園藝學報 2024 51 6 1377 1385 Acta Horticulturae Sinica doi 10 16420 j issn 0513 353x 2023 0162 http www ahs ac cn 1377 收稿日期 2024 01 08 修回日期 2024 03 15 基金項目 國家重點研發(fā)計劃項目 2019YFD1001903 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設專項資助 CARS 25 C 01 中國農(nóng)業(yè)科學院科技 創(chuàng)新工程項目 CAAS ASTIP IVFCAAS 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部園藝作物生物學與種質(zhì)創(chuàng)制重點實驗室項目 通信作者 Author for correspondence E mail wangjun01 日光溫室不同土質(zhì)灌水下限對早春黃瓜生長 產(chǎn) 量和品質(zhì)的影響 袁 泉 1 2 盧 威 2 王 君 1 陳 茹 1 李衍素 1 于賢昌 1 賀超興 1 孫敏濤 1 閆 妍 1 1 中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所 蔬菜生物育種全國重點實驗室 北京 100081 2 四川農(nóng)業(yè)大學 成都 625014 摘 要 在日光溫室典型土壤質(zhì)地 壤土 黏壤土和砂壤土 下 以黃瓜 中農(nóng) 26 為試材 在結(jié) 果期設置 3 個灌水下限 田間持水量的 60 70 和 80 當土壤含水量下降至灌水下限時開始灌溉 每次灌溉至田間持水量的 90 探究對早春黃瓜生長 產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 為設施黃瓜節(jié)水高效生產(chǎn)提 供理論依據(jù) 結(jié)果顯示 對于壤土 黏壤土和砂壤土 分別以田間持水量的 70 60 和 80 作為灌水下 限 可以獲得較高的產(chǎn)量 分別為 110 8 130 3 125 0 t hm 2 以及較高的灌溉水分利用效率 分別 為 45 1 42 3 45 3 kg m 3 分別以田間持水量的 60 80 和 60 作為灌水下限 可以獲得較高的果 實可溶性糖和維生素 C 含量 品質(zhì)較優(yōu) 關(guān)鍵詞 黃瓜 日光溫室 灌溉 土壤質(zhì)地 高產(chǎn) 優(yōu)質(zhì) 中圖分類號 S 642 2 文獻標志碼 A 文章編號 0513 353X 2024 06 1377 09 Effects of Irrigation Lower Limits on Early Spring Cucumber Grown Under Different Soil Textures in the Solar Greenhouse YUAN Quan 1 2 LU Wei 2 WANG Jun 1 CHEN Ru 1 LI Yansu 1 YU Xianchang 1 HE Chaoxing 1 SUN Mintao 1 and YAN Yan 1 1 Sate Key Laboratory of Vegetable Biobreeding Institute of Vegetables and Flowers Chinese Academy of Agricultural Sciences Beijing 100081 China 2 Sichuan Agricultural University Chengdu 625014 China Abstract In order to optimize irrigation parameters for high yield or high quality cucumber production in protected facilities under different soil textures the effects of irrigation lower limits on growth yield and quality of early spring cucumber were investigated Cucumber Zhongnong 26 was used as experimental material Three typical soil textures loam clay loam and sandy loam in major vegetable producing areas were adopted Three irrigation lower limits for each soil texture were performed from fruiting period including 60 70 and 80 of filed capacity When soil water content dropped to irrigation lower limit corresponding irrigation system initiated The irrigation amount was the calculated variation of soil water content from irrigation lower limit to 90 of field capacity Results showed that for Yuan Quan Lu Wei Wang Jun Chen Ru Li Yansu Yu Xianchang He Chaoxing Sun Mintao Yan Yan Effects of irrigation lower limits on early spring cucumber grown under different soil textures in the solar greenhouse 1378 Acta Horticulturae Sinica 2024 51 6 1377 1385 loam clay loam and sandy loam 70 60 and 80 of field capacity were the optimal irrigation limits for high yield cucumber cultivation which could reach up to 110 800 130 300 and 125 000 kg hm 2 respectively together with high irrigation water use efficiency which could reach up to 45 1 42 3 and 45 3 kg m 3 respectively For loam clay loam and sandy loam 60 80 and 60 of field capacity were the recommended irrigation limits to obtain high contents of soluble sugar and vitamin C respectively Keywords cucumber greenhouse irrigation soil texture high yield high quality 干旱缺水已成為限制中國大部分地區(qū)農(nóng)業(yè)高產(chǎn)高效發(fā)展的主要因素之一 賈紹鳳 等 2004 Kang et al 2017 2021 年中國農(nóng)業(yè)用水量為 3 64 10 11 m 3 占全國總用水量的 61 5 中國水資 源公報 2021 截至 2022 年 中國設施園藝總面積達 280 多萬 hm 2 蔬菜 含食用菌 種植面積 占 81 李天來 等 2022 由于設施蔬菜復種指數(shù)高 生長速度快 本身含水量高 故對水分需 求量較大 設施蔬菜灌溉用水占農(nóng)田灌溉用水的比例高達 5 胡笑濤 2012 因此 制定合理的 灌溉策略對設施蔬菜節(jié)水高效生產(chǎn)和助推農(nóng)業(yè)用水減量具有重要的實踐意義 灌水下限是影響植物生長和水分高效利用的重要灌溉參數(shù) 決定了灌水起始點 灌水次數(shù)和灌 水量 作為灌水下限的常見參數(shù)包括莖流和葉溫等植物生理指標 Abraham et al 2000 葛建坤 等 2021 太陽輻射累積量和積溫等氣象指標 魏曉然 2019 孫一鑫 等 2023 以及土壤基質(zhì)勢 相對含水量和水吸力等土壤水分指標 Buttaro et al 2015 Liao et al 2021 Liu et al 2021 其 中 以土壤水分指標最能直觀反映根區(qū)水分的情況 黃瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)易受灌溉的影響 龔雪文 等 2015 Abdalhi et al 2016 呂劍 等 2020 Liu et al 2021 前人已開展了大量關(guān)于灌水下限對 設施黃瓜影響的研究 Liu 等 2021 報道 土壤基質(zhì)勢在 15 20 kPa 浸潤深度為 20 cm 適合 中國北部日光溫室黃瓜栽培 廖凱和范興 2011 金寧等 2022 報道 以土壤含水量控制在田間 持水量的 70 80 作為灌水下限 灌水至田間持水量的 90 有利于促進礦質(zhì)元素向黃瓜果實的 分配及更高的產(chǎn)量積累 中國黃淮海及環(huán)渤海 西北及長江中下游等設施主產(chǎn)區(qū)具有多種土壤類型 主要分為砂土 黏 土和壤土 3 大類 其中推薦用于蔬菜栽培的土壤質(zhì)地為壤土 黏壤土和砂壤土 土壤中不同的黏粒 粉粒和砂粒的組成比例造成了毛管孔隙和空氣孔隙占比的差異 黏粒比例越高 毛管孔隙越多 保 水性也越強 反之則越弱 因此 推測不同土壤質(zhì)地條件下設施黃瓜獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培對應的灌水 下限參數(shù)并不完全一致 而以往關(guān)于灌水下限對設施黃瓜影響的研究多基于同一土壤質(zhì)地 鑒于此 確定在壤土 黏壤土和砂壤土 3 種典型土壤下 研究不同灌水下限對日光溫室早春黃瓜生長 產(chǎn)量 和品質(zhì)的影響 明確高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培的灌溉參數(shù) 以期為設施蔬菜節(jié)水高效生產(chǎn)提供理論依據(jù) 1 材料與方法 1 1 試驗區(qū)概況及試驗材料 試驗于 2021 年 2 月 2 日至 6 月 30 日在北京市昌平區(qū)南口鎮(zhèn)中國農(nóng)業(yè)科學院南口中試基地的日 光溫室 116 6 E 40 13 N 中進行 該區(qū)域年平均氣溫 11 8 年平均日照時數(shù) 2 684 h 年降水 量 550 3 mm 屬暖溫帶大陸性季風氣候 日光溫室為東西走向 長 100 m 跨度 8 m 下挖 0 5 m 鋼骨架結(jié)構(gòu)并覆蓋防水無滴膜 后墻為磚墻 供試黃瓜品種為 中農(nóng) 26 中蔬種業(yè)科技 北京 有限公司 試驗日光溫室原有土壤為壤土 在此基礎上分別摻入黏土和砂土 改造為黏壤土和砂壤土 袁 泉 盧 威 王 君 陳 茹 李衍素 于賢昌 賀超興 孫敏濤 閆 妍 日光溫室不同土質(zhì)灌水下限對早春黃瓜生長 產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 園藝學報 2024 51 6 1377 1385 1379 1 2 試驗設計 試驗設置 3 種土壤質(zhì)地 分別為壤土 黏壤土和砂壤土 表 1 設置 3 種灌水下限 分別為 田間持水量的 60 70 和 80 灌溉策略是當土壤含水量達到設定灌水下限時開始灌溉 每次灌 水量為從灌水下限上升至田間持水量的 90 時所需水量的理論計算值 單次灌水量 mm Q FC B D s h 90 x 1 000 其中 x 為灌水下限 設置為 60 70 和 80 Q FC 為田間持水量 B D 為土壤容重 g cm 3 s 為計劃濕潤面積 取值為 2 66 m 2 長 7 60 m 寬 0 35 m h 為計劃濕潤深度 取值為 0 25 m 因此 以田間持水量的 60 70 和 80 作為灌水下限 各處理對應的單次灌水量 壤土處理分別為 7 29 4 86 和 2 43 mm 黏壤土 處理分別為 7 84 5 22 和 2 61 mm 砂壤土處理分別為 6 41 4 28 和 2 14 mm 表 1 試驗土壤的理化性質(zhì) Table 1 Soil physicochemical characteristics in this study 土質(zhì) Soil texture 容重 g cm 3 Bulk density 田間持水量 Field capacity 顆粒 Particle 堿解氮 mg kg 1 Alkali hydrolyzablenit rogen 速效鉀 mg kg 1 Available potassium 有效磷 mg kg 1 Available phosphorus 黏粒 Clay 粉粒 Loam 砂粒 Sand 壤土 Loam 1 48 24 4 19 7 33 1 47 2 206 128 0 371 黏壤土 Clay loam 1 32 29 4 38 2 25 0 36 8 205 92 5 195 砂壤土 Sandy loam 1 58 20 1 16 3 18 1 65 6 201 105 0 158 單個小區(qū)面積為 9 9 m 2 7 6 m 1 3 m 采用隨機區(qū)組設計 每處理 3 個重復 每個小區(qū)為 1 個重復 黃瓜采用溝栽 溝寬 0 35 m 深 0 30 m 溝間距 1 30 m 溝內(nèi)鋪設塑料薄膜將小區(qū)隔開 2020 年 12 月 30 日催芽 12 月 31 日播種 2021 年 2 月 2 日定植 株間距 0 3 m 每行 24 株 栽培 密度為 24 242 4 株 hm 2 將黃瓜生長期劃分為苗期 2 月 2 日至 3 月 16 日 共 45 d 初花期 3 月 17 日至 3 月 26 日 共 10 d 和結(jié)瓜期 3 月 27 日至 6 月 30 日 共 95 d 采用壓力補償式滴灌 管 每行布置一根 滴孔間距 30 cm 流量為 1 6 L h 1 為保證幼苗成活 定植后澆同量的定植水 和緩苗水 3 月 16 日開始不同灌溉處理 6 月 30 日拉秧 整個生育期 N P 2 O 5 和 K 2 O 分別施用 197 9 121 4 和 313 3 kg hm 2 各處理其他的栽培管理措施一致 1 3 測定方法 1 3 1 土壤質(zhì)地和速效養(yǎng)分含量測定 土壤顆粒組成測定參照中華人民共和國林業(yè)行業(yè)標準 LY T 1225 1999 森林土壤顆粒組成 機 械組成 分為黏粒 0 050 mm 3 類 根據(jù)美 國農(nóng)部制土壤質(zhì)地三角圖判定質(zhì)地類型 土壤中堿解氮含量采用堿解擴散吸收法測定 有效磷含量采用碳酸氫鈉提取鉬銻抗比色法測定 速效鉀含量采用乙酸銨提取法測定 魯如坤 1999 1 3 2 環(huán)境參數(shù)監(jiān)測和灌水量測定 在試驗區(qū)的中心區(qū)域 距植株冠層高 20 cm 處安裝 1 臺太陽輻射傳感器 ZZ LRS TSR 485 光電 式 北京棠華科技有限公司 和 1 套溫濕度計 RC 4HA C 溫度精度 0 1 相對濕度 3 江蘇 精創(chuàng)電氣股份有限公司 傳感器高度隨著植株生長不斷調(diào)整 每個處理安裝 1 臺數(shù)字水表 SM 10 精度 0 00001 m 3 南京水門電子有限公司 和 1 套土壤水分傳感器 TH 20 北京棠華科技有限公司 分別記錄灌水量和土壤體積含水量 土壤水分傳感器位于相鄰兩滴孔之間 距地表深度 15 cm 所 Yuan Quan Lu Wei Wang Jun Chen Ru Li Yansu Yu Xianchang He Chaoxing Sun Mintao Yan Yan Effects of irrigation lower limits on early spring cucumber grown under different soil textures in the solar greenhouse 1380 Acta Horticulturae Sinica 2024 51 6 1377 1385 有數(shù)據(jù)均每 5 min 記錄 1 次 1 3 3 植株生長指標測定 2021 年 3 月 30 日 5 月 5 日和 6 月 7 日 晴天 8 30 11 30 各處理至少隨機選擇 6 株 采用 CIRAS 3 便攜式光合儀 PP System 美國 對從上往下數(shù)第 6 片功能葉的光合速率進行測定 測定環(huán)境為 光照強度 800 mol m 2 s 1 CO 2 濃度 400 mol mol 1 2021 年 4 月 8 日 5 月 11 日和 6 月 17 日 測定植株所有葉片的葉長 葉基到葉尖距離 不含 葉柄 和葉寬 與主脈垂直方向的最寬處 單葉面積 cm 2 0 7237 葉長 葉寬 0 9887 2021 年 6 月 30 日拉秧時測定株高和節(jié)間數(shù) 1 3 4 產(chǎn)量 品質(zhì)和灌溉水分利用效率測定 開始不同灌水處理后 每個小區(qū)標記至少 4 株植株統(tǒng)計產(chǎn)量 灌溉水分利用效率 kg m 3 Y I total 10 Y 為產(chǎn)量 kg hm 2 I total 為總灌水量 mm 2021 年 5 月 19 日 每個處理隨機選取 5 個同日開花節(jié)位做標記 5 月 26 日摘瓜用于品質(zhì)測定 可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定 可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍 G 250 染色法測定 維生素 C 含量采用 2 6 二氯酚靛酚比色法測定 李合生 2000 1 4 數(shù)據(jù)分析 結(jié)果以平均值 標準誤表示 采用 SPSS 19 統(tǒng)計分析軟件 version 19 0 IBM 美國 進行方 差分析 多重比較采用 Tukey 檢驗 P 0 05 2 結(jié)果與分析 2 1 日光溫室內(nèi)太陽輻射累積量和飽和水汽壓差 從圖 1 可以看出 日光溫室早春黃瓜種植期間 植株冠層太陽輻射日累積量在 0 93 17 85 MJ m 2 d 1 之間 白天對應飽和水汽壓差的平均值在 0 27 4 56 kPa 之間 均波動較大 飽和水汽 壓差是綜合反映氣溫 濕度的指標 盡管溫室內(nèi)部具有小氣候特征 但白天室內(nèi)溫 濕度主要受太 陽輻射的影響 因此二者的變化趨勢基本一致 圖 1 溫室內(nèi)太陽輻射日累積量和白天飽和水汽壓差平均值 Fig 1 Daily solar radiation and average vapor pressure deficit during daytime in the greenhouse 袁 泉 盧 威 王 君 陳 茹 李衍素 于賢昌 賀超興 孫敏濤 閆 妍 日光溫室不同土質(zhì)灌水下限對早春黃瓜生長 產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 園藝學報 2024 51 6 1377 1385 1381 2 2 不同土質(zhì)灌水下限處理對黃瓜葉片凈光合速率和葉面積的影響 葉片凈光合速率在結(jié)瓜初期 3 月 30 日 壤土 70 灌水下限處理顯著高于壤土 60 和黏壤土 80 灌水下限處理 其他處理無顯著差異 結(jié)瓜中后期 5 月 5 日和 6 月 7 日 各處理均無顯著差異 表 2 葉面積在結(jié)瓜初期 4 月 8 日 壤土 80 黏壤土 60 砂壤土 70 灌水下限處理顯著高于黏 壤土 70 和 80 灌水下限處理 其他處理無顯著差異 結(jié)瓜中期 5 月 11 日 壤土 80 灌水下限 處理顯著高于壤土 60 灌水下限處理 其他處理無顯著差異 結(jié)瓜后期 6 月 17 日 砂壤土 80 灌水下限處理顯著高于砂壤土 60 灌水下限處理 其他處理無顯著差異 表 2 表 2 不同土質(zhì)灌水下限下日光溫室早春黃瓜葉片凈光合速率和葉面積 Table 2 Photosynthetic rate and leaf area of early spring cucumber under the different irrigation limits in the greenhouse 處理 Treatment 凈光合速率 mol m 2 s 1 Photosynthetic rate 葉面積 cm 2 Leaf area 土質(zhì) Soil texture 灌水下限 Irrigation limit 03 30 05 05 06 07 04 08 05 11 06 17 壤土 Loam 60 17 6 0 8 b 15 1 1 4 a 22 9 0 7 a 4 375 2 146 5 abc 7 197 2 351 4 b 5 816 5 198 5 ab 70 20 9 0 7 a 18 6 0 8 a 23 9 1 6 a 4 370 3 343 7 abc 8 126 7 848 1 ab 4 492 0 58 4 ab 80 19 1 0 8 ab 19 4 0 3 a 22 8 1 4 a 5 471 5 315 4 a 10 619 7 804 5 a 4 279 0 109 5 ab 黏壤土 Clay loam 60 20 0 0 4 ab 20 1 0 1 a 24 8 1 0 a 5 134 9 190 1 a 9 466 4 628 0 ab 4 530 8 683 0 ab 70 19 1 0 7 ab 19 6 0 6 a 24 2 0 2 a 3 826 8 134 7 bc 8 131 3 112 7 ab 4 878 2 483 9 ab 80 17 2 0 8 b 15 0 2 0 a 23 3 2 0 a 3 112 2 312 1 c 8 511 6 157 6 ab 5 338 0 790 0 ab 砂壤土 Sandy loam 60 18 0 0 4 ab 16 4 1 1 a 25 4 0 3 a 4 682 7 316 6 ab 8 647 5 992 3 ab 3 664 7 692 4 b 70 18 0 0 5 ab 17 5 1 3 a 24 8 1 4 a 5 256 0 380 7 a 9 132 9 872 2 ab 5 227 6 496 6 ab 80 20 0 0 7 ab 18 3 0 5 a 24 2 1 0 a 4 901 8 214 4 ab 9 465 1 275 1 ab 7 049 9 1 055 4 a 注 同列不同小寫字母表示各處理之間差異顯著 P 0 05 下同 Note Different lowercase letters in each column indicate significant difference among different treatments P 0 05 The same below 2 3 不同土質(zhì)灌水下限處理對黃瓜株高 產(chǎn)量和灌溉水分利用效率的影響 株高和節(jié)間數(shù) 在相同土質(zhì)下 拉秧時各水分處理間均無顯著差異 但在不同土質(zhì)下 黏壤土 60 灌水下限處理的株高顯著高于砂壤土 60 和 70 灌水下限處理 節(jié)間數(shù)均無顯著差異 黃瓜產(chǎn) 量 黏壤土 60 灌水下限處理顯著高于黏壤土 70 壤土 60 灌水下限處理 其他處理無顯著差異 灌溉水分利用效率 砂壤土 60 灌水下限顯著高于壤土 60 和 80 黏壤土 80 砂壤土 70 灌水 下限處理 表 3 表 3 不同土質(zhì)灌水下限下日光溫室早春黃瓜株高 產(chǎn)量和灌溉水分利用效率 Table 3 Plant height yield and irrigation water use efficiency of early spring cucumber under the different irrigation limits in the greenhouse 處理 Treatment 株高 m Plant height 節(jié)間數(shù) Number of internode 瓜數(shù) 10 3 條 hm 2 Number of fruit 產(chǎn)量 t hm 2 Yield 灌溉水分利用效率 kg m 3 Irrigation water use efficiency 土質(zhì) Soil texture 灌水下限 Irrigation limit 壤土 Loam 60 3 73 0 36 ab 40 4 1 9 a 494 9 18 7 a 106 68 4 30 bc 41 4 1 7 bc 70 4 28 0 21 ab 43 0 1 4 a 493 2 17 9 a 110 76 3 26 abc 45 1 1 3 ab 80 4 58 0 37 ab 41 2 2 3 a 539 4 15 8 a 120 53 5 42 abc 35 7 1 6 c 黏壤土 Clay loam 60 4 98 0 17 a 43 4 1 6 a 570 5 16 0 a 130 27 2 79 a 42 3 0 9 abc 70 4 04 0 27 ab 39 6 1 1 a 484 6 27 7 a 102 63 5 31 c 42 4 2 2 abc 80 4 71 0 26 ab 41 4 0 5 a 496 6 21 6 a 111 50 5 61 abc 36 5 1 8 c 砂壤土 Sandy loam 60 3 55 0 25 b 38 2 1 7 a 537 6 24 3 a 115 15 4 98 abc 49 3 2 1 a 70 3 71 0 29 b 39 0 1 8 a 514 0 24 5 a 116 30 5 66 abc 39 9 1 9 bc 80 4 26 0 18 ab 39 8 0 9 a 575 0 18 0 a 125 01 3 64 ab 45 3 1 3 ab Yuan Quan Lu Wei Wang Jun Chen Ru Li Yansu Yu Xianchang He Chaoxing Sun Mintao Yan Yan Effects of irrigation lower limits on early spring cucumber grown under different soil textures in the solar greenhouse 1382 Acta Horticulturae Sinica 2024 51 6 1377 1385 2 4 不同土質(zhì)灌水下限處理對黃瓜品質(zhì)的影響 黃瓜果實可溶性蛋白含量 無論壤土 黏壤土和砂壤土 各水分處理間均無顯著差異 可溶性 糖含量 砂壤土 70 灌水下限處理顯著高于壤土 70 和 80 灌水下限處理 其他處理無顯著差異 維生素 C 含量 壤土和砂壤土下各水分處理間無顯著差異 砂壤土各水分處理和黏壤土 70 80 灌水下限處理顯著高于壤土各水分處理和黏壤土 60 灌水下限處理 表 4 表 4 不同灌水下限下日光溫室早春黃瓜品質(zhì) Table 4 Fruit quality of early spring cucumber under the different irrigation limits in the greenhouse 處理 Treatment 可溶性蛋白含量 mg g 1 Soluble protein content 可溶性糖含量 Soluble sugar content 維生素 C 含量 mg kg 1 Vitamin C content 土質(zhì) Soil texture 灌水下限 Irrigation limit 壤土 Loam 60 0 70 0 07 a 11 69 0 39 abc 136 3 5 5 bc 70 0 63 0 05 a 9 82 0 40 c 138 1 4 0 bc 80 0 65 0 04 a 10 47 0 17 bc 147 8 5 7 b 黏壤土 Clay loam 60 0 63 0 04 a 11 47 0 45 abc 122 0 2 9 c 70 0 58 0 03 a 11 56 0 20 abc 184 9 4 9 a 80 0 64 0 04 a 12 41 0 43 ab 182 8 2 0 a 砂壤土 Sandy loam 60 0 58 0 07 a 11 01 0 50 abc 185 5 1 1 a 70 0 71 0 05 a 13 12 0 49 a 181 7 5 9 a 80 0 53 0 04 a 12 29 0 95 ab 183 8 7 0 a 3 討論 基于不同灌水下限的灌溉策略使灌溉頻率和灌水量不同 產(chǎn)生了 多量少次 和 少量多次 的灌水效果 有研究顯示 設施黃瓜栽培中結(jié)果期灌溉上限應控制為田間持水量的 90 大于 90 反而會造成產(chǎn)量下降 李清明 2005 廖凱和范興科 2011 賀忠群和鄒志榮 2014 由于土壤水 分傳感器埋在距地表 15 cm 處 灌溉水下滲速度會影響傳感器響應土壤含水量變化的時間 以傳感 器監(jiān)測數(shù)據(jù)作為灌溉上限容易造成灌水結(jié)束時土壤實際含水量超過設定的上限值 梁新書 等 2022 因此 本研究中確定的灌溉策略為以灌水下限作為灌水起始點 土壤含水量從灌水下限上升 至 90 田間持水量時所需水分的理論計算值作為灌水量 綜合考慮產(chǎn)量和灌溉水分利用效率 推薦 在壤土 黏壤土和砂壤土中分別以 70 60 和 80 田間持水量作為灌水下限 黏壤土因其較好的 保水性建議采用 少量多次 的灌溉策略 砂壤土則相反 壤土居中 據(jù)統(tǒng)計以上 3 種土質(zhì)結(jié)果期 對應的實際灌水次數(shù)分別為 43 33 和 90 砂壤土的弱保水性導致其灌溉次數(shù)遠高于黏壤土和壤土 在高光強天氣甚至需頻繁灌溉 確定的壤土灌水下限與前人在日光溫室黃瓜基質(zhì)栽培上的研究結(jié)果 呂劍 等 2020 金寧 等 2022 一致 梁新書等 2022 在以 100 田間持水量作為灌水上限時 天津市日光溫室黏土下秋冬茬黃瓜整個生育期灌水下限為 70 80 田間持水量 可獲得較高的產(chǎn) 量和灌溉水分利用效率 60 田間持水量的灌水下限雖然也提高了灌溉水分利用效率但顯著降低了 產(chǎn)量 竇超銀等 2018 在灌水定額基礎上 對遼寧地區(qū)秋冬茬大棚黏壤土下黃瓜栽培推薦灌水下 限為 75 田間持水量 廖凱和范興科 2011 在以 70 田間持水量作為灌水下限時 推薦楊凌地區(qū) 砂壤土早春黃瓜整個生育期灌水上限為 90 田間持水量 分析造成研究結(jié)果不一致的主要原因是各 試驗中設置的灌水上 下限存在差異 以及通過土壤水分傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)作為灌水上限的控制方式 會導致實際的灌水量也不相同 黃瓜是對水分需求量較大且敏感的蔬菜作物之一 Panwar et al 2011 Abdalhi et al 2016 毋海梅等 2020 研究發(fā)現(xiàn)灌水量減少會降低植株的莖流速率和光合速率 進而影響干物質(zhì)的運轉(zhuǎn) 袁 泉 盧 威 王 君 陳 茹 李衍素 于賢昌 賀超興 孫敏濤 閆 妍 日光溫室不同土質(zhì)灌水下限對早春黃瓜生長 產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 園藝學報 2024 51 6 1377 1385 1383 和積累 造成畸形瓜增加和產(chǎn)量降低 本研究中確定的壤土 黏壤土和砂壤土日光溫室早春黃瓜高 產(chǎn)節(jié)水栽培灌水下限分別為 70 60 和 80 田間持水量 其灌水量分別為 239 4 299 9 273 5 mm 均在龔雪文等 2015 推薦的華北地區(qū)日光溫室早春黃瓜栽培適宜的灌水范圍 202 314 mm 內(nèi) 因 此推測充足的灌水量是壤土 70 黏壤土 60 和砂壤土 80 灌水下限處理產(chǎn)量無顯著差異的主要原 因 結(jié)瓜中后期葉面積 凈光合速率和節(jié)間數(shù)并未受到土壤質(zhì)地的影響也佐證了這一結(jié)果 Lim 等 2015 同樣發(fā)現(xiàn) 壤土 黏壤土和砂壤土未對日光溫室黃瓜產(chǎn)量產(chǎn)生影響 但在黏壤土和壤土下植株的長 勢和氮利用效率顯著高于砂壤土 而本研究中土壤質(zhì)地對植株生長的影響并不顯著 在壤土 黏壤土和砂壤土下 若以優(yōu)質(zhì)為目的 分別以 60 80 和 60 田間持水量作為灌水 下限 可溶性糖和維生素 C 含量較高 品質(zhì)較優(yōu) Lu 等 2021 通過 Meta 分析得出虧缺灌水可以 提高粗質(zhì)土和中等土壤 介于粗質(zhì)土和細土 番茄果實中可溶性糖和維生素 C 含量 常莉飛 2007 和龔雪文等 2015 報道適度虧缺灌溉也可以提高黃瓜果實中維生素 C 可溶性蛋白和可溶性糖含 量 呂劍等 2020 還發(fā)現(xiàn)基質(zhì)栽培黃瓜果實中可溶性蛋白和可溶性糖含量隨灌水下限提高呈先上 升后下降的趨勢 以 70 田間持水量作為灌水下限處理含量最高 本研究中確定的壤土 黏壤土和 砂壤土充足的水分灌溉并未對黃瓜生長造成水分虧缺的不利影響 因此各水分處理并未對可溶性蛋 白和可溶性糖含量產(chǎn)生顯著影響 4 結(jié)論 本研究中明確了典型土壤質(zhì)地 壤土 黏壤土和砂壤土 日光溫室早春黃瓜結(jié)果期的灌溉參數(shù) 將土壤含水量從灌水下限上升至 90 田間持水量所需水量的理論計算值作為灌水量 對于壤土 黏 壤土和砂壤土 若以高產(chǎn)節(jié)水栽培為目的 分別推薦以 70 60 和 80 田間持水量作為灌水下限 產(chǎn)量分別高達 110 8 130 3 125 0 t hm 2 灌溉水分利用效率分別為 45 1 42 3 45 3 kg m 3 若 以優(yōu)質(zhì)為目的 分別推薦以 60 80 和 60 田間持水量作為灌水下限 果實中可溶性糖和維生素 C 含量較高 品質(zhì)較優(yōu) References Abdalhi M Cheng J Feng S Yi G 2016 Performance of drip irrigation and nitrogen fertilizer in irrigation water saving and nitrogen use efficiency for waxy maize Zea mays L and cucumber Cucumis sativus L under solar greenhouse Grassland Science 62 3 174 187 Abraham N Hema P Saritha E Subramannian S 2000 Irrigation automation based on soil electrical conductivity and leaf temperature Agricultural Water Management 45 2 145 157 Buttaro D Santamaria P Signore A Cantore V Boari F Montesano F Parente A 2015 Irrigation management of greenhouse tomato and cucumber using tensiometer effects on yield quality and water use Agriculture and Agricultural Science Procedia 4 440 444 Chang Lifei 2007 The effects of RDI on the growth production and fruit quality of greenhouse cucumber M D Dissertation Yangling Northwest A F University in Chinese 常莉飛 2007 調(diào)虧灌溉對溫室黃瓜 Cucumis sativus L 生長發(fā)育和產(chǎn)量品質(zhì)的影響 碩士論文 楊凌 西北農(nóng)林科技大學 2021 China Water Resources Bulletin 2021 http in Chinese 2021 年中國水資源公報 2021 http Dou Chaoyin Meng Weizhong Chen Wei Yan Weichen 2018 Fertigation of autumn winter greenhouse cucumber in east Liaoning Province Journal of Irrigation and Drainage 37 8 22 26 in Chinese 竇超銀 孟維忠 陳 偉 延瑋辰 2018 遼寧地區(qū)秋冬茬大棚黃瓜滴灌水肥一體化試驗研究 灌溉排水學報 37 8 22 26 Yuan Quan Lu Wei Wang Jun Chen Ru Li Yansu Yu Xianchang He Chaoxing Sun Mintao Yan Yan Effects of irrigation lower limits on early spring cucumber grown under different soil textures in the solar greenhouse 1384 Acta Horticulturae Sinic