不同灌水量對設(shè)施番茄產(chǎn)量和耗水規(guī)律的影響

孔德杰，鄭國寶，張源沛，郭生虎，朱金霞

（寧夏農(nóng)業(yè)生物技術(shù)重點(diǎn)實驗室，寧夏銀川，75002）

番茄是餐桌上常見美味佳肴的原料，也是寧夏溫室大棚栽培常見的果菜類蔬菜，具有產(chǎn)量高，采收期和供應(yīng)期長的特點(diǎn)[1]。水資源缺乏已經(jīng)嚴(yán)重阻礙我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，因此在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中如何科學(xué)用水，提高水分利用效率，使有限的水資源發(fā)揮更大的經(jīng)濟(jì)效益，成為當(dāng)前迫切需要解決的一個重大課題[2，3]。膜下滴灌能改變農(nóng)田生態(tài)環(huán)境，使作物根系層的水分條件始終處在最優(yōu)狀態(tài)，能調(diào)節(jié)土壤水、氣、熱，有利于作物生長發(fā)育，使作物緩苗快，上市早、品質(zhì)高[4，5]，并且可減輕番茄病毒病為害，是增產(chǎn)、增值的有效途徑，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益[6，7]。常英祖等[8]研究表明，番茄盛果期日光溫室膜下滴灌比溝灌室內(nèi)空氣相對濕度降低了18%；楊麗娟等[9]發(fā)現(xiàn)在番茄全生育期膜下滴灌比溝灌耗水量減少了13.6%。

通過田間試驗，從不同灌水量入手，根據(jù)土壤水分平衡原理，研究不同灌水條件對大棚番茄生長發(fā)育的影響，以期為番茄生產(chǎn)種植選擇出最佳灌溉量，制訂合理節(jié)水灌溉方案，達(dá)到設(shè)施番茄高產(chǎn)、高效、節(jié)水的目標(biāo)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2009年1月在寧夏鹽池設(shè)施農(nóng)業(yè)示范園日光溫室中進(jìn)行，鹽池縣位于寧夏回族自治區(qū)東部，北緯 37°04′～38°10′，東經(jīng) 106°30′～107°41′。 該縣屬于典型的中溫帶大陸性氣候，年均氣溫8.1℃，最高溫為34.9℃，最低溫-24.2℃，年均無霜期65 d；年均降水僅250～350 mm。溫室東西長90 m，南北寬7 m，鋼架無柱結(jié)構(gòu)，供試土壤為沙壤土，前茬作物為花菜。

供試作物為科瑞斯番茄，定植時間 2009年1月10日。采用田間試驗，小區(qū)面積14.8 m2（2.8 m×6 m）。每小區(qū)之間用油氈隔斷，深60 cm，以防止水分側(cè)滲，其他管理措施同大田生產(chǎn)。

1.2 試驗處理

試驗設(shè)6個處理，3次重復(fù)，各處理總的灌水量分別為：75 mm，150 mm，225 mm，375 mm，450 mm，525 mm，分10次進(jìn)行。灌水時間分別為：2009年2月3日，2月19日，3月5日，3月19日，4月1日，4月 16日，5月 7日，5月 21日，6月 4日，6月 20日。水源是經(jīng)過沉淀凈化處理的黃河水，利用微型潛水泵加壓，通過滴管灌溉番茄根部，用水表記錄各小區(qū)灌水量。

1.3 測定內(nèi)容與方法

每小區(qū)選10株定點(diǎn)測定番茄形態(tài)指標(biāo)、產(chǎn)量及土壤含水量。

①形態(tài)指標(biāo)的測定 每14 d左右用鋼尺和游標(biāo)卡尺分別測定株高、莖粗。

②產(chǎn)量的測定 番茄采收期，測定番茄單株產(chǎn)量，番茄個數(shù)以及小區(qū)產(chǎn)量。

③土壤含水量測定 利用時域反射儀（TDR）對不同灌溉條件下的土壤含水量進(jìn)行監(jiān)測。每個處理的3次重復(fù)都裝有TDR管。測定時每10 cm為一個測定段，最后用加權(quán)平均法計算整個土壤的含水量，每旬測定1次，分別在各旬的第1天測定。用水量平衡法計算，用水表記錄各小區(qū)灌水量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同灌水量對番茄株高的影響

株高是反映植株生長勢強(qiáng)弱的重要指標(biāo)之一，由圖1可知，隨著時間的推移，各處理下番茄株高均增加，各處理間差異不大。

圖3 不同灌水條件下番茄各生長發(fā)育階段的耗水量

圖4 不同灌水條件下各生長發(fā)育階段的耗水量占總耗水量的比例

2.2 不同灌水量下番茄不同生育期的日耗水強(qiáng)度

由圖2得知，在不同灌溉條件下，設(shè)施番茄各階段的日耗水量表現(xiàn)為隨著灌溉量的增加而增加，其中結(jié)果前期（開花坐果期）日平均耗水量最大，當(dāng)灌溉量為450 mm時，日耗水量高達(dá)7.31 mm。設(shè)施番茄結(jié)果盛期和結(jié)果后期的日耗水量，隨灌溉量的增加而增加。75 mm處理下，番茄日耗水量隨著植株生長發(fā)育先降后升再升再降，其他處理下，日耗水量均表現(xiàn)為先升后降。

圖3顯示，各處理下，均表現(xiàn)為營養(yǎng)生長階段的耗水量最大，顯著高于結(jié)果期。在結(jié)果盛期和結(jié)果后期，番茄耗水量隨著灌水量的增加而增加。

由圖4可以看出，各階段耗水量占總生育期耗水量的比例變化趨勢也是隨著灌溉量的增加而增加，其中以營養(yǎng)生長階段所占比例最大，各處理在營養(yǎng)生長階段、結(jié)果前期、結(jié)果盛期、結(jié)果末期階段耗水量占生育期總耗水量的比例分別為：35.5%～56.1%，6.9%～21.6%，18.4%～24.2%，13.1%～21.7%。

表1 不同灌水量對番茄產(chǎn)量和水分利用效率的影響

2.3 不同灌水量對設(shè)施番茄產(chǎn)量和水分利用效率的影響

比較不同處理下土壤水分消耗量、設(shè)施番茄產(chǎn)量、番茄生長期間的蒸騰量以及水分利用率，發(fā)現(xiàn)不同處理間產(chǎn)量存在顯著差異，隨著灌水量的增加，土壤蒸騰量和干物質(zhì)質(zhì)量逐漸上升，而土壤水分消耗量、番茄產(chǎn)量和水分利用率呈先增加后減少的趨勢。當(dāng)灌水量為375mm時，番茄產(chǎn)量最高達(dá)到138 108 kg/hm2，水 分 利用 率 1.60 kg/m3；150 mm 灌水處理下，水分利用效率最高為2.15 kg/m3。此外225，375，450，525 mm 灌水處理下的番茄的產(chǎn)量均顯著高于75 mm處理（表1）。

3 結(jié)論

在寧夏中東部風(fēng)沙干旱帶，通過建造溫室，并發(fā)展節(jié)水灌溉，協(xié)調(diào)土壤“水、肥、氣、熱”矛盾，是設(shè)施蔬菜栽培節(jié)水、增產(chǎn)、高效的理想途徑，是寧夏干旱地區(qū)設(shè)施蔬菜栽培的主攻方向。隨著灌水量的增加，蒸騰蒸發(fā)量增加，株高、莖粗、生物量和產(chǎn)量均呈先增加后降低的趨勢；其中以375 mm的灌水量增幅最大，增產(chǎn)效果最明顯，雖然水分利用率僅為1.60 kg/m3，但番茄品質(zhì)好，且經(jīng)濟(jì)效益明顯高于其他處理，與虞娜等[10]的結(jié)論相符。

不同處理下日耗水強(qiáng)度和階段耗水量存在不同變化，分析其原因，苗期植株葉片少，葉面積小，導(dǎo)致該時期的需水量較小，但從移栽到開花結(jié)果的營養(yǎng)生長期較長，所以該階段耗水量較大，占生育期總耗水量的比例也較大；結(jié)果前期（開花結(jié)果期）日耗水量急速增加，主要因為該時期植株生長最茂盛，隨著植株體的增大，蒸騰力增強(qiáng)，從土壤中吸收水分的動力也隨著增大，并且處于營養(yǎng)生長和生殖生長齊頭并進(jìn)的階段，所以對水分的需求量較大；結(jié)果盛期，植株的生長狀況逐漸由營養(yǎng)生長、生殖生長并進(jìn)轉(zhuǎn)變?yōu)樯成L為主，日耗水量相對開花坐果期減弱，但大量的果實在此時期趨向成熟，故需水量也最大；到結(jié)果后期，隨著果實的不斷采摘，植株體逐漸轉(zhuǎn)向衰老，內(nèi)部生理活動亦在減緩，需水強(qiáng)度開始下降，日需水量也隨之降低。不同灌水處理下日耗水強(qiáng)度和階段耗水量都隨著灌水量的增加而增加。主要因為隨著灌水量的增加，土壤水分含量也隨著增加，植株從土壤吸收水分所需的動力也較少，并且隨著灌水量增加，植株個體、株高和莖粗也增加，對水分的的需求量也增多。

根據(jù)本試驗研究結(jié)果，在寧夏中東部設(shè)施番茄栽培過程中，最佳的灌溉制度應(yīng)該為：每10 d左右灌1次，在營養(yǎng)生長階段每次灌水15～30 mm，開花坐果期每次灌水45～60 mm，結(jié)果盛期每次灌水25～40 mm，結(jié)果后期每次灌水15～30 mm。在寧夏中東部地區(qū)，特殊的氣候和土壤生態(tài)環(huán)境下，水和肥具體以何種方式耦合，水分和肥料的利用效率最高，有待下一步研究。

[1]王翰霖，李建設(shè).平衡施肥對寧夏銀川日光溫室番茄產(chǎn)量的影響[J].長江蔬菜，2009，8（4）：62-66.

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[3]孫景生，康紹忠.我國水資源利用現(xiàn)狀與節(jié)水灌溉發(fā)展對策[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2000，16（2）：1-5.

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