春大棚茄子微喷灌溉量探讨

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　　摘 要： 为大力推广应用微喷节水灌溉技术，使大兴地区春大棚蔬菜达到节水节肥、增产增收的目的，应用微喷节水灌溉技术，拟定3种不同微喷灌溉量，对茄子的长势、产量及水分生产率等方面进行分析，从而筛选出适宜春大棚茄子的最佳灌溉量。结果表明，各处理灌水量在灌水前3 d和灌水后3 d的土壤相对含水量中，处理2（667 m2单期灌溉23 m3），土壤相对含水量处于80%～90%，土壤水分表现充足，且植株在长势方面表现为枝条健壮、茎杆粗壮，处理1（667 m2单期灌水18 m3）、处理3（667 m2单期灌水28 m3），土壤相对含水量评价为水量过低和过多，含水量过低使植株生长受阻，过多容易导致植株徒长，且造成水资源浪费;从产量及水分生产效率来看，处理2的667 m2产量最高，为7 351 kg，比处理1和处理3分别提高18%和4.3%。因此，综上所述，667 m2单期灌溉23 m3处理可增强植株长势，提高作物产量，从而达到节本增收的目的，是本试验春大棚茄子微喷灌溉的最佳灌水量。
　　关键词： 茄子; 微喷; 灌溉量; 长势; 水分生产效率
　　中图分类号：S641.1   文献标志码：A   文章编号：1673-2871（2020）02-053-04
　　Preliminary study on micro-spray irrigation of eggplant in spring greenhouse
　　GUO Yueping1， ZENG Ye1， LI Chen2， DAI Yanxia1
　　（ 1.Daxing District Agro- technical Extension Station of Beijing， Beijing 102600， China; 2. Soil Fertilizer Workstation of Daxing District， Beijing 102600， China）
　　Abstract： In order to promote the application of micro-spray water-saving irrigation technology， achieve the goal of saving water and increasing production in Daxing district in spring greenhouse， three kinds of different micro spray irrigation quantity were applied， the growth， yield and water productivity of eggplant were analyzed， the optimal irrigation amount for eggplant was selected. The results showed that the soil moisture content of treatment 2 was 80%-90%， the soil moisture was sufficient， the plants were robust， the stems were thick， and the yield and water production efficiency of eggplant were the highest. The soil water content of treatment 3 was in the range of 90% to 95%， excessive water content could easily lead to plant vain growth and waste of water resources. The soil water content of treatment 1 was in the range of 70%-80%， it was too low to hinder the plant growth. In terms of yield and water production efficiency， the highest yield per 667 m2 was in treatment 2 （7 351 kg）， which was 18% higher than that of treatment 1 and 4.3% higher than that of treatment 3. Therefore， the optimum irrigation amount of the micro-spray of eggplant in spring greenhouse was 23 m3 for a single irrigation of 2 667 m2， which could enhance the growth of the plant， increase the yield of the plant， and achieve the purpose of increasing the income.
　　Key words： Eggplant; Micro-spray; Irrigation amount; Growth; Water production efficiency
　　茄子是我国北方主要茄果类蔬菜种类之一，在蔬菜生产中占有重要的地位，目前我国的茄子生产已经实现了周年供应。茄子鲜嫩多汁，果型较大且需水量较多，因此，合理的水分管理成为茄子生产上最关键的技术之一[1-3]。在实际生产中，人们为了获得较高的產量和经济效益，往往大肥大水，不仅造成水分和肥料的浪费，影响植株对营养元素的吸收，对作物产量和品质也产生许多不良影响，甚至还会污染环境。同时基于北京市是水资源紧缺的城市，人均水资源占有量不足300 m3，属于重度缺水城市[4-5]，大力发展和推广农业水肥一体化技术迫在眉睫。近年来，农业滴灌、渗灌等先进节水灌溉技术在我国蔬菜种植中得到广泛应用[6]，在蔬菜栽培中，节水灌溉技术及其有关蔬菜灌水量的研究也较多[7-10]，但这几种灌溉方式在生产应用中还存在一些问题，比如：滴灌必须配备精准的变频过滤系统才能应用，对机井的水质、灌溉的肥料也有严格的要求。前期的高投入和后期繁琐的维护，使得农民在农业生产中迫切寻求一种成本低廉且操作简便的节水灌溉技术来满足当前农业发展需求[11]。微喷灌溉施肥技术是一种新型农业节水灌溉技术，造价低廉、操作简便，适合一家一户独立农业生产。其借助微灌系统与施肥装置，根据作物需水需肥规律，将可溶性固体肥料或液体肥料配兑成的肥液与灌溉水一起，均匀、准确地输送到作物根部土壤，适时满足作物对水肥的需求[12]。在蔬菜生产中推广应用微喷灌溉技术可达到节水节肥、提高效率、增产增收等效果[13]。此技术在茄子上应用的研究还鲜见报道，因此笔者拟定3种不同微喷灌溉量，对春大棚茄子的长势、产量及水分生产率进行分析，筛选茄子微喷最佳灌溉量，从而为今后指导茄果类蔬菜微喷灌溉技术提供数据支撑。 　　1 材料与方法
　　1.1 材料
　　试验于2017年12月至2018年7月在北京市大兴区礼贤镇东安村大棚进行。供试大棚长宽95 m×9.5 m ，占地：950 m2。供试茄子品种为‘硕源黑宝’（市售），砧木品种为‘茄砧一号’（市售），667 m2种植密度1 900株，株行距45 cm×140 cm。整畦方式为做畦，畦高15 cm，畦面宽90 cm，双行定植。微喷带选用折径为8 cm的5孔微喷带，双条铺设，铺设两个畦面中间的畦沟处，同时每条微喷带安装水量控制阀门，控制灌溉水量，防止灌溉水相互影响。
　　2017年12月6日播种，2018年3月10日定植，4月24日始收，7月10日拉秧。土壤pH值为7.8，土壤有机质含量（w，下同）23.3 g·kg-1，碱解氮含量168.76 mg·kg-1，有效磷含量188 mg·kg-1，速效钾含量209 mg·kg-1，土壤肥力中等。试验前半个月土壤翻耕晒白，667 m2底肥施用复合肥50 kg（19-19-19），猪粪10 m3，花生饼50 kg。追施肥料圣诞树（19∶8∶27），每次667 m2 追施20 kg，病虫害防治及除草等日常管理按照当地农民习惯进行。
　　1.2 方法
　　试验设3个微喷灌溉处理，分别为：处理1，667 m2单期灌水18 m3;处理2，667 m2单期灌水23 m3;处理3，667 m2单期灌水28 m3，小区面积105 m2。全生育期共灌水10次，其中植株缓苗期1次，苗期1次，门茄膨大期2次，对茄膨大期2次，四门斗期2次，八面风期2次。各处理灌溉时间相同，灌溉时间依据农户常规田间灌水习惯。同时比较各处理灌溉前3 d、灌水后3 d土壤相对含水量数据，以此来判定微喷始末端出水量均衡度及拟定灌水量的适宜性。
　　1.3 取样方法及田间墒情调查
　　1.3.1 取样方法 各小区定点观察10株作物，记录植株在苗期、门茄膨大期、对茄膨大期、四门斗膨大期的株高、主茎粗及叶绿素含量。游标卡尺测量地面以上约2～3 cm处植株直径记为主茎粗。植株地上部高度记为株高。使用SPAD-502pius叶绿素仪进行叶绿素含量测定。门茄、对茄、四门斗及八面风果实成熟，每小区随机选取10株果实，称取全部果实质量，计算小区产量及667 m2产量，取平均值。通过农户销售茄子的市场批发价、成本投入计算各处理经济效益。
　　1.3.2 田间墒情调查 在各处理灌溉前后3 d，采用烘干法测定土壤相对含水量。即用土钻采取土样，分别在各处理的近水端作物1 m处及远水端1 m处到微喷带末端，采用“S”形线路采样，缓苗期、苗期深度为0～10 cm，其余各生育期为0～20 cm。用0.1 g精度的天平称取土样的质量，记作土样的湿质量m，在105 ℃的烘箱内将土样烘6～8 h至恒重，然后测定烘干土样，记作土样的干质量Ms。土壤含水量/%=（烘干前铝盒及土样质量-烘干后铝盒及土样质量）/（烘干后铝盒土样质量-烘干空铝盒质量）×100。
　　2 结果与分析
　　2.1 不同定额灌水量灌水前3 d土壤相对含水量
　　如图1所示，各处理灌水前3 d土壤相对含水量中，处理2和处理3的土壤相对含水量都在80%～90%之间，相对稳定，且土壤水分充足。处理1在4月22日灌水前3 d，土壤相对含水量在75%～80%之间，其余灌溉时间灌水量均在70%～75%之间，土壤相对含水量表现明显不足。
　　2.2 不同定额灌水量灌水后3 d的土壤相对含水量
　　如图2所示，4月16日，处理1、处理2土壤相对含水量处于80%～90%，含水量适宜，处理3土壤含水量处于90%～95%，含水量过多。4月16日至灌溉结束，处理1土壤含水量降到75%～80%，含水量略显不足。处理2土壤含水量继续处于80%～90%，含水量充足状态。处理3则一直处于90%以上，含水量表现过多。
　　2.3 不同定额灌水量植株长势、叶绿素含量比较
　　从表2可以看出，植株苗期、门茄、对茄，各处理株高差异不明显，且植株长势健壮。处理3在四门斗期、八面风期好于处理1、处理2，分别为103、108 cm;茎粗方面，苗期、门茄期各处理差异不明显，处理3在对茄、四门斗、八面风期好于处理1、处理2;叶绿素含量方面，处理2在苗期、门茄、对茄、四门斗期表现最好，八面风后期处理2叶绿素指标比处理1、处理3高1.02%、0.68%。说明80%～90%土壤含水量的处理的植株生长健壮，长势良好。而各处理茎粗的增长量随生长时间的增加而增粗，并非随土壤含水量增加而增大（图2）。植株内叶绿素含量高低反映了植株的生长速率和质量，表2表明，各处理叶绿素含量逐渐增大，但并非随土壤含水量增加而增加，处理2的四门斗、八面风期叶绿素含量最高，这说明土壤含水量80%～90%的处理，其植株含有較高的叶绿素。
　　2.4 不同定额灌水量水分生产效率比较
　　从表3可以看出，处理1在门茄、对茄期，水分生产率与处理2间差异不显著，与处理3差异显著;在四门斗、八面风期，与处理2、处理3之间差异显著。由于处理1的灌溉量最低，所以在门茄、对茄期处理1的水分生产率最高，但作物后期需水量加大，处理1的灌溉量未能满足作物需水要求，四门斗、八面风期的小区产量受到影响，从而影响了水分生产率。
　　2.5 不同定额灌水量产量和经济效益比较
　　从表4可以看出， 各处理的667 m2产量差异显著，说明生育期灌溉量较低或较高都会降低茄子产量，茄子的产量虽然会随土壤含水量的增加而增高，但当土壤含水量超过90% 时，产量也会随之降低。主要是由于土壤含水量过多造成植株根系生长不良，影响植株生育，进而影响茄子产量。经济效益方面，各处理肥料、种苗农机投入相同，灌溉量的费用根据当地水费0.6元·m-3计算，成本投入依次为处理3>处理2>处理1。根据667 m2产量和投入计算得出，处理2纯收入9 961.5元最高，较处理1、处理3提高24.88%、5.41%。 　　3 讨论与结论
　　茄子是我国北方蔬菜生产中主要的蔬菜种类之一，其皮薄肉嫩，对水肥要求高。处理1土壤相对含水量为70%～80%，土壤水分不足;处理2、处理3的土壤相对含水量为80%～95%，土壤水分充足;在植株长势方面，处理2、处理3植株表现枝叶健壮、茎杆粗大、叶绿素含量高，植株长势好于处理1。陈修斌等[14]试验表明，在植株农艺性状方面，株高、茎粗、叶绿素含量等营养生长指标随着灌水量的增多而增大，在土壤含水量为田间持水量80%～90%时，茄子生长旺盛，茎杆粗壮，植株高大，结论与本试验植株长势结果比较一致。同样，在667 m2产量、水分生产效率方面，处理2产量最高，为7 351 kg，分别比处理1和处理3提高22.35%和4.57%。分析原因为，处理3的灌溉前后3 d的土壤含水量均处在90%～95%之间，灌水量充足可使作物生长前期植株健壮，长势良好，但生长后期仍保持较高的灌水量，造成作物根系呼吸不畅，生长受阻，从而影响作物最后产量的形成;处理1由于拟定的灌水量相对较低，没能满足作物的营养生长和生殖生长的水分所需，导致处理1在667 m2产量、水分生产效率方面表现最低。在经济效益方面，处理2的667 m2纯收入为9 961.5元，比处理1、处理3多增收1 984.5元、511.5元。
　　综上所述，667 m2单期灌水量23 m3，土壤相对含水量为80%～90%，植株长势良好，667 m2产量及产值最高，且节水节肥，增产增收，是本试验中春大棚茄子微喷灌溉的最佳灌溉量。
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