膜下微噴條件下不同灌溉頻率對溫室小果型西瓜生長特性及品質(zhì)的影響

曾燁 李晨 代艷俠 哈雪姣 田琳 李嬋 郭月萍 張遠(yuǎn)

摘? ? 要：在保證全生育期灌水量相等的前提下，研究微噴條件下不同灌溉頻率對早春溫室小果型西瓜生長特性和品質(zhì)的影響。試驗設(shè)3、5、7 d灌水1次和對照共4個處理。結(jié)果表明，5 d灌水1次的單果質(zhì)量和667 m2產(chǎn)量最好，分別為1.44 kg和3 708.95 kg，并與其他3個處理存在顯著性差異。在品質(zhì)方面，3 d灌水1次的中心可溶性固形物含量最低，為12.17%，且與其他3個處理差異顯著。這表明高頻率灌溉不利于中心可溶性固形物的積累，不同灌溉頻率對西瓜邊部可溶性固形物積累和果皮厚度影響較小，各處理之間差異均不顯著。綜上所述，5 d灌水1次的頻率更適合在大興地區(qū)西瓜生產(chǎn)中進一步推廣和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：小果型西瓜;微噴灌溉;灌溉頻率

中圖分類號：S651 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-2871（2021）12-073-04

Abstract： This experiment is to study the effect of different irrigation frequencies on the growth characteristics and quality of mini-watermelons in the greenhouse in early spring under micro-spray irrigation， ensuring an equal amount of water during the whole growth period. Four treatments were arranged in the experiment： T1， micro-spray irrigation once every 3 days， T2， once every 5 days， T3， once every 7 days， and T4， the control treatment. The T1， micro-spray irrigation， showed a significantly higher single fruit weight and yield per mu： 1.44 kg and 3 708.95 kg·667 m-2， respectively， as compared to other treatments， while the soluble solid content at the centre in T1 treatment was 12.17%， which was significantly lower than that of other treatments. In terms of the accumulation of soluble solids and the skin thickness， different irrigation frequencies posed little effect， without a significant difference; concerning the growth vigour of plants， T1 treatment was beneficial to the promotion of the growth of plant height up to 274.89 cm at maturity. In the control treatment， stem diameter grew better， 7.93 mm at maturity. The morphological and agronomical indicators in this study： yield and quality data indicate that the T2 micro-spray irrigation once every 5 days is more suitable for watermelon production in Daxing area.

Key words： Mini watermelon; Micro-spray irrigation; Irrigation frequency

北京是水資源緊缺的城市，全市多年平均降水量585 mm，形成的水資源總量僅為41億m3，人均水資源占有量不足300 m3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界公認(rèn)的1000 m3的缺水下限[1-2]，屬于重度缺水城市。大興區(qū)作為北京市農(nóng)業(yè)用水大區(qū)，地下水資源日趨緊張，如何進一步提高農(nóng)業(yè)灌溉水利用效率、保質(zhì)保量地促進我區(qū)西瓜節(jié)水生產(chǎn)，成為亟待解決的問題。農(nóng)業(yè)灌溉開始由20世紀(jì)70年代的大水漫灌逐漸改變?yōu)闇瞎嗪螅m然降低了灌溉量，但依舊存在水源利用不合理的情況，隨即開始引進推廣滴灌，滴灌較常規(guī)灌溉用水總量少，水分生產(chǎn)效率高，可以獲得較高的產(chǎn)量，在遼南地區(qū)西瓜生產(chǎn)中已開始逐漸替代傳統(tǒng)的渠道灌溉[3-6]。但由于滴灌設(shè)備昂貴、滴灌肥料價格高，一家一戶的管理也存在著問題，造成部分滴灌設(shè)施閑置[7-8]。微噴作為一種性價比較高的節(jié)水灌溉設(shè)備，自20世紀(jì)70年代開始，我國研究者就已經(jīng)開始了關(guān)于微噴帶性能以及在西瓜、小麥生產(chǎn)上應(yīng)用的研究[9-11]，通過近年不斷優(yōu)化，在大興區(qū)一家一戶及低端園區(qū)西瓜種植中廣泛應(yīng)用。張保東[12]提出在設(shè)施西甜瓜種植中應(yīng)用微噴灌溉施肥技術(shù)，可以相對精確地控制灌水量、施肥量和灌溉及施肥時間，不但實現(xiàn)水肥資源的集約利用，還可實現(xiàn)作物產(chǎn)量的最大化和品質(zhì)最優(yōu)化。但改進后的微噴技術(shù)缺乏配套的灌溉制度，難以發(fā)揮更好的節(jié)水增產(chǎn)作用。西瓜是需水量較大的作物，近些年針對西瓜水肥資源利用方面有諸多報道，馬波等[13]研究表明，灌水在西瓜產(chǎn)量形成中起主要作用，張保東等[6]研究了在日光溫室栽培條件下不同滴灌頻率對西瓜長勢、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，李波等[14]研究了不同滴灌頻率對大田覆膜小西瓜生長特性及品質(zhì)的影響，孫莉莉[15]研究了微噴灌溉條件下氮肥量級對小果型西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。但目前針對膜下微噴條件下西瓜節(jié)水灌溉制度的研究報道較少，在此背景下，筆者以小果型西瓜膨瓜期至成熟期灌水頻率為主要研究對象，在保證各處理全生育期灌水量相等的前提下，研究溫室微噴條件下，不同灌溉頻率對早春溫室小果型西瓜生長特性和品質(zhì)的影響，尋求最佳灌溉頻率方案，以期為本地小果型西瓜微噴灌溉制度提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗于2020年1—6月在大興區(qū)魏善莊鎮(zhèn)立春農(nóng)業(yè)園區(qū)5號溫室進行。溫室長60 m，寬7 m，占地面積420 m2。定植前測定的耕層0～20 cm土壤養(yǎng)分狀況：堿解氮含量（w，后同）115.6 mg·kg-1、速效鉀含量108.5 mg·kg-1、有效磷含量148.6 mg·kg-1、有機質(zhì)含量18.6 g·kg-1，土壤pH值為8.15。試驗地點春季平均溫度13.3 ℃，2—5月份降水98 mm，3—5月份蒸發(fā)量699.5 mm。

1.2 材料及種植方式

供試品種為小果型西瓜L-600（北京中農(nóng)藝園種子有限公司），生育期110 d，果實綠底覆墨綠色花紋，瓜瓤紅色。砧木為京欣砧2號[京研益農(nóng)（北京）種業(yè)科技有限公司]。2019年12月21日播種，2020年1月6日嫁接，1月10日整地，底肥深施雞糞4000 kg·667 m-2，復(fù)合肥（18-9-18）46 kg·667 m-2，1月28日定植，雙行種植，株距0.3 m，行距1.5 m，定植后采用微噴水肥一體灌溉，支帶為孔距10 cm，折徑4.5 cm，5孔微噴帶，一壟鋪設(shè)2條，管道壓力恒定在0.15 MPa，植株采用雙蔓整枝，3月20日灌水10 m3·667 m-2，3月28日授粉，留瓜部位為第2或第3雌花，各處理田間管理基本一致，5月5日采收。

1.3 試驗設(shè)計

試驗從4月7日坐果期開始至4月28日灌水結(jié)束，各處理灌溉量相同，為80 m3·667 m-2，試驗共設(shè)4個不同微噴灌溉頻率處理，分別是T1為高頻處理，微噴灌溉3 d灌水1次;T2為中頻處理，微噴灌溉5 d灌水1次;T3為低頻處理，微噴灌溉7 d灌水1次;CK為對照處理，采用傳統(tǒng)經(jīng)驗微噴灌溉，坐果期灌溉1次，膨瓜期灌溉2次。試驗設(shè)3次重復(fù)共12個小區(qū)，采用隨機區(qū)組排列，小區(qū)面積為28.35 m2（6.3 m×4.5 m）。試驗各處理全生育期追肥總量相同，使用圣誕樹沖施肥（16?8?34）60 kg·m-3，根據(jù)灌溉次數(shù)均量追施，各處理灌溉施肥情況詳見表1。

1.4 觀測項目及方法

1.4.1 形態(tài)指標(biāo) 在西瓜伸蔓期、開花期、坐果期、膨大期和成熟期對其株高和莖粗進行測量，株高和莖粗分別使用卷尺和數(shù)顯游標(biāo)卡尺進行測量，株高的測量部位是從主莖基部至生長點，莖粗的測量部位是主莖基部第1節(jié)位。每個小區(qū)測定6株。

1.4.2 果實產(chǎn)量與品質(zhì)指標(biāo) 在西瓜成熟期，分別計算每個小區(qū)的實測產(chǎn)量，并挑選具有代表性的西瓜5個，用電子天平稱量后取平均值，之后將果實縱切，用直尺測量果皮厚度，并取果實中心和邊部的果肉，采用PAL-1電子折光儀分別測量測定中心和邊部可溶性固形物含量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用WPS Office和SPSS Statistics軟件進行方差分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同灌溉頻率處理對西瓜形態(tài)指標(biāo)的影響

由表2～3可以看出，隨著生育期的延長，各處理西瓜的株高和莖粗逐漸增大，但受到不同灌溉頻率的影響各處理間表現(xiàn)有所不同。在株高方面，T1處理全生育期株高均為最大，成熟期達(dá)到最大值，為274.89 cm，較CK顯著提高7.29%;T2和T3處理株高在成熟期與CK差異不顯著，較對照處理分別提高0.65%和2.47%，表明隨著灌溉頻率的提高，能夠一定程度上促進西瓜株高生長。在莖粗方面，CK處理除開花期莖粗最小外，其他生育期莖粗均為最大，成熟期達(dá)到7.93 mm，較T1、T2、T3處理分別提高5.31%、5.59%和3.39%，整個生育期T1、T2、T3處理莖粗均與CK差異不顯著。

2.2 不同灌溉頻率處理對西瓜產(chǎn)量的影響

由表4可以看出，不同灌溉頻率處理對西瓜坐瓜率的影響沒有差異，各處理均為100%。在單果質(zhì)量方面，T2處理單果質(zhì)量最大，為1.44 kg，并與其他3個處理存在顯著性差異，較CK處理提高9.92%;T3、T1處理單果質(zhì)量分別比對照降低0.76%和4.58%，且均與CK差異不顯著。在折合667 m2產(chǎn)量方面，T2處理最高，為3 708.95 kg·667 m2，并與其他3個處理存在顯著差異，較CK處理提高9.26%;其次是T3處理，為3 401.42 kg·667 m2，較CK提高0.20%，與CK差異不顯著;T1處理667 m2產(chǎn)量最低，較對照降低5.60%，且與CK差異不顯著。這表明中頻率微噴灌溉對西瓜667 m2產(chǎn)量具有顯著提升作用。

2.3 不同灌溉頻率處理對西瓜品質(zhì)的影響

由表5可以看出，不同灌溉頻率對西瓜品質(zhì)產(chǎn)生一定影響，中心可溶性固形物含量、果皮厚度均隨灌水頻率的減少呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢。其中，T3處理中心可溶性固形物含量最高，為13.20%，較CK提高1.54%，且與CK差異不顯著;其次是T2處理，為13.13%，比CK提高1.00%，且與CK、T3處理差異均不顯著;T1處理中心可溶性固形物含量最低，較對照處理降低6.38%，且與其他3個處理存在顯著差異。這表明高頻率灌溉不利于中心可溶性固形物的積累。T2處理邊部可溶性固形物含量最高，為9.43%，較對照處理提高5.13%;其次是T3和T1處理，分別為9.40%和9.27%，較CK分別提高4.79%和3.34%，但4個處理之間差異不顯著，這表明不同灌溉頻率對西瓜邊部可溶性固形物積累的影響較小。T3處理果皮厚度最厚，為6.67 mm，較CK提高3.09%;其次是T2處理，果皮厚度為6.53 mm，較CK提高0.93%;T1處理果皮厚度為6.33 mm，較CK降低2.16%，但4個處理之間果皮厚度差異不顯著。

3 討論與結(jié)論

通過試驗結(jié)果可以看出，在保證小果型西瓜各處理全生育期灌水量相等的前提下，在西瓜膨瓜期至成熟期不同頻率的微噴灌溉會對西瓜的生長特性及品質(zhì)產(chǎn)生一定的影響。首先是西瓜形態(tài)指標(biāo)方面，T1高頻率灌溉處理有利于促進株高生長，其成熟期株高顯著高于其他處理，表明隨著灌溉頻率的提高，能夠一定程度上促進西瓜株高生長，這與郭文忠等[16]在研究灌溉頻率對日光溫室黃瓜生長的影響中所得到的結(jié)果部分相同。在莖粗方面，對照低頻率灌溉處理莖粗最大，成熟期莖粗為7.93 mm，但與其他3個處理差異不顯著，這與李波等[14]在研究不同滴灌頻率對大田覆膜小西瓜生長特性及品質(zhì)的影響中所得到的結(jié)果一致。在西瓜產(chǎn)量因素方面，T2處理單果質(zhì)量和產(chǎn)量均最高，分別為1.44 kg和3 708.95 kg·667 m-2，并與其他3個處理存在顯著性差異，表明中頻率微噴灌溉對西瓜667 m2產(chǎn)量具有顯著促進作用，但T1處理由于灌溉頻率過高，造成植株營養(yǎng)生長大于生殖生長，影響了最終產(chǎn)量的提升，產(chǎn)量最低。T3和對照處理頻率過低，不能滿足西瓜膨瓜期的水肥需求，影響了最終產(chǎn)量提升。在西瓜品質(zhì)方面，T3處理中心可溶性固形物含量最高，為13.20%，但與CK差異不顯著，T1高頻率灌溉處理中心可溶性固形物含量最低，為12.17%，表明過量的灌水會降低中心可溶性固形物的積累量，這與張保東等[6]在研究滴灌頻率對溫室小西瓜中心可溶性固形物含量影響所得到的結(jié)果相同，邊部可溶性固形物含量和果皮厚度方面4個處理之間不存在顯著差異，表明不同灌溉頻率對西瓜邊部可溶性固形物積累和果皮厚度的影響較小。

綜上所述，在保證小果型西瓜各處理全生育期灌水量相等的前提下，在西瓜膨瓜期至成熟期采用微噴5 d灌水1次的頻率為最優(yōu)灌溉頻率，單果質(zhì)量和折合667 m2產(chǎn)量均最高，分別為1.44 kg和3 708.95 kg，并與其他3個處理存在顯著性差異，中心可溶性固形物含量為13.13%。相較其他3個處理，微噴5 d灌水1次的頻率更適合在大興地區(qū)西瓜生產(chǎn)中進一步推廣和應(yīng)用。

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