遼寧南部地區(qū)大棚西瓜不同灌溉方式對比試驗研究.pdf
<p>書書書第 卷第 期 水 利 科 學(xué) 與 寒 區(qū) 工 程 ,年 月 ,遼寧南部地區(qū)大棚西瓜不同灌溉方式對比試驗研究陳偉,吳奇,劉光巖,鄭俊林,杜大鵬,趙勇(遼寧省水利水電科學(xué)研究院有限責(zé)任公司,遼寧 沈陽;沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué),遼寧 沈陽;蓋州市灌溉試驗站,遼寧 營口)摘要 :本文采用大棚試驗 ,研究膜下滴灌 ()和膜上渠道灌溉 ()對蓋州市大棚西瓜的生長環(huán)境 (土壤溫度 、棚內(nèi)空氣溫度 、濕度 )、植株性狀 (株高 、莖粗 )、品質(zhì) ,及需水規(guī)律和水分利用效率的影響 。試驗結(jié)果表明 :膜下滴灌可以有效提高地表溫度并降低棚內(nèi)空氣相對濕度 ,可提高棚內(nèi)土壤 平均地溫 ,降低棚內(nèi)相對濕度 ;與渠道灌溉相比 ,膜下滴灌具有明顯的節(jié)水增產(chǎn)效應(yīng) ,可以顯著提高灌溉水利用率 、水分生產(chǎn)率 。關(guān)鍵詞 :膜下滴灌 ;膜上渠道灌溉 ;大棚西瓜 ;需水規(guī)律中圖分類號 :;文獻(xiàn)標(biāo)志碼 :文章編號 :()基金項目 :國家科技支撐項目 ();遼寧省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新團(tuán)隊項目 ();中央財政農(nóng)業(yè)科技推廣項目 ()作者簡介 :陳偉 (),男 ,蒙 古 族 ,內(nèi) 蒙 古 通 遼 人 ,高 級 工 程 師 ,主要從事灌溉排水理論與技術(shù)研究 。:。遼寧南部地區(qū)的特色水果一直是當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分 。蓋州市地處遼南腹地 ,是國家無公害水果示范縣 ,也是東北著名的水果之鄉(xiāng) ,其中的蘋果 、西瓜及葡萄暢銷省內(nèi)外 ,深受廣大消費者喜愛 。蓋州西瓜作為遼南水果的標(biāo)志產(chǎn)品 ,具有個大 、皮薄 、汁多 、含糖量高 、口感好等特點 。大棚西瓜因其上市早 、品質(zhì)好 、價格高 、投資少 、效益大而被大面積栽種 。隨著栽種面積的不斷擴(kuò)大 ,在遼南地區(qū)大棚西瓜生產(chǎn)中 ,膜下滴灌等高效節(jié)水灌溉技術(shù)已開始逐漸替代傳統(tǒng)的渠道灌溉,但這些技術(shù)缺乏配套的灌溉制度 ,難以發(fā)揮更好的節(jié)水增產(chǎn)效益。因此 ,開展大棚西瓜適宜灌溉方式試驗 ,進(jìn)行大棚西瓜膜下滴灌與當(dāng)?shù)爻R?guī)灌溉方式的對比 ,可為探索適合遼南地區(qū)大棚西瓜的灌水方式與方法提供理論依據(jù) 。 試驗材料與方法 試驗區(qū)概況試驗區(qū)位于蓋州市暖泉鎮(zhèn)后暖泉村 ,地勢平坦 ,土壤肥力中等 。西瓜生育期為月日 月日 ,日照時數(shù),積溫。試驗前測定供試溫室土壤基礎(chǔ)理化性質(zhì) :有機(jī)質(zhì)含 量, 全 氮 , 速 效 磷,速效 鉀。土 壤 容 重 為,土壤值為,田間最大持水率為。 試驗設(shè)計供試西瓜品種為 “雙星 ”,試驗設(shè)置兩種灌溉方式 :大棚西瓜膜下滴灌與膜上渠道灌溉 ,分別設(shè)置在兩個規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)一樣的大棚 ,每個處理設(shè)置次重復(fù) ,共個小區(qū) ,每小區(qū),膜下滴灌 ()主管路采用管材縱向布置在大棚棚腳處 ,支管路采用管材垂直主管橫向布置 ,每個支管安裝一個閥門及水表 ,采用滴灌帶沿支管雙向布置 ,滴灌帶間距等同西瓜行距,滴頭間距等同西瓜株距。膜上渠道灌溉 ()主渠道同樣采用管材縱向布置在大棚棚腳處 ,在每個小區(qū)安裝一個閥門及水表 ,灌溉時打開閥門 ,水流通過覆蓋黑地膜的渠道流入小區(qū)田間 。年月日在溫室內(nèi)育苗 ,月日移栽至試驗大棚內(nèi) ,行 距,株 距,每小區(qū)栽種株瓜苗 。移栽前首先平整··好試驗區(qū)土地 ,然后開溝施基肥 ,每畝施腐熟有機(jī)肥 (雞糞 );鋪設(shè)滴灌帶及黑地膜 ,每壟西瓜安裝條滴灌帶 ;西瓜幼苗移栽后 ,在壟面上插小拱架 ,扣上薄膜 ,提高棚內(nèi)溫度與地溫 ,利于棚內(nèi)西瓜幼苗生長 。苗期每畝施西瓜營養(yǎng)生長肥,開花期每畝施西瓜營養(yǎng)生長肥,坐瓜后每畝施西瓜生殖生長肥。全生育期共噴灑去蟲藥雙效靈及去菌藥甲基托布津次 ,滴灌處理區(qū)灌水次 ,渠道灌溉處理區(qū)灌水次 。滴灌與渠道灌溉兩個處理的田間管理是在移栽 、除草 、施肥 、噴灑農(nóng)藥 、整枝 、壓蔓等生產(chǎn)措施一致情況下進(jìn)行的 。試驗設(shè)計將西瓜生育期劃分為四個生育階段 ,即幼苗期 、伸蔓期 、膨瓜期和成熟期 ,將大棚西瓜按照 不 同 生 育 階 段 設(shè) 置 不 同 的 灌 水 下 限 (見表),各生育階段的灌水控制上限為田間持水量的。表 大棚西瓜不同生育階段灌水控制下限(土壤含水率占田間持水量的)生育階段 幼苗期 伸蔓期 膨瓜期 成熟期灌水控制下限 觀測項目與方法()土壤含水率 。采用烘干法進(jìn)行土壤含水率的觀測 ,每個處理小區(qū)選擇個觀測點進(jìn)行觀測 ,每個點觀測深度分別為、,每觀測一次 ,其中灌水前 、灌水后 、各生育階段始末加測一次 。()灌水量 。灌水量采用水表進(jìn)行觀測 ,記錄每次灌水前后的水表讀數(shù) 、灌水時間及灌水日期 。()植株生長性狀 。在試驗小區(qū)內(nèi)每個處理小區(qū)選擇固定的株西瓜為樣本 ,用直尺 、游標(biāo)卡尺分別進(jìn)行株高 、徑粗的觀測 ,取其平均數(shù) ,每觀測一次 。()棚內(nèi)空氣溫度 、濕度 。在每個試驗棚內(nèi)設(shè)置空氣溫度濕度計一個 ,每日:、:觀測棚內(nèi)氣溫及空氣濕度 。()地溫 。采用曲管地溫計觀測、和處地溫 ,取均值作為土層的平均溫度 。()產(chǎn)量 。西瓜成熟后 ,每小區(qū)隨機(jī)選取個西瓜測量單瓜質(zhì)量 ,并統(tǒng)計小區(qū)西瓜數(shù)量 ,計算產(chǎn)量 。運用和軟件對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析 ,采用檢驗進(jìn)行差異顯著性比較 ()。 試驗結(jié)果分析 膜下滴灌與渠道灌溉土壤地溫及棚內(nèi)濕度的差異不同灌溉處理下的溫室棚內(nèi)的地溫和相對濕度結(jié)果對比見表和表。由表可知 ,兩種灌溉方式的地溫最高值均出現(xiàn)在月日 ,最低值均出現(xiàn)在月日 ;滴灌條件下 ,西瓜移苗種植后的全 生 育 期 內(nèi) ,地 溫 最 高 為 ,最 低 為,平均溫度為;渠道灌溉條件下 ,地溫最高為,最低為,平均溫度為。兩種灌溉方式的相對濕度最高值均出現(xiàn)在月日 ,最低值均出現(xiàn)在月日 ;滴灌條件下 ,棚內(nèi)相對濕度最高為,最低為,平均為;渠道灌溉條件下 ,相對濕度最高為,最低為,平均濕度為。由試驗結(jié)果可知 :滴灌與渠道灌溉相比可提高棚內(nèi)土壤地溫;降低棚內(nèi)相對濕度。滴灌相較于渠道灌溉有利于西瓜生育期有效積溫的積累,對西瓜生長和果實含糖量等品質(zhì)指標(biāo)具有促進(jìn)作用。滴灌不僅降低了棚內(nèi)濕度,還提高了西瓜的光合速率、有效降低了病害發(fā)生及生理失調(diào)的風(fēng)險。表 滴灌與渠道灌溉棚內(nèi)地溫對照 處理 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日滴灌 渠道灌溉 表 滴灌與渠道灌溉棚內(nèi)相對濕度對照 處理 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日滴灌 渠道灌溉 滴灌與渠道灌溉植株生長性狀的差異不同灌水方式下 ,植株生長形狀見表,由表可知 :滴灌較渠道灌溉促進(jìn)了西瓜的生長 。前期西瓜株高變化小 ,株高增長緩慢 ,在月日開始··水利科學(xué)與寒區(qū)工程第 卷快速增長 ,株高和莖粗的差異逐漸增大 ,后期則基本穩(wěn)定 。移植后 ,初期兩種處理植株株高無顯著差異 ,在月日之后 ,滴灌處理株高顯著高于渠道灌溉處理 ,一直持續(xù)到月日 (成熟期 );在月日之后開始 ,滴灌處理莖粗顯著大于渠道灌溉處理 ,并一直持續(xù)至月日 (成熟期 )。表 滴灌與渠道灌溉植株生長性狀對照 指標(biāo) 處理 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日株高滴灌 渠道灌溉 徑粗滴灌 渠道灌溉 滴灌與渠道灌溉對西瓜品質(zhì)與產(chǎn)量的影響滴灌與渠道灌溉相比 ,由于滴灌處理改善了大棚內(nèi)的小氣候 、西瓜品質(zhì) ,其產(chǎn)量出現(xiàn)很大差異 ,由表可知 :滴灌處理顯著提高了西瓜的橫徑 、單瓜果重 、西瓜含糖量和產(chǎn)量 ,分別較渠道灌 溉 處 理 提 高 了、和。由于單瓜果重和含糖量等品質(zhì)指標(biāo)的提升 ,加上滴灌處理的西瓜較渠道灌溉西瓜提前上市 ,西瓜提高元 ,最終顯著增加每畝西瓜效益 ,畝均產(chǎn)值增加元 ,達(dá)到畝產(chǎn)值 元 ,增幅達(dá)。表 滴灌灌溉與渠道灌溉西瓜果品質(zhì)量及產(chǎn)量對照名稱 縱徑 橫徑 單瓜果重 含糖量 畝產(chǎn)量 收獲日期 單價 (元 ·) 畝產(chǎn)值 元滴灌 月 日 渠道灌溉 月 日 大棚西瓜各生育階段需水規(guī)律及水分利用效率由于滴灌僅濕潤作物根系發(fā)育區(qū) ,為局部根系灌溉 ,與渠道灌溉相比灌水定額低 。滴灌畝灌水定額為,畝灌溉定額為;而渠道灌溉畝灌水定額為,畝灌溉定額為。雖 然 滴 灌 較 渠 道 灌 溉 增 加 灌 水 次 數(shù)次 ,但畝灌溉定額卻減少了。西瓜有個生育階段 ,即發(fā)芽期 、幼苗期 、伸蔓期 、膨瓜期和成熟期 。由于西瓜苗是在其他溫室育苗 ,且用水量較小 ,不計發(fā)芽期需水量 ;其余個生育階段需水量 ,采用土壤水量平衡方程進(jìn)行計算 ,見表。滴灌各生育期耗水量占全生育期耗水量的比例為膨瓜期伸蔓期成熟期幼苗期 ,表 滴灌與渠道灌溉灌各生育時期需水量處理 生育階段畝灌水量 畝需水量 日耗水強度 (·)灌溉水利用率 水分生產(chǎn)效率 (·)幼苗期 伸蔓期 滴灌 膨瓜期 成熟期 合計 幼苗期 伸蔓期 渠道灌溉 膨瓜期 成熟期 合計 ··第 期陳偉 ,等 遼寧南部地區(qū)大棚西瓜不同灌溉方式對比試驗研究而渠道灌溉則為膨瓜期伸蔓期幼苗期成熟期 。滴灌與渠道灌溉相比 ,幼苗期 、伸蔓期 、彭瓜期 、成熟 期 平 均 日 耗 水 強 度 分 別 減 少、,節(jié)水效應(yīng)顯著 。另外 ,滴灌和渠道灌溉的灌溉水利用率分別為和,水 分 生 產(chǎn) 效 率 分 別 為和,滴灌相較渠道灌溉可以顯著提高灌溉水利用率、水分生產(chǎn)效率,可見 ,與傳統(tǒng)的渠道灌溉相比 ,滴灌方式灌溉水利用效率和水分生產(chǎn)率更高 。 結(jié)論通過與常規(guī)的渠道灌溉相比 ,滴灌可顯著提高地表溫度并降低棚內(nèi)空氣相對濕度 ,可提高棚內(nèi)土壤平均地溫,降低棚內(nèi)相對濕度,可以改善溫室大棚小氣候 ,有利于西瓜生育期有效積溫的積累 ;促進(jìn)西瓜株高和莖粗的生長 ,并能改善西瓜的外觀和營養(yǎng) 、食味 、品質(zhì) ,增加含糖量和單瓜體積 ,進(jìn)而提高了銷售價格 ;滴灌具有明顯的節(jié)水增產(chǎn)效應(yīng) ,可以顯著提高灌溉水利用率、水分生產(chǎn)效率。因此 ,膜下滴灌實現(xiàn)了大棚西瓜的節(jié)水增產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)創(chuàng)收 ,更適合在遼寧南部地區(qū)的西瓜生產(chǎn)中進(jìn)一步推廣和應(yīng)用 。參考文獻(xiàn) :楊小振 ,張顯 ,馬建祥 ,等 滴灌施肥對大棚西瓜生長 、產(chǎn)量及 品 質(zhì) 的 影 響 農(nóng) 業(yè) 工 程 學(xué) 報 ,():任自力 大棚西瓜膜下滴灌條件下需水規(guī)律和灌溉效應(yīng)研究楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué) ,張萬智 砂田小拱棚西瓜滴灌節(jié)水效果及效益試驗研究 甘肅水利水電技術(shù) ,():張保東 ,任慧琴 ,陳清 不同灌溉方式對設(shè)施西瓜生長和品質(zhì)的影響 節(jié)水灌溉 ,():張佳男 ,韓獻(xiàn)忠 ,楊志超 大棚西瓜滴灌最佳灌溉制度研究年水利青年科技論壇,:張桂蘭 ,徐小軍 ,李金榮 不同灌溉和整枝方式對設(shè)施西瓜植株生長及果實性狀的影響 中國瓜菜 ,():張瑞翔 ,鄭宏海 ,陳宏明 ,等 大棚西瓜滴灌的應(yīng)用效果浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),(): , , , , , ( , ,; ,; , ,): , () () ( , ), (, ), ; :; ; ; ··水利科學(xué)與寒區(qū)工程第 卷</p>