第38卷第2期 2020年03月 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究 Agricultural Research in the Arid Areas Vol 38 No 2 Mar 2020 文章編號 1000 7601 2020 02 0037 07 doi 10 7606 j issn 1000 7601 2020 02 05 滴灌灌水均勻系數(shù)對溫室番茄生長的影響 梁博惠1 2 牛文全2 3 4 郭麗麗2 楊小坤2 李學(xué)凱2 1 寧夏水利科學(xué)研究院 寧夏銀川750021 2 西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院 陜西楊凌712100 3 西北農(nóng)林科技大學(xué)水土保持研究所 陜西楊凌712100 4 中國科學(xué)院水利部水土保持研究所 陜西楊凌712100 摘 要 為探究適宜溫室番茄生長的滴灌灌水均勻系數(shù) 試驗設(shè)置了65 C1 75 C2 85 C3 不同 滴灌灌水均勻系數(shù)及190 mm I1 220 mm I2 250 mm I3 不同的灌水量處理 以裂區(qū)試驗法研究各處理對番茄生 長 光合色素及品質(zhì)的影響 結(jié)果表明 滴灌灌水均勻系數(shù)對番茄株高增長無顯著影響 P 0 05 對莖粗增長有顯 著影響 P 0 01 灌水量 灌水量與灌水均勻系數(shù)二者的交互作用對株高 莖粗增長無顯著影響 P 0 05 灌水量對 番茄可溶性糖 番茄紅素 維生素C 可溶性固形物 除有機(jī)酸 均有極顯著影響 P 0 01 灌水均勻系數(shù)及二者的交互 作用對以上番茄品質(zhì)指標(biāo)無顯著影響 P 0 05 在灌水量 灌水均勻系數(shù)及二者的交互作用對果實形態(tài)指數(shù)均無顯著 性影響 P 0 05 灌水均勻系數(shù)為75 灌水量為190 mm條件下番茄綜合品質(zhì)最佳 整個生育期內(nèi)滴灌灌水均勻系 數(shù)65 85 處理下 土壤含水率均勻系數(shù)為85 95 能滿足番茄生長需要 因此針對西北地區(qū)溫室作物建議下調(diào) 現(xiàn)行滴灌灌水均勻系數(shù)標(biāo)準(zhǔn) 關(guān)鍵詞 滴灌 灌水均勻系數(shù) 灌水量 溫室番茄 生長 品質(zhì) 中圖分類號 S641 2 S275 6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A Effects of drip irrigation uniformity coefficient on tomato growth in solar greenhouse LIANG Bohui1 2 NIU Wenquan2 3 4 GUO Lili2 YANG Xiaokun2 LI Xuekai2 1 Ningxia Institute of Water Resources Research Yinchuan Ningxia 750021 China 2 College of Water Resources and Architectural Engineering Northwest A F University Yangling Shaanxi 712100 China 3 Institute of Soil and Water Conservation Northwest A F University Yangling Shaanxi 712100 China 4 Institute of Soil and Water Conservation CAS MWR Yangling Shaanxi 712100 China Abstract In order to explore the reasonable uniformity coefficient of drip irrigation on tomato growth in solar greenhouse the experiment set three different drip irrigation uniformity levels 65 C1 75 C2 and 85 C3 and three different irrigation levels 190 mm I1 220 mm I2 and 250 mm I3 The results showed that the uniformity coefficient of drip irrigation had no significant effects on plant stem height and plant height growth P 0 05 and had significant effects on stem growth P 0 01 while the irrigation amount and the inter action between the irrigation uniformity coefficient and the irrigation amount had no significant effects on the growth of stem height P 0 05 The irrigation amount had significant effects P 0 01 on tomato quality indexes such as soluble sugar lycopene vitamin C and soluble solids except organic acid but the irrigation uniformity coeffi cient and the interaction between two factors had no significant effects P 0 05 on tomato quality index Irrigation amount uniformity coefficient of irrigation and the interaction between the two factors had no significant effects on fruit shape index P 0 05 Therefore when the uniformity coefficient of irrigation was 75 and the irrigation a mount was 190 mm the quality of tomato was the best Under the whole growth period the uniformity coefficient of 收稿日期 2019 05 09 修回日期 2020 01 09 基金項目 十三五 國家重點研發(fā)計劃項目 2016YFC0400202 國家自然科學(xué)基金 51679205 寧夏重點研發(fā)計劃 重點 項目 2018BBF02015 作者簡介 梁博惠 1993 女 寧夏固原人 碩士研究生 研究方向為灌溉理論與節(jié)水新技術(shù) E mail liangbh229 通信作者 牛文全 1971 男 甘肅甘谷人 研究員 主要從事灌溉節(jié)水理論與節(jié)水技術(shù)研究 E mail nwq drip irrigation was 65 85 and the uniformity coefficient of soil moisture content was 85 95 which met the needs of tomato growth Therefore it is possible to consider reducing the current standard of drip irrigation uni formity coefficient of greenhouse crops in the northwest region Keywords drip irrigation irrigation uniformity coefficient irrigationt amount greenhouse tomato growth quality 滴灌技術(shù)已成為解決目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中水肥利 用效率低和降低面源污染風(fēng)險的一種重要措施 1 其中滴灌灌水均勻度是灌水器流量分布的量化衡 量指標(biāo) 2 是衡量土壤水分在田間分布均勻程度的 重要指標(biāo) 3 它通過影響水分在土壤中的分布均勻 程度對作物生長情況產(chǎn)生影響 現(xiàn)行 微灌工程技術(shù) 規(guī)范 中規(guī)定微灌系統(tǒng)灌水均勻系數(shù) Cu 不宜小于 0 8 4 朱德蘭等 5 陳渠昌等 6 指出滴灌均勻系數(shù)的 增加會導(dǎo)致工程造價的增加 因此尋找既滿足實際應(yīng) 用又滿足經(jīng)濟(jì)性要求的灌水均勻系數(shù)非常重要 番茄是一種喜溫性蔬菜 溫室番茄在我國北方 地區(qū)的栽培緩解了北方地區(qū)冬季蔬菜的淡季供 應(yīng) 7 其種植比例在西北地區(qū)逐年上升 所以研究 溫室番茄的灌溉方式對于促進(jìn)溫室番茄的種植有 重要意義 對日光溫室番茄的滴灌技術(shù)應(yīng)用研究 也在逐漸深入 提出了許多切實有效的技術(shù)應(yīng)用 方式 8 10 本試驗將灌水量與滴灌均勻系數(shù)結(jié)合起來考 慮 設(shè)定3種不同的灌水量與灌水均勻系數(shù) 對溫室 番茄的生長 品質(zhì)等進(jìn)行研究 以期得到滿足不同 要求的灌水量與灌水均勻系數(shù)組合 篩選最適宜的 灌水均勻系數(shù) 達(dá)到實用性與經(jīng)濟(jì)性雙贏的目的 1 材料與方法 1 1 試驗區(qū)基本情況及試驗設(shè)計 滴灌試驗于2016年10月5日在陜西楊凌大寨 鄉(xiāng)生產(chǎn)用日光溫室內(nèi)進(jìn)行 試驗地位于108 02 E 34 02 N 屬于暖溫帶半濕潤氣候帶 年降雨量650 mm左右 年蒸發(fā)量為1 400 mm 試驗日光溫室全 長190 m 寬5 5 m 為南北走向 棚內(nèi)無取暖設(shè)施 越冬時期夜間加蓋棉被以達(dá)到保溫效果 試驗溫 室前茬作物為番茄 溫室內(nèi)土壤為塿土 其中砂礫 占25 粉粒占44 黏粒占31 田間體積持水量 為32 96 供試番茄品種為 美卡利亞 日光溫 室內(nèi)穴盤育苗 2016年10月1日定植 在定植與緩 苗期間采用溝灌的方式 灌水量不計入生育期總灌 水量 采用一管一行種植模式 每個小區(qū)之間用埋 深1 m的建筑防水膜隔開 防止每個小區(qū)之間水分 運(yùn)移而產(chǎn)生干擾 滴灌系統(tǒng)由干管 分干管 滴灌 帶 水表 壓力表 閥門組成 見圖1 供水壓力水 頭通過壓力表控制為10 m 試驗采用裂區(qū)試驗法 主處理 A區(qū) 為灌水量 設(shè)置 A區(qū)總灌水量為190 mm I1 220 mm I2 和 250 mm I3 3個水平 副處理 B區(qū) 為滴灌灌水 均勻系數(shù)設(shè)65 C1 75 C2 85 C3 3個水 平 其中滴灌灌水均勻系數(shù)用克里斯琴森均勻系數(shù) Cu 11 計算 見公式 1 每3條滴灌帶 即3行 番茄為一個處理小區(qū) 試驗共9個處理 每個處理設(shè) 置3個重復(fù) 共27個小區(qū) 每個小區(qū)長5 5 m 寬 2 4 m 各種植39株番茄 所有小區(qū)的農(nóng)藝管理措 施統(tǒng)一進(jìn)行 試驗小區(qū)分布圖見圖1 每個試驗小區(qū)安裝從南至北3根深度為100 cm的Trime管 距離分干管依次為100 260 420 cm 采用Field TDR200對土壤各個深度的水分進(jìn)行 測定 并且每個處理增加1處取樣點 以打土鉆法取 樣 以增加土壤含水率樣本數(shù)量 圖1 試驗小區(qū)平面示意圖 Fig 1 Plane of experimental plot 83 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究 第38卷 Cu 100 1 1 n n i 1 qi q q 1 式中 qi為第i個灌水器的流量 L h 1 q為灌水器 的平均流量 L h 1 n為所測灌水器的個數(shù) 1 2 測定指標(biāo)及方法 1 2 1 株高與莖粗 定植20 d后進(jìn)行測定 直至4 層果打頂時結(jié)束 每個小區(qū)每個重復(fù)選擇5株長勢 相近的植株進(jìn)行測定 每個處理3個重復(fù) 共取135 株植株 株高采用卷尺進(jìn)行測量 莖粗采用電子游 標(biāo)卡尺進(jìn)行測量 最后將5株植株的數(shù)據(jù)取均值 1 2 2 品質(zhì) 在果實成熟期 每個小區(qū)均勻選擇5 個生長情況差異較小的果實 進(jìn)行品質(zhì)測定 設(shè)置3 個重復(fù) 共15個果實 果實可溶性固形物用RHBO 90型手持折射儀測定 有機(jī)酸用0 1 mol L 1 NaOH滴定法 可溶性糖用蒽酮比色法測定 并計算 糖酸比 可溶性糖 有機(jī)酸 維生素C用鉬藍(lán)比色法 測定 1 2 3 光合色素 在番茄結(jié)果后期對植株的葉綠 素進(jìn)行測定 每個處理選擇3株植株 重復(fù)3次 共 9株植株 帶回實驗室采用丙酮法提取色素 用分 光光度計比色法測定665 649 nm和447 nm處的葉 綠素a 葉綠素b及類胡蘿卜素的吸光值 其中葉綠 素a b 葉綠素a 葉綠素b 1 2 4 植株根系分析 在番茄果實成熟后 27個處 理小區(qū)中每個小區(qū)隨機(jī)選擇1株番茄植株 將選擇 的番茄植株的地下根系部分 以40 cm 30 cm 50 cm的立方體區(qū)域?qū)Ω嫡w進(jìn)行挖掘取樣 將根 系帶回實驗室整體進(jìn)行清洗 用Epson Expression 1600 pro雙面掃描儀對根系進(jìn)行掃描 用WinRHIZO Pro2004b對根系進(jìn)行分析 分析結(jié)束后將根系烘干 稱量干重 1 3 數(shù)據(jù)處理 本試驗原始數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2010軟件進(jìn) 行整理 用SPSS 22 0 Duncan新復(fù)極差法對試驗數(shù) 據(jù)進(jìn)行交互作用方差和顯著性檢驗分析 用Origin 9 0軟件繪圖 2 結(jié)果與分析 2 1 番茄生長要素 2 1 1 番茄株高和莖粗 在番茄的苗期 開花坐果 期和結(jié)果期對番茄的株高 莖粗進(jìn)行測量 各個生 育階段的株高 莖粗變化如圖2所示 各個處理株高 的生長速率 相鄰兩次生育期的株高生長量與前一 生育期株高的比值 在開花坐果期I3處理增長速率 最高 各個處理生長速率范圍為81 44 112 58 其中C3I3處理株高生長速率最高 隨著番茄生長 番茄株高生長速率降低 各個處理生長速率下降至 19 54 28 36 各個處理莖粗的兩次生長速率范 圍由21 53 31 11 降至0 81 20 03 當(dāng)灌水 量相同時 不同灌水均勻系數(shù)處理的株高 莖粗無 顯著性差異 P 0 05 且隨著灌水進(jìn)行 在番茄結(jié) 果期C3I3處理的株高 莖粗值最大 將番茄整個生 育期內(nèi)的株高 莖粗增長量進(jìn)行方差分析比較 見 表1 從結(jié)果中看出 僅灌水量對莖粗的增長量有 顯著影響 P 0 05 而灌水均勻系數(shù)及二者的交互 作用對植株的株高 莖粗增長量無顯著影響 P 0 05 2 1 2 番茄的根系生長 番茄根系生長情況表明 表2 C1I1處理的各個根系生長值為最小值 其 中C3I3處理的根長與根系分叉數(shù)為最大值 與C1I1 處理相比根長與根系分叉數(shù)分別提高了42 72 和 71 41 C1I2處理的根面積和根體積值最大 與C1I1 處理相比分別提高了47 73 和45 65 注 不同小寫字母表示不同生育階段各個處理之間的差異達(dá)到顯著水平 P 0 05 下同 Note Different lowercase letters mean significant difference between treatments in different stages P 0 05 The same below 圖2 灌水量和滴灌灌水均勻系數(shù)對番茄株高 莖粗的影響 Fig 2 Effects of irrigation amount and drip fertigation uniformity coefficient on plant height and stem of tomato 93第2期 梁博惠等 滴灌灌水均勻系數(shù)對溫室番茄生長的影響 2 1 3 結(jié)果期番茄葉片光合色素含量 在番茄的 結(jié)果期對各個處理番茄葉片的光合色素葉綠素a 葉綠素b 類胡蘿卜素進(jìn)行測定 結(jié)果見圖3 C3I3 處理的葉綠素a 葉綠素b 類胡蘿卜素最高 比最低 值分別高51 41 64 27 42 09 P 0 05 但是 葉綠素a b值卻較低 比最高值低12 36 P 0 05 整體來看 當(dāng)灌水均勻系數(shù)一致時 光合色 素值隨灌水量的增加而增加 P 0 05 當(dāng)灌水量一 致時 光合色素值隨灌水均勻系數(shù)的增加變化不明 顯 P 0 05 表1 番茄株高 徑粗生育期增長量方差分析 Table 1 Analysis of variance on plant height and stem of tomato growth period 變差來源 Resources of variance 株高 Height 莖粗 Stem diameter I 0 059NS 0 000 Cu 0 096NS 0 325NS I Cu 0 151NS 0 401NS 注 I 灌水量 Cu 灌水均勻系數(shù) NS表示在P 0 05水平上差 異不顯著 和 分別表示在P 0 05和P 0 01水平上差異顯著 與極顯著 下同 Note I Irrigation amount Cu Irrigation uniformity coefficient NS means no significant difference at P 0 05 level and means signifi cant differences at P 0 05 and P 0 01 levels respectively The same below 2 2 番茄品質(zhì)及果實形態(tài) 2 2 1 單項品質(zhì)指標(biāo) 表3是不同處理對番茄品 質(zhì)的影響 可溶性糖屬于番茄的營養(yǎng)品質(zhì) 番茄紅 素和維生素C屬于番茄的保健品質(zhì) 這幾個指標(biāo)含 量的高低對蔬菜營養(yǎng)價值和口味有重要影響 進(jìn)而 關(guān)系到蔬菜的商品價值 12 13 本研究表明灌水量 為190 mm時可溶性固形物 維生素C 番茄紅素含 量最大 灌水量為250 mm時有機(jī)酸和可溶性糖最 大 維生素C和番茄紅素含量最小 這是因為灌溉 水量較少 會使可溶性固形物 維生素C 番茄紅素 相對累積而增加 而灌溉水量的增加對維生素C和 番茄紅素產(chǎn)生了稀釋作用 使其含量較低 14 表2 番茄根系生長情況 Table 2 Root root growth characteristics 處理 Treatment 根長 cm Root length 根面積 cm2 Root area 根系分叉數(shù) Root forks 根體積 cm3 Root volume C1I1 1636 35 485 47 2744 13 76 C2I1 2302 58 753 02 3822 20 69 C3I1 1780 73 589 43 3363 16 00 C1I2 2858 17 980 23 6957 27 86 C2I2 2554 47 841 95 7053 23 03 C3I2 2806 10 923 46 6164 25 31 C1I3 2221 10 765 26 5433 21 22 C2I3 2249 66 732 19 5156 19 12 C3I3 2856 92 875 79 9598 22 32 圖3 番茄結(jié)果期不同處理的光合色素含量 Fig 3 Photosynthetic pigment content of tomato at fruiting stage in different treatments 表3 灌水量和滴灌灌水均勻系數(shù)對番茄品質(zhì)的影響 Table 3 Effects of irrigation uniformity coefficient and irrigation amount on fruit quality of tomato 處理 Treatment 可溶性固形物 Soluble solid 維生素C Vitamin C mg 100g 1 有機(jī)酸 Organic acid 可溶性糖 Soluble sugar 番茄紅素 Soluble sugar C1I1 5 13 0 06ab 11 59 1 46a 0 28 0 04ab 0 29 0 03e 10 97 2 11bc C2I1 5 33 0 58a 12 69 0 86a 0 21 0 09b 0 19 0 08f 15 70 2 26a C3I1 5 57 0 21a 8 56 0 61bc 0 25 0 07ab 1 35 0 08a 13 67 3 09ab C1I2 5 17 0 21ab 8 88 0 95b 0 28 0 03ab 1 26 0 05b 8 93 1 34cd C2I2 5 23 0 40ab 7 95 1 42bc 0 27 0 03ab 0 60 0 05d 5 20 0 26e C3I2 5 47 0 38a 8 44 0 79bc 0 32 0 04a 1 20 0 03b 7 07 1 59de C1I3 4 70 0 44bc 6 84 0 80c 0 31 0 00a 0 79 0 02c 5 00 0 40e C2I3 5 00 0 00ab 7 26 0 45bc 0 29 0 06ab 1 36 0 02a 7 63 0 51de C3I3 4 27 0 21c 3 96 0 60d 0 28 0 02ab 1 39 0 01a 4 57 1 04e 方差分析ANOVA I 12 315 61 732 2 550NS 346 219 54 990 Cu 0 751NS 16 763 1 149NS 424 021 1 428NS I Cu 2 536NS 5 205 0 815NS 226 581 5 695 04 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究 第38卷 從顯著性分析中可以看出 不同的灌水量對有 機(jī)酸無顯著影響 對其他指標(biāo)均有極顯著影響 灌 水均勻系數(shù)僅對可溶性糖和維生素C有極顯著影 響 對其他指標(biāo)無顯著影響 二者交互作用下對可 溶性固形物和有機(jī)酸影響不顯著 對其他3項指標(biāo) 影響極其顯著 這可能是由于灌水均勻系數(shù)通過影 響土壤水分分布從而間接影響了番茄的品質(zhì) 或者 為受番茄坐果期光照 溫度等其他因素影響而造成 的結(jié)果 其中灌溉量相同條件下C2處理中可溶性 糖和維生素C含量最高 2 2 2 綜合品質(zhì)指標(biāo) 由于單項指標(biāo)具有局限性 無法綜合反映番茄品質(zhì)的整體情況 因此進(jìn)一步采 用主成分分析法對番茄的可溶性糖 X1 有機(jī)酸 X2 維生素C X3 番茄紅素 X4 和可溶性固形 物 X5 5項指標(biāo)進(jìn)行綜合評價分析 見表4 由表4 可知可溶性糖 有機(jī)酸和維生素C可作為評價的綜 合指標(biāo) 累積貢獻(xiàn)率為90 249 以這3項指標(biāo)的貢 獻(xiàn)率作為權(quán)重系數(shù) 可得綜合值Z值 表達(dá)式如下 Z 0 5381Z1 0 204Z2 0 160Z3 2 綜合評價指標(biāo)Z值 見表5 的大小 該指標(biāo)反 映了番茄綜合品質(zhì)的大小 可以看出C2I1處理番 茄的綜合品質(zhì)最好 同一灌水量處理下C2處理的 番茄綜合品質(zhì)最高 同一灌水均勻系數(shù)下I1處理的 綜合品質(zhì)最好 所以綜合考慮 選擇最優(yōu)處理灌水 均勻系數(shù)75 總灌水量為190 mm 對番茄的第四層果的果實形態(tài)進(jìn)行分析 從表 6中可以看出 當(dāng)總灌水量相同時 C2 灌水量為I1 I2 和C1 灌水量為I3 處理的果實形態(tài)各個指標(biāo)相 對最優(yōu) 但是C2與C1處理結(jié)果相差不大 當(dāng)灌水 均勻系數(shù)相同時 總灌水量最大I3處理的果實形態(tài) 各指標(biāo)相對最優(yōu) 其中C1I3處理的果實橫徑 縱徑 果形指數(shù) 平均單果質(zhì)量和平均單果體積最大 總體來說 番茄果實形態(tài)指數(shù)隨灌水量的增加 而增加 但增長幅度不大 隨著灌水均勻系數(shù)變化 果實形態(tài)影響無明顯變化趨勢 灌水量 灌水均勻 系數(shù)及二者的交互作用對果實形態(tài)指數(shù)均無顯著 影響 P 0 05 表4 主成分分析中番茄各品質(zhì)的貢獻(xiàn)率及累積貢獻(xiàn)率 Table 4 Contribution amount and cumulative contribution amounts of tomato quality under principle component 主成分 Principle component 貢獻(xiàn)率 Contribution amount 累積貢獻(xiàn)率 Cumulative contribution amount X1 53 783 53 783 X2 20 426 74 209 X3 16 040 90 249 X4 7 484 97 733 X5 2 267 100 000 表5 番茄品質(zhì)綜合評價指標(biāo) Table 5 Comprehensive evaluation results of tomato quality 處理 Treatment Z1 Z2 Z3 Z 排序 Sort C1I1 0 2944 0 2792 11 5883 2 0695 4 C2I1 0 1892 0 2066 12 6933 2 1748 1 C3I1 1 3524 0 2524 8 5617 2 1489 3 C1I2 1 2605 0 2769 8 8767 2 1549 2 C2I2 0 6022 0 2747 7 9533 1 6526 7 C3I2 1 1963 0 3160 8 4350 2 0577 5 C1I3 0 7931 0 3127 6 8367 1 5843 8 C2I3 1 3599 0 2870 7 2633 1 9523 6 C3I3 1 3855 0 2792 3 9583 1 4357 9 表6 灌水量和滴灌灌水均勻系數(shù)對番茄果實形態(tài)的影響 Table 6 Effects of irrigation uniformity coefficient and irrigation amount on fruit shape of tomato 處理 Treatment 果實橫徑 mm Fruit diameter 果實縱徑 mm Fruit length 果形指數(shù) Fruit shape index 平均單果質(zhì)量 g Average fruit weight 平均單果體積 cm3 Average fruit volume C1I1 66 06 2 32a 55 71 1 93a 0 84 0 01a 158 412 5 89a 157 561 7 79a C2I1 68 84 1 84a 57 30 1 71a 0 83 0 01a 172 931 8 16a 172 252 0 32a C3I1 66 42 0 89a 56 07 0 2a 0 84 0 01a 161 663 1 2a 158 620 3 25a C1I2 65 32 2 21a 54 97 2 58a 0 84 0 01a 152 933 4 92a 150 371 2 83a C2I2 68 06 1 31a 58 13 1 75a 0 85 0 02a 179 974 5 12a 176 131 6 45a C3I2 66 86 1 65a 56 33 1 65a 0 84 0 01a 164 503 4 78a 160 811 3 64a C1I3 70 99 1 99a 60 23 3 84a 0 85 0 03a 181 631 8 98a 182 491 9 85a C2I3 66 94 2 54a 56 30 0 99a 0 84 0 02a 168 413 7 03a 165 020 8 21a C3I3 65 74 5 02a 55 26 3 87a 0 84 0 02a 151 371 1 62a 157 803 1 09a 方差分析ANOVA I 0 505NS 0 393NS 0 310NS 0 019NS 0 328NS Cu 1 009NS 0 839NS 0 033NS 0 534NS 1 081NS I Cu 2 403NS 2 308NS 0 606NS 0 500NS 1 3377NS 14第2期 梁博惠等 滴灌灌水均勻系數(shù)對溫室番茄生長的影響 2 3 番茄生育期內(nèi)土壤含水率均勻系數(shù)變化 將番茄整個生育期內(nèi)不同灌水均勻系數(shù)及灌 水量對土壤含水率能均勻系數(shù)的影響變化進(jìn)行分 析 見圖4 結(jié)果表明土層深度0 20 cm的土壤含水 率均勻系數(shù)最低 50 60 cm土層的最高 其他土層 均勻系數(shù)均值差異較小 土壤含水率均勻系數(shù)隨 著灌水量的增加有所增加 但無顯著性影響 P 0 05 隨灌水均勻系數(shù)增加無顯著性變化 P 0 05 這與關(guān)紅杰等 15 研究結(jié)果一致 灌水量與 灌水均勻系數(shù)對土壤含水率均勻系數(shù)的影響不顯 著 P 0 05 農(nóng)業(yè)部發(fā)布 水肥一體化技術(shù)指導(dǎo)意見 16 中 指出 蔬菜類適宜濕潤深度為20 30 cm 且番茄的 根系主要分布在20 30 cm深度 從圖4中看出土 層深度在20 30 cm時 番茄整個生育期內(nèi)各個處 理土壤含水率均勻系數(shù)介于85 95 之間 均高 于現(xiàn)行 微灌工程技術(shù)規(guī)范 中建議的均勻系數(shù) 85 4 說明當(dāng)灌水均勻系數(shù)為65 85 灌水量 190 250 mm時能滿足番茄正常生長所需要的土壤 環(huán)境 圖4 不同土層深度下各處理土壤含水率均勻系數(shù)的全生育期均值 Fig 4 Mean value of soil moisture uniformity coefficient in the whole growth period under different soil layers 3 討 論 試驗結(jié)果表明 不同的灌水量與灌水均勻系數(shù) 對于番茄生長與品質(zhì)有不同的影響 株高 莖粗反映了番茄的長勢 是番茄生長的 重要衡量指標(biāo) 番茄的株高 莖粗不僅受到其品種 的影響 還會受到生長環(huán)境的影響 張航等 17 認(rèn)為 滴灌均勻系數(shù)與灌水量對春玉米株高均值無顯著 影響 本試驗表明 隨著灌水量的增加 番茄的株 高 莖粗也隨之增加 但是變化并不明顯 在番茄 整個生育期內(nèi) 灌水均勻系數(shù)對株高增長量無顯著 影響 P 0 05 而與莖粗極顯著相關(guān) P 0 01 這 可能與番茄對水分的吸收利用影響營養(yǎng)物質(zhì)的沉 積有關(guān) 結(jié)果表明 高水高均勻系數(shù) C3I3 番茄長 勢最好 但是65 低均勻系數(shù) C1I3 的番茄生長情況 與之差異極小 結(jié)合番茄生長情況及滴灌系統(tǒng)的造價 經(jīng)濟(jì)性 可以考慮將現(xiàn)行灌水均勻系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)降低 果實形態(tài)指數(shù)是評價番茄外在品質(zhì)的重要指 標(biāo) 也是決定番茄市場價值的重要指標(biāo)之一 同時 果實形態(tài)指數(shù)與番茄產(chǎn)量之間也密不可分 本次 試驗結(jié)果表明 隨著灌水量的增加 番茄果實形態(tài) 指數(shù)如單果體積 單果重量等有所增加 但是各個 不同處理之間的差異極小 而滴灌均勻系數(shù)對于番 茄果形指數(shù)無顯著影響 品質(zhì)是除產(chǎn)量外決定果蔬 經(jīng)濟(jì)效益的又一重要因素 隨著人們?nèi)粘Ｉ钏?的提高 在追求果形 質(zhì)量等外在品質(zhì)指標(biāo)的同時 營養(yǎng)品質(zhì)等指標(biāo)也受到越來越多的關(guān)注 18 本試 驗結(jié)果發(fā)現(xiàn) 隨著灌水量的減少 番茄的可溶性固 形物 維生素C 番茄紅素含量增加 產(chǎn)生這一結(jié)果 的原因是番茄果實中干物質(zhì)量積累相對增加的緣 故 19 而在同一灌水量下不同灌水均勻系數(shù)對于 番茄的品質(zhì)并無顯著影響 結(jié)合番茄品質(zhì)綜合分 析的結(jié)果 因此優(yōu)先選擇C2I1處理組合 綜合考慮番茄株高 莖粗 果實形態(tài)與品質(zhì) C3I3處理株高 莖粗最高 但是果實形態(tài)指數(shù)較低 平均單果質(zhì)量 151 37 g 為最低 綜合品質(zhì) 排序第 9 也為最低 C1I3處理株高 莖粗雖低于C3I3 但 是并未達(dá)到顯著水平 平均單果質(zhì)量 181 63 g 為 最高 但是綜合品質(zhì)較低 排序第8 這個可能是由 于灌水量過高造成 C2I1處理綜合品質(zhì)最高 排序 第1 平均單果質(zhì)量 172 93 g 中等偏上 株高 莖 粗與其他處理并無顯著差異 由于土壤中水分運(yùn)移等變化 滴灌帶灌水均勻 系數(shù)與土壤含水率均勻系數(shù)有較大差異 由于過高 的滴灌灌水均勻系數(shù)會造成工程造價過高 不利于 24 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究 第38卷 滴灌系統(tǒng)的普及應(yīng)用 因此將滴灌系統(tǒng)的灌水均勻 系數(shù)進(jìn)行下調(diào)具有很高的實際應(yīng)用價值 本研究 對番茄整個生育期的土壤含水率均勻系數(shù)進(jìn)行監(jiān) 測 結(jié)果表明低 65 中 75 高 85 灌水均 勻系數(shù)處理下番茄整個生育期土層深度0 60 cm 的土壤含水率均勻系數(shù)均高于85 滿足番茄生長 所需的土壤含水率均勻系數(shù)標(biāo)準(zhǔn) 這一結(jié)果也表明 目前的滴灌灌水均勻系數(shù)可以下調(diào) 與張航 17 等 關(guān)紅杰 20 等結(jié)論一致 本研究通過溫室滴灌灌水試驗研究了灌水量 灌水均勻系數(shù)對番茄生長情況及土壤含水率均勻 系數(shù)的影響 對于降低西北地區(qū)溫室番茄工程造 價 推廣滴灌系統(tǒng)的應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義 由 于本試驗基于西北地區(qū)設(shè)施作物 對于西北地區(qū)大 田作物條件下是否適用仍需進(jìn)一步探究 4 結(jié) 論 1 滴灌灌水均勻度對番茄株高增長量無顯著 性影響 P 0 05 對莖粗增長量有顯著性影響 P 0 01 灌水量及灌水量與灌水均勻系數(shù)的交互作 用對株高 莖粗增長量無顯著性影響 P 0 05 2 灌水量對番茄品質(zhì)指標(biāo)可溶性糖 番茄紅 素 維生素C 可溶性固形物 除有機(jī)酸 均有極顯 著影響 P 0 01 灌水均勻系數(shù)及其與灌水量的交 互作用對番茄品質(zhì)指標(biāo)無顯著性影響 P 0 05 灌 水量 灌水均勻系數(shù)及二者的交互作用對果實形態(tài)指 數(shù)均無顯著影響 P 0 05 在灌水均勻系數(shù)為 75 灌水量為190 mm條件下番茄品質(zhì)最佳 3 整個生育期內(nèi)滴灌灌水均勻系數(shù)65 85 處理下 土壤含水率均勻系數(shù)為85 95 滿足番 茄生長需要 因此可以考慮下調(diào)西北地區(qū)溫室作物 現(xiàn)行滴灌灌水均勻系數(shù)標(biāo)準(zhǔn) 參考文獻(xiàn) 1 李久生 張建君 薛克宗 滴灌施肥灌溉原理與應(yīng)用 M 北京 中國 農(nóng)業(yè)出版社 2003 2 11 2 韓方軍 微灌灌水均勻度計算方法的比較與評價 J 新疆水利 2015 3 1 8 3 李久生 灌水均勻度與深層滲漏量關(guān)系的研究 J 農(nóng)田水利與小水 電 1993 1 1 4 4 中國人民共和國水利部 GB T 50485 2009微灌工程技術(shù)規(guī)范 S 北京 中國計劃出版社 2009 5 朱德蘭 吳普特 張青峰 等 微地形影響下滴灌均勻度設(shè)計指標(biāo)研 究 J 排灌機(jī)械 2006 1 22 26 6 陳渠昌 滴灌灌水均勻系數(shù)的模擬研究 D 北京 北京農(nóng)業(yè)大 學(xué) 1995 7 李天來 我國日光溫室產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與前景 J 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué) 報 2005 36 2 131 138 8 Abdalhi M A M 程吉林 馮紹元 等 滴灌條件下不同供水水平對溫 室番茄生長 產(chǎn)量及其品質(zhì)的影響 J 灌溉排水學(xué)報 2016 1 36 41 9 Patel N Rajput T B S Effect of drip tape placement depth and irriga tion level on yield of potato J Agricultural Water Management 2007 88 1 3 209 223 10 張輝 張玉龍 虞娜 等 溫室膜下滴灌灌水控制下限與番茄產(chǎn)量 水分利用效率的關(guān)系 J 中國農(nóng)業(yè)科學(xué) 2006 39 2 425 432 11 Christian J E Hydraulics of springkling 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