基于不同滴灌定額的壓砂瓜需水規(guī)律

收稿日期：2023-04-11

基金項(xiàng)目：寧夏自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2020AAC03471）

作者簡介：龐婷婷（1989-），女，寧夏固原人，工程師，主要從事氣象服務(wù)與應(yīng)用氣象研究，（電話）13629531221（電子信箱）929775193@qq.com；通信作者，張 磊（1974-），男，正高級(jí)工程師，碩士，主要從事農(nóng)業(yè)氣象研究，（電子信箱）zhle.131@163.com。

龐婷婷，陳星宜，張澤瑾，等. 基于不同滴灌定額的壓砂瓜需水規(guī)律［J］. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2024，63（7）：92-97，104．

摘要：在田間試驗(yàn)條件下，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，灌溉定額設(shè)置4個(gè)處理：高水600 m3/hm2（A1）、中水450 m3/hm2（A2）、中水300 m3/hm2（A3）、低水150 m3/hm2（A4）和1個(gè)不灌水對照（CK），研究不同灌溉定額下壓砂瓜田間土壤含水率、作物系數(shù)、產(chǎn)量、水分利用效率和需水規(guī)律。結(jié)果表明，壓砂瓜隨著灌溉定額的增加，土壤含水率、耗水量和產(chǎn)量均增加。0～40 cm土層土壤含水率在A1處理下最高，CK最低，對比不同土層土壤含水率變化，0～10 cm波動(dòng)最明顯，10～20 cm和20～30 cm波動(dòng)次之，30～40 cm波動(dòng)最小；不同處理各生育階段耗水量表現(xiàn)為果實(shí)膨大期>開花坐果期>伸蔓期>苗期>成熟期，日耗水量表現(xiàn)為開花坐果期>果實(shí)膨大期>伸蔓期>苗期>成熟期；各生育階段作物系數(shù)表現(xiàn)為開花坐果期>果實(shí)膨大期>伸蔓期>苗期>成熟期。水分利用效率在一定范圍內(nèi)隨灌溉定額增加而增大，但灌溉量過高，水分利用效率反而會(huì)降低。中水處理A2水分利用效率最高，水資源被充分利用。兼顧節(jié)水、水分利用效率、經(jīng)濟(jì)價(jià)值三方面綜合考慮，中水處理A2（450 m3/hm2）為最適宜的灌溉定額。

關(guān)鍵詞：壓砂瓜； 灌溉定額； 需水規(guī)律； 作物系數(shù)； 水分利用效率

中圖分類號(hào)：S274.1；S275.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2024）07-0092-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.07.015 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Water demand regulation of pressed sand melon based on different drip irrigation quotas

PANG Ting-ting1，2，3， CHEN Xing-yi3， ZHANG Ze-jin3， DAI Pei-jian4， ZHANG Lei1，2，5

（1.Key Laboratory for Meteorological Disaster Monitoring and Early Warning and Risk Management of Characteristic Agriculture in Arid Regions，China Meteorological Administration，Yinchuan 750002，China； 2.Ningxia Key Laboratory for Meteorological Disaster Prevention and Reduction，Yinchuan 750002，China；3.Zhongwei Meteorological Bureau，Zhongwei 755000，Ningxia，China；4.Zhongwei City Emergency Management Bureau，Zhongwei 755000，Ningxia，China；5.Ningxia Institute of Meteorological Science，Yinchuan 750002，China）

Abstract： Under the conditions of the field experiment， a randomized block design was adopted， and the irrigation quota was set to four treatments： High water 600 m3/hm2（A1）， medium water 450 m3/hm2（A2）， medium water 300 m3/hm2（A3）， low water 150 m3/hm2（A4） and one control without irrigation （CK）. The soil moisture content， crop coefficient， yield， water use efficiency and water demand regulation were studied in the field of pressed sand melon under different irrigation quotas. The results showed that soil moisture content， water consumption and yield increased with the increase of irrigation quota. The soil moisture content of 0～40 cm soil layer was the highest under A1 treatment， and the lowest under CK treatment. Comparing soil moisture content in different soil layers， the fluctuation of 0～10 cm was the most obvious， the fluctuation of 10～20 cm and 20～30 cm was the second， and the fluctuation of 30～40 cm was the least； water consumption at different growth stages under different treatments was manifested as fruit expansion stage>flowering and fruit-setting stage>extension stage> seedling stage> maturity stage， the daily water consumption was flowering and fruiting stage>fruit expansion stage> extension stage > seedling stage > maturity stage； the crop coefficient of each growth stage was flowering and fruit-setting stage > fruit expansion stage > extension stage > seedling stage > maturity stage. The water use efficiency increased with the increase of irrigation quota within a certain range， but the water use efficiency decreased when the irrigation amount was too high. Medium water treatment A2 had the highest water utilization efficiency， and the water resources were fully utilized. In consideration of water saving， water use efficiency and economic value， medium water treatment A2（450 m3/hm2） was the most suitable irrigation quota.

Key words： pressed sand melon； irrigation quota； water demand regulation； crop coefficient； water use efficiency

水資源匱乏是中國西北干旱地區(qū)工業(yè)、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)開發(fā)和恢復(fù)生態(tài)平衡最重要的影響因素，而克服水資源匱乏的重點(diǎn)在于提高水分的利用效率，并開展節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)。膜下滴灌方式因增溫保墑、節(jié)水節(jié)肥、加密增產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，在中國西北干旱地區(qū)得到大面積的推廣應(yīng)用［1，2］。壓砂瓜生產(chǎn)是寧夏中部干旱地區(qū)的主要特色產(chǎn)業(yè)，探索膜下滴灌條件下壓砂瓜需水規(guī)律對優(yōu)化灌溉制度具有重要的實(shí)踐意義［1］。黃山松等［3］利用試驗(yàn)資料研究了水分脅迫對旱區(qū)壓砂瓜光合特征及產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明壓砂瓜氣孔導(dǎo)度日變化及開花坐果期凈光合速度表現(xiàn)為雙峰曲線，而蒸騰速度日變化則表現(xiàn)為單峰曲線，并與灌水量呈正相關(guān)；趙相宇等［4］研究了壓砂地新引入西瓜品種的需水規(guī)律、土壤水分含量、生理特性和產(chǎn)量，結(jié)果表明苗期以蒸發(fā)耗水為主，成熟期日耗水量最小，嫁接苗產(chǎn)量明顯高于自根苗；馬國飛等［5］分析了不同灌溉條件下壓砂地田間土壤水分動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，結(jié)果表明壓砂瓜整個(gè)生育期有4個(gè)比較明顯的需水點(diǎn)，其中變?nèi)科诤统墒烨捌诒憩F(xiàn)最大。研究寧夏中部干旱帶地區(qū)自然降水對壓砂瓜需水的影響，以及壓砂瓜生育進(jìn)程中的需水規(guī)律、最佳灌溉定額及灌溉次數(shù)，對科學(xué)合理安排水分灌溉，使水分利用效率和經(jīng)濟(jì)投入產(chǎn)出比達(dá)到最大化具有重要意義。鑒于此，本研究采取膜下滴灌方式，開展不同灌溉定額的壓砂瓜需水規(guī)律研究，為合理利用水資源，優(yōu)化灌溉制度，提高壓砂瓜經(jīng)濟(jì)效益提供科學(xué)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)基地概況

試驗(yàn)于2021年4—8月在寧夏回族自治區(qū)中衛(wèi)市沙坡頭區(qū)香山鄉(xiāng)的紅圈子村（37°02′N，105°08′E）［6］開展，地處寧夏中部干旱帶核心，海拔為1 500～ 2 300 m，兼具大陸性季風(fēng)氣候和沙漠氣候特征，日照充足、干旱少雨，水資源緊缺。

所選試驗(yàn)田為上層覆12 cm的細(xì)砂礫石［4］，試驗(yàn)地面積約667 m2，2021年為第3年連作地。耕層為沙壤土，土壤容重為1.42 g/cm3，田間持水量23.4%（質(zhì)量比），土壤全鹽量0.28 g/kg，速效鉀183.36 mg/kg，速效磷8.03 g/kg，堿解氮19.88 mg/kg，有機(jī)質(zhì)12.01 g/kg，pH 8.58。當(dāng)?shù)匾跃疄楣喔人?。試?yàn)區(qū)為壓砂瓜的主要產(chǎn)區(qū)，也是規(guī)模最大的生產(chǎn)基地。

1.2 試驗(yàn)滴管設(shè)備

試驗(yàn)灌溉設(shè)備分為輸水設(shè)備及運(yùn)水設(shè)備。設(shè)備主要包含水源、水泵、水源開關(guān)閥、旋翼式水表、輸水配送管道、滴灌管等。滴灌帶流速為2 L/h，灌溉水為當(dāng)?shù)貦C(jī)井水，通過灌溉系統(tǒng)輸水管傳送至試驗(yàn)區(qū)抽水泵中，水量由旋翼式水表測量后讀出，在試驗(yàn)進(jìn)行時(shí)嚴(yán)密監(jiān)測閥門和裝置，并嚴(yán)格遵照設(shè)計(jì)方法開展試驗(yàn)。

1.3 試驗(yàn)品種

當(dāng)?shù)氐膲荷肮现髟云贩N金城5號(hào)高抗枯萎病，果實(shí)品質(zhì)好，全生育期102 d左右，于4月下旬采用南瓜砧嫁接后定植。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，在種植時(shí)間、栽培方式、供試品種、施肥情況、灌水次數(shù)以及田間管理均一致的情況下［7，8］，通過前期文獻(xiàn)查閱和專家咨詢，并結(jié)合當(dāng)?shù)爻２捎玫慕?jīng)驗(yàn)灌溉量，設(shè)置4個(gè)灌溉定額處理：A1，高水600 m3/hm2；A2，中水450 m3/hm2；A3，中水300 m3/hm2；A4，低水150 m3/hm2和1個(gè)不灌水對照（CK），采用隨機(jī)區(qū)組排列，每處理重復(fù)3次，共計(jì)15個(gè)小區(qū)。試驗(yàn)確定為5行西瓜，每行1個(gè)處理，種植行距2.0 m，株距1.5 m，密度為4 200株/hm2。每個(gè)小區(qū)之間均鋪設(shè)1 m的塑料薄膜防滲。為預(yù)防災(zāi)害性暴雨、冰雹等天氣對試驗(yàn)區(qū)的影響，以塑料薄膜作為簡易的遮雨設(shè)備鋪設(shè)在每行間，一旦出現(xiàn)較大的自然降水或冰雹天氣，及時(shí)用遮雨膜覆蓋壓砂瓜。

根據(jù)壓砂瓜的生育規(guī)律并結(jié)合香山鄉(xiāng)紅圈子村180戶農(nóng)民的調(diào)查結(jié)果，此次試驗(yàn)設(shè)置灌溉次數(shù)為5次（不包括定植水）。具體試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案見表1。

1.5 試驗(yàn)實(shí)施

5月1日播種，播種時(shí)先用鐵鍬翻開砂石土層，疏松土質(zhì)，然后每穴內(nèi)播1粒已經(jīng)催芽的種子（3葉1心時(shí)的嫁接苗），統(tǒng)一施底肥1 296 kg/hm2［肥料為生物細(xì)菌有機(jī)肥、磷酸氫二胺及農(nóng)家肥（羊糞）按1∶2∶40（質(zhì)量比）混合］［9］，繼而覆2 cm厚的濕潤土和1 cm厚的細(xì)砂。試驗(yàn)采用爬地式種植，為保證壓砂瓜的成活率，統(tǒng)一灌溉一定量的定植水（每穴約2.5 kg，10.5 m3/hm2），定植后采用覆膜機(jī)進(jìn)行整條覆蓋地膜、滴灌鋪設(shè)，畦面每隔1穴坑距離用砂礫壓膜。此外，還應(yīng)適時(shí)理順壓砂瓜苗根須，讓其能夠緩苗，以提高幼苗的出土生存率，雙蔓整枝、單株留低、主蔓坐瓜。試驗(yàn)期間主要農(nóng)事管理、梳蔓、除草、施肥和病蟲害防治等情況均按照常規(guī)大田壓砂瓜農(nóng)事管理措施進(jìn)行。定植后，緩苗1周左右，隨后按照試驗(yàn)方案灌水，整個(gè)生育期內(nèi)灌水情況見表1。壓砂瓜全生育階段，根據(jù)環(huán)境的影響及壓砂瓜生長的需要，分別在5月23日、6月22日、7月9日、7月17日、7月26日施用水溶性有機(jī)肥37.05 kg/hm2（對水量為3 360 m3/hm2）。處理期間除水分控制有差異外，其他種植時(shí)間、栽培方式、供試品種、施肥情況和田間管理等均一致。

試驗(yàn)壓砂瓜于8月10日摘收，全生育期102 d。由于2020年雨水較為豐富，土壤墑情也較好，加之較為合理的田間管理，壓砂瓜所需的水分和養(yǎng)分能夠滿足需要，同時(shí)溫度和光照也能滿足壓砂瓜的生長需要，所以壓砂瓜的各生育期均能正常生長。壓砂瓜具體生育周期劃分如表2所示。

1.6 測定項(xiàng)目及方法

1.6.1 土壤指標(biāo)的測定 在定植前進(jìn)行土壤采集，使用五點(diǎn)取樣法取土壤深度為0～20 cm的土壤（取前去除土壤表層的壓砂），所取樣的土層要均勻無團(tuán)狀的大粒，在取樣后及時(shí)檢查土壤的容重，待土層經(jīng)自然風(fēng)干過篩后進(jìn)行土壤理化性質(zhì)的測定。

1.6.2 生育期降水量的測定 利用就近的興仁氣象站實(shí)時(shí)監(jiān)測氣象數(shù)據(jù)，獲取壓砂瓜生育期降水量情況（表3），全生育期降水量為52.4 mm，較為干旱。

1.6.3 壓砂瓜產(chǎn)量的測定 壓砂瓜成熟后，按照試驗(yàn)小區(qū)進(jìn)行采摘，用電子秤將所有小區(qū)內(nèi)的瓜逐個(gè)稱重得出各小區(qū)的單瓜重和產(chǎn)量總和，從而得出各處理的總產(chǎn)量（kg/hm2）。

1.6.4 壓砂瓜實(shí)際耗水量的計(jì)算 作物耗水量既是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水的重要組成部分，也是整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)中消耗水分的重要部分［10，11］。按照水量平衡方程計(jì)算作物實(shí)際耗水量，即：

[Wt-W0=Wr+P0+K+M-ET] （1）

式中，[Wt-W0]為時(shí)段初和時(shí)段t的土壤計(jì)劃濕潤層內(nèi)的儲(chǔ)水量［9］，按40 cm算；Wr為由于計(jì)劃濕潤層增加而增加的水量，因計(jì)劃濕潤層在時(shí)段內(nèi)幾乎無變化，故Wr=0；K為時(shí)段內(nèi)地下水位補(bǔ)給量，因本地區(qū)極為干旱無地下水補(bǔ)給，故本試驗(yàn)中K=0；P0為儲(chǔ)存于土壤濕潤處的有效降水量（mm）；M為時(shí)段t內(nèi)灌水量或灌水定額（mm）；ET為時(shí)段t內(nèi)的作物實(shí)際耗水量，單位以mm或m3/hm2計(jì)。

由式（1）可得，[ET=Wr+P0+K+M-（Wt-W0）=W0-Wt+P0+M]，計(jì)算得到整個(gè)生育期壓砂瓜實(shí)際耗水量。

1.6.5 參考作物騰發(fā)量的計(jì)算 參考作物騰發(fā)量［12］用于表示氣候?qū)ψ魑锖乃康挠绊?，其定義為一種開闊草地上的騰發(fā)速度，此草地有高度為8～15 cm、高矮均勻、生長正常的青草完全覆蓋，而且不缺水分。利用Penman公式計(jì)算參考作物騰發(fā)量，即：

[ET0=0.408Δ（Rn-G）+γ900T+273u2（ea-ed）Δ+γ（1+0.34u2）]

（2）

式中，ET0為參考作物騰發(fā)量，單位以mm或m3/hm2計(jì)；Δ為飽和水汽壓曲線斜率（kPa/℃），即[Δ=4 098×ea（T+273.3）2]；T為平均氣溫（℃）；ea為水汽壓（kPa），即[ea=0.611exp17.27TT+273.3]；Rn為凈輻射［MJ/（m2·d）］，即[Rn=Rns-Rnl]；Rns為凈短波輻射［MJ/（m2·d）］，即[Rns=0.77（0.25+0.5n/N）Ra]；Rnl為凈長波輻射［MJ/（m2·d）］；n為日照時(shí)數(shù)（h）；N為最大日照時(shí)數(shù)（h）；ed為實(shí)際水汽壓（kPa）；G為土壤熱通量［MJ/（m2·d）］；當(dāng)逐日計(jì)算ET0時(shí)，第d天土壤熱通量表示為[G=0.38（Td-Td-1）]；Td、Td-1分別為第d天、第d-1天氣溫（℃）；γ為濕度表常數(shù)（kPa/℃），即[γ=0.001 63×P/λ]，P為氣壓（kPa），即[P=101.3] [（293-0.006 5Z293）5.26]，Z為計(jì)算海拔高度（m）；λ為潛熱能（MJ/kg），即[λ=2.501-（2.361×10-3）×T]；u2為地面以上2 m高處的風(fēng)速（m/s）。目前國家氣象監(jiān)測站觀測的是10 m高風(fēng)速，根據(jù)風(fēng)速廓線公式可轉(zhuǎn)化成2 m高風(fēng)速，即[u2=4.87×uh/ln（67.8h-5.42）]，h為風(fēng)標(biāo)高度（m）；uh為實(shí)際風(fēng)速（m/s）。

通過彭曼公式編輯程序，計(jì)算得到壓砂瓜整個(gè)生育期參考作物騰發(fā)量。

1.6.6 壓砂瓜生育期作物系數(shù)的計(jì)算 具體計(jì)算式如下。

[KC=ETET0] （3）

式中，KC為作物系數(shù)，表示作物性狀對作物需水量的影響，其隨作物種類、作物生育階段、生長階段以及重要?dú)夂驐l件而變化［13］。ET為實(shí)際作物耗水量。

1.6.7 壓砂瓜水分利用效率的計(jì)算 水分利用效率指灌溉單位體積內(nèi)所能產(chǎn)出農(nóng)產(chǎn)品的數(shù)量，是作物總產(chǎn)量與作物總耗水量之間的關(guān)系比值。即：

[εω=YET]

式中，εω為水分利用效率（kg/m3）；Y為作物總產(chǎn)量；ET為作物總耗水量。

1.6.8 數(shù)據(jù)處理 試驗(yàn)數(shù)據(jù)均為前3次重復(fù)性測量的平均數(shù)，使用SPSS 21.0、Excel 2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同灌溉定額對壓砂瓜土壤水分狀況的影響

以壓砂瓜各生育期的延續(xù)時(shí)間為橫軸，土壤含水率的變化為縱軸，繪制不同處理下0～40 cm土層的土壤水分變化動(dòng)態(tài)，如圖1所示。由于壓砂瓜播種時(shí)定植水較為充足，各土層初始含水率較高，之后由于水分蒸發(fā)、滲透以及作物利用，土壤含水率逐漸下降［8］。整個(gè)生育過程中，膜下滴灌壓砂瓜0～40 cm各土層土壤含水率受灌水和降水影響，均有8次明顯波動(dòng)，即在5月15日、6月9日、6月11日降水和5月23日、6月22日、7月9日、7月17日、7月26日灌溉后迅速升高，之后隨著氣溫的升高、蒸騰作用的加強(qiáng)，水分不斷消耗，土壤含水率逐漸降低。

從各處理間的差異來看，灌水量的多少直接決定了各層土壤濕度的差異大小，其中，高水A1處理下的壓砂瓜各層土壤含水率最高，在灌水處理24 h后，其0～40 cm土層平均土壤含水率較A2、A3、A4、CK處理分別高6.6%、9.8%、15.2%、22.3%，隨時(shí)間推移，差距逐漸縮小。不灌水CK的壓砂瓜其各層土壤含水率最低，且整個(gè)生育期土壤含水率持續(xù)下降，消耗了部分土壤儲(chǔ)水量。從8月4日的觀測結(jié)果可以看出，A1、A2、A3、A4灌水處理與未灌水CK的各層土壤含水率仍然存在不同程度的差異，可見，4種灌水處理均能在一定程度上提高土壤水分，且灌水量越多越能使土壤較長時(shí)間內(nèi)保持較高水分含量。

從各層土壤含水率的差異來看，不同灌水處理24 h后各層土壤含水率開始增加，土層越淺增加幅度越明顯，灌水24～48 h，各層的土壤水分出現(xiàn)最大差異，其中0～10 cm土層土壤含水率差異最大，隨著土層深度增加，其差異也在減小，30～40 cm土層土壤含水率差異最小。

由圖2可以看出，0～40 cm各層土壤含水率變化趨勢基本一致，各層前期土壤水分較高，經(jīng)過灌水和降水后出現(xiàn)波動(dòng)性起伏，但整體呈平穩(wěn)下降趨勢，至收獲時(shí)達(dá)到最低，這與膜下滴灌次數(shù)多、定額小的灌溉特點(diǎn)一致［14］。

對比不同土層土壤含水率變化，0～10 cm波動(dòng)相對最為明顯，10～20 cm和20～30 cm波動(dòng)次之，30～40 cm波動(dòng)最小且基本維持在相對穩(wěn)定的水平。10～20 cm土層土壤含水率在整個(gè)生育過程中始終處于最低水平。這是因?yàn)樽⑺螅寥浪衷谌霛B時(shí)，一部分被壓砂瓜汲取用于其生長發(fā)育和光合作用；另一部分入滲至土壤深層轉(zhuǎn)為儲(chǔ)蓄水分，同時(shí)有不少的水分側(cè)移到膜間裸地用于土壤蒸發(fā)，10～20 cm更接近地表層，土壤蒸發(fā)較為強(qiáng)烈，且根系分布密集，吸水強(qiáng)度較大，故土壤含水率表現(xiàn)為最低。30 cm以下土層土壤水分變化幅度較小，表明膜下滴灌屬于局部灌溉，壓砂瓜生長的根系分布較淺，僅在根系附近表現(xiàn)較強(qiáng)的耗水強(qiáng)度，深層的耗水強(qiáng)度則表現(xiàn)不大。但是高灌水量的土壤含水率在深層高于低灌水量，表明高灌水可以在土壤水分減少還不多時(shí)就得到適時(shí)補(bǔ)灌，進(jìn)而使土壤能夠持續(xù)保持較高的含水量，土壤儲(chǔ)蓄水量較為充足，有利于在非灌溉期補(bǔ)充上層土壤蒸發(fā)以及根系吸收所必需的水分。低灌水量的土壤含水率已經(jīng)降低較多時(shí)才得到微弱的水分補(bǔ)充。

在收獲期對試驗(yàn)小區(qū)膜下滴灌壓砂瓜根系分布特征進(jìn)行分析，結(jié)果表明，各處理壓砂瓜根系最大深度均在土層深度40 cm以內(nèi)，根系橫向較縱向發(fā)達(dá)，根系對水分的攔截作用是各處理水分最大值出現(xiàn)在土層30～40 cm的原因。

2.2 不同灌溉定額對壓砂瓜生育期實(shí)際耗水量的影響

根據(jù)水量平衡公式計(jì)算壓砂瓜實(shí)際耗水量，結(jié)果見表4。壓砂地西瓜全生育期耗水量以A1最大，CK最小，具體表現(xiàn)為A1>A2>A3>A4>CK。一定程度上反映了耗水量隨著灌溉定額的增加而增加的規(guī)律。

壓砂瓜各生育階段耗水量隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，呈先上升再下降的趨勢，苗期需水量少，伸蔓期需水量逐漸增大，至果實(shí)膨大期達(dá)到高峰，成熟期需水量顯著減少。苗期氣溫較低，植株幼小，生長發(fā)育較為緩慢，對土壤水分的需求量較小，實(shí)際耗水量少，日耗水量也低。苗期自然降水可以滿足壓砂瓜正常生長，均未做灌水處理，5個(gè)處理間耗水量無顯著差異；伸蔓期由于溫度升高、葉面積指數(shù)增大，需要充足的水分供應(yīng)，進(jìn)行了第1次補(bǔ)水處理，西瓜的耗水量逐漸增大，各處理間表現(xiàn)出了極顯著差異（P<0.01）；開花坐果期是需水臨界期的重要階段［13］，日耗水量最大，此時(shí)進(jìn)行了第2次補(bǔ)水；果實(shí)膨大期是西瓜需水的關(guān)鍵階段，也是壓砂瓜外形和產(chǎn)量的重要階段，總耗水量達(dá)到最高峰，共開展了3次補(bǔ)水。果實(shí)膨大期的蒸騰作用和同化作用仍較強(qiáng)，莖葉中的可溶性養(yǎng)分不停地向壓砂瓜輸送，適當(dāng)?shù)乃謼l件能延緩并增強(qiáng)葉片的光合作用，促進(jìn)西瓜圓潤飽滿。反之，若土壤水分不足，造成葉片過早枯黃衰老，畸形率增加，品質(zhì)和產(chǎn)量降低［8，13］；果實(shí)膨大期過后進(jìn)入成熟期，隨著營養(yǎng)生長的逐漸減弱和氣溫的降低，對水分的敏感度和需求不高，表現(xiàn)為需水量明顯下降，耗水量最低。

綜上所述，各生育階段總耗水量表現(xiàn)為果實(shí)膨大期>開花坐果期>伸蔓期>苗期>成熟期。果實(shí)膨大期耗水量達(dá)峰值，為766.5 m3/hm2，開花坐果期最大達(dá)633.0 m3/hm2，伸蔓期最大達(dá)499.5 m3/hm2，成熟期最大達(dá)76.5 m3/hm2，苗期最大達(dá)144.0 m3/hm2。各生qbj1W/DVaYzeZefuXqNOJ+1zrB9o7wUIslXx6M+WkHo=育期階段日耗水量表現(xiàn)為開花坐果期>果實(shí)膨大期>伸蔓期>苗期>成熟期。整個(gè)生育階段壓砂瓜的最大實(shí)際耗水量為2 119.5 m3/hm2，平均實(shí)際耗水量為1 836.0 m3/hm2，最小實(shí)際耗水量為1 471.5 m3/hm2。

2.3 不同灌溉定額對壓砂瓜產(chǎn)量及水分利用效率的影響

從表5可以看出，在一定程度上，壓砂瓜總產(chǎn)量隨灌溉定額的增大而增加，A1處理的總產(chǎn)量最高，CK處理的總產(chǎn)量最低，且A1、A2處理的總產(chǎn)量極顯著高于其他處理（P<0.01），其產(chǎn)量排序?yàn)锳1>A2>A3>A4>CK。

在一定范圍內(nèi)，各處理間水分利用效率總體趨勢隨滴灌定額增加而增大，但滴灌量過高，水分利用效率反而會(huì)降低，反映了水資源未被充分利用造成了資源浪費(fèi)。中水處理A2水分利用效率最高，表明水資源被充分利用。這也表明適當(dāng)?shù)乃謼l件和合理的補(bǔ)水灌溉才有利于壓砂瓜的生長發(fā)育。

2.4 壓砂瓜各生育階段的作物系數(shù)

在壓砂瓜整個(gè)生育階段，通過連續(xù)的田間監(jiān)測以及不同處理間耗水量、產(chǎn)量、水分利用效率的對比分析，發(fā)現(xiàn)A2處理在整個(gè)生長發(fā)育過程中表現(xiàn)最優(yōu)，無旱也無水分過多浪費(fèi)現(xiàn)象，與作物實(shí)際需水量最適宜。因此，以A2處理作為實(shí)際作物耗水量，根據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）推薦的彭曼公式計(jì)算參考作物騰發(fā)量（ET0），選取興仁氣象站實(shí)時(shí)監(jiān)測的氣象數(shù)據(jù)，計(jì)算壓砂地西瓜各生育期以及全生育期的作物系數(shù)及潛在騰發(fā)量，結(jié)果見表6。

由表6可知，壓砂瓜全生育期潛在騰發(fā)量為 4 671.0 m3/hm2。各生育階段作物系數(shù)表現(xiàn)為開花坐果期>果實(shí)膨大期>伸蔓期>苗期>成熟期。苗期作物系數(shù)較??；進(jìn)入伸蔓期由于氣溫升高、葉面積指數(shù)增大，西瓜的耗水量增強(qiáng)，作物系數(shù)有所上升；進(jìn)入開花坐果期，西瓜作物系數(shù)明顯增大，達(dá)最高值，相較于伸蔓期處理作物系數(shù)增加了1.4倍；西瓜進(jìn)入果實(shí)膨大期作物系數(shù)略有下降，而在成熟期隨著壓砂瓜葉片變黃枯萎，地面覆蓋減小，導(dǎo)致作物系數(shù)迅速減小。

3 小結(jié)

1）壓砂瓜生長過程中，除苗期有18.1 mm、伸蔓期有25.7 mm的有效降水外，其他階段的降水量十分微弱，整個(gè)生育期降水量僅為52.4 mm，較為干旱，對試驗(yàn)的影響較為微弱。為確保壓砂瓜生長發(fā)育，本次試驗(yàn)主要以定額滴灌方式促進(jìn)壓砂瓜正常生長發(fā)育。在不同的滴灌定額下，壓砂瓜0～40 cm土層土壤含水率在高水A1處理下最高，在不灌水CK處理下最低，整體表現(xiàn)為隨滴灌定額的增加而增高的趨勢；0～40 cm各土層土壤含水率變化趨勢基本一致，前期土壤水分較高，經(jīng)過灌水和降水后出現(xiàn)波動(dòng)性起伏，但整體呈平穩(wěn)下降趨勢，至收獲時(shí)達(dá)到最低；對比不同層次土壤含水率變化，0～10 cm波動(dòng)相對最為明顯，10～20 cm和20～30 cm波動(dòng)次之，30～40 cm波動(dòng)最小，10～20 cm土層土壤含水率在整個(gè)生育過程中始終處于最低水平，壓砂瓜收獲期各處理土壤含水率最大值出現(xiàn)在30～40 cm土層。

2）在不同的滴灌定額下，壓砂瓜各生育階段總耗水量表現(xiàn)為果實(shí)膨大期>開花坐果期>伸蔓期>苗期>成熟期，日耗水量表現(xiàn)為開花坐果期>果實(shí)膨大期>伸蔓期>苗期>成熟期；整個(gè)生育階段，壓砂瓜耗水量呈隨著滴灌定額的增加而增大的趨勢，最大實(shí)際耗水量為2 119.5 m3/hm2，平均實(shí)際耗水量為 1 836.0 m3/hm2，最小實(shí)際耗水量為1 471.5 m3/hm2，全生育期潛在騰發(fā)量為4 671.0 m3/hm2。

3）壓砂瓜的總產(chǎn)量隨著灌溉定額的增大而增加，表現(xiàn)為A1>A2>A3>A4>CK。在一定范圍內(nèi)，各處理間水分利用效率總體趨勢隨滴灌定額增加而增大，但滴灌量過高，水分利用效率反而會(huì)降低。中水處理A2水分利用效率最高，表明水資源被充分利用。

4）各生育階段作物系數(shù)表現(xiàn)為開花坐果期>果實(shí)膨大期>伸蔓期>苗期>成熟期。

綜上所述，在高水處理A1和中水處理A2的壓砂瓜產(chǎn)量幾乎相當(dāng)?shù)那闆r下，兼顧節(jié)水、水分利用效率、經(jīng)濟(jì)價(jià)值三方面綜合考慮，中水處理A2（450 m3/hm2）為最適宜的灌溉定額。但由于本試驗(yàn)期限短，加之考慮的因素較少，存在一定的局限性，下一步仍需繼續(xù)優(yōu)化研究。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 趙 楠，黃興法，任夏楠，等.寧夏引黃灌區(qū)fcba0752a115af375a85f6228cfadb10膜下滴灌春玉米需水規(guī)律試驗(yàn)研究［J］.灌溉排水學(xué)報(bào)，2014，33（Z1）：31-34.

［2］ 郭 斌，趙新俊，王 璞，等.新疆膜下滴灌高產(chǎn)春玉米水肥優(yōu)化研究［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45（20）：88-93.

［3］ 黃山松，沈 暉，田軍倉，等.水分虧缺對旱區(qū)壓砂瓜光合特性及產(chǎn)量的影響［J］.北方園藝，2017（15）：1-6.

［4］ 趙相宇，田軍倉，馬 波.基于不同育苗方式對新引進(jìn)西瓜品種需水規(guī)律和產(chǎn)量品質(zhì)的研究［J］.南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2021，52（12）：3425-3433.

［5］ 馬國飛，張曉煜，張 磊，等.寧夏壓砂地土壤水分動(dòng)態(tài)及消耗規(guī)律分析［J］.寧夏農(nóng)林科技，2011，52（1）：4-7.

［6］ 郭 松，劉聲鋒，于 蓉，等.壓砂西瓜定植穴施基質(zhì)和菌肥優(yōu)化配比組合方案［J］.農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào)，2019，9（6）：46-50.

［7］ 李志博.香山地區(qū)不同品種、水質(zhì)及栽培方式對壓砂瓜光合、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響［D］.銀川：寧夏大學(xué)，2019.

［8］ 白曉宇.香山壓砂瓜節(jié)水補(bǔ)灌技術(shù)應(yīng)用研究［D］.銀川：寧夏大學(xué)，2010.

［9］ 黃山松.栽培方式和灌溉定額對旱區(qū)壓砂瓜生理性狀、品質(zhì)及產(chǎn)量的影響［D］.銀川：寧夏大學(xué)，2018.

［10］ 韓偉鋒，武繼承，何 方.作物需水量研究綜述［J］.華北水利水電學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，29（5）：30-33.

［11］ 趙維忠，馬力文，徐 青，等.影響寧夏貧困山區(qū)馬鈴薯商品薯率的氣象因子分析［J］.湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2022，61（1）：42-43.

［12］ 李應(yīng)海.膜上灌技術(shù)研究［D］.銀川：寧夏大學(xué)，2004.

［13］ 苗 楠.壓砂地土壤水分虧缺與西瓜產(chǎn)量相響應(yīng)關(guān)系模型實(shí)驗(yàn)研究［D］.銀川：寧夏大學(xué)，2009.

［14］ 張保富.制種玉米精細(xì)膜下滴灌技術(shù)研究［J］.水利技術(shù)監(jiān)督，2022（7）：126-130.