利用 率才能達到最佳效果 26 同樣 有 研究 27 認為以 80 ET 作為基礎灌溉可顯著提高番茄果實產(chǎn)量 與 地面灌溉相比還可節(jié)水 38 在基質(zhì)育苗生產(chǎn)中 選擇最優(yōu)基質(zhì)條件以供工廠 化育苗是日前研究的主要內(nèi)容之一 以牛糞 秸稈等 有機物料為主的基質(zhì)體積質(zhì)量適宜 孔隙度大 不 僅可降低育苗成本 還可提高茄子穴盤育苗的栽培 效果 28 基質(zhì)栽培的緩沖性比土壤栽培差 這就需要 結(jié)合合理的灌溉決策體系 既能滿足作物的養(yǎng)分需 求 也減少了灌溉不足造成的基質(zhì)中鹽分積累 影響 作物正常生長 4 因此需要研究灌溉制度和基質(zhì)配比 協(xié)同作用下幼苗生長 灌溉制度和基質(zhì)配比協(xié)同作用 影響幼苗的生長 研究表明 9 在低氣水比處理下 任何 灌溉水平幼苗總體長勢均不好 在中氣水比處理 下 基質(zhì)中的空氣和水分要在一個協(xié)調(diào)的水平上 才利 于培育壯苗 在高氣水比處理下 充足的水分可以使 葉片更好地吸收養(yǎng)分 提高壯苗指數(shù) 在水分脅迫條 件下 25 和 50 堆肥榛子殼可以與泥炭混合用作番 茄幼苗栽培基質(zhì) 29 本試驗中 CK基質(zhì)體積質(zhì)量較小為 0 14 g cm3 結(jié)合