2.4 微咸水滴灌对西葫芦生长影响试验方案
2.4.1 试验设计
供试西葫芦品种为夏比特,属于耐热品种,其长势健壮,基部黑粗,株幅大,叶片略带白斑,易坐瓜,抗重茬,抗春季干热风,抗病毒病和白粉病。播前将试验田进行20～30cm翻耕并施肥,施肥量为135kg/hm2。播种量严格控制在每穴2粒种子,播种深度为2～3cm。灌水系统由灌溉水源、水泵、压力表、筛网式过滤器、闸阀、支管等组成。
2.4.1.1 灌溉水矿化度对西葫芦生长的影响研究
试验以灌溉水矿化度为控制因子,设置了3个水平,分别为1.7g/L、3.5g/L和5g/L,每个处理设置3次重复。该试验在西葫芦种植方式(穴播种植)、种植密度(每公顷种植27778株西葫芦)、田间管理(根据温室内的气温适时对温室进行通风降温,在西葫芦进入开花期时喷洒抗白粉病农药)等均相同的情况下,在西葫芦整个生育期,通过灌水上、下限控制灌水量。灌水上限为田间持水率的90%,灌水下限为田间持水率的70%,试验设计方案见表2.8。
表2.8 灌溉水矿化度对西葫芦生长的影响试验设计方案
西葫芦播种时间为2016年4月2日,定植时间为2016年4月13日,收获时间为2016年6月2日,全生育期共62d。西葫芦整个生育期共灌水4次,每次灌水定额为58.38mm,计划湿润层深度为40cm。
2.4.1.2 膜下滴灌水盐耦合对西葫芦生长的影响研究
为了研究不同灌水水平和不同灌水水质对西葫芦生长的影响,试验设置了4个因素,其中3个因素是西葫芦的生育阶段,分别为幼苗期、抽蔓期、开花结果期,在西葫芦的3个生育期分别设置了3个灌水水平,灌水下限和上限分别为70%θFC和90%θFC、60%θFC和80%θFC、50%θFC和70%θFC,另外1个因素是水质因素,设置了3个灌溉水矿化度水平,分别为1.7g/L、3.5g/L和5g/L,采用正交试验设计,共9个处理(T1～T9),每个处理设置3次重复,试验设计方案见表2.9。
西葫芦播种时间为2016年8月2日,定植时间为2016年8月12日,收获时间为2016年10月5日,全生育期共65d。待西葫芦定植后开始进行不同土壤水分水平处理,定期对土壤水分进行监测。在试验中控制的土壤水分是指该生育阶段计划湿润层的土壤含水率,计划湿润层深度为40cm,即当每个生育期计划湿润层的平均土壤含水率达到控制的灌水下限时,开始进行灌水,当达到设计灌水上限时停止灌溉,按照此步骤反复进行,从而使土壤含水率一直维持在设计水平。
表2.9 不同灌水水平和灌溉水矿化度对西葫芦生长的影响设计方案
2.4.2 膜下滴灌西葫芦种植模式
膜下滴灌西葫芦种植模式如图2.3所示。每小区2垄,每垄长6m,小区面积为14.4m2(1.2m×6m×2),每垄上布置两条滴灌带,滴灌带的控制方式为“一膜两管两行”,滴灌带上的滴头采用内镶式滴头,滴头间距为0.3m,滴头流量为3L/h。每个小区种植3行西葫芦,第4行作为隔离带,每行种植10株,株距为0.6m,行距为0.6m。
图2.3 膜下滴灌西葫芦种植模式
2.4.3 观测项目与方法
(1)生育期及灌水次数统计。从出苗开始观测西葫芦生长发育形状,记录各生育阶段划分的起止日期及每个生育期的灌水次数。两次试验西葫芦各生育期的灌水次数见表2.10和表2.11。
表2.10 各生育期灌水次数(一)
表2.11 各生育期灌水次数(二)
(2)西葫芦生长指标的测定。
1)出苗率。播种后第3d开始记录每个小区西葫芦的出苗情况,每天记录一次,至第11d止,出苗的株数与播种时的种子数之比为西葫芦的出苗率。
2)株高。每个小区随机选取3株西葫芦,采用精度为0.01m的米尺从茎基部量至顶端。每5d测量一次。
3)叶面积指数。每个小区随机选取3株西葫芦,采用精度为0.01m的米尺测量每株每个叶片的长和宽及每株作物所占的地面面积,每5d测量一次。叶面积指数采用估算法得到,估算的公式为
式中：LAI为叶面积指数,m2/m2；S为叶面积,m2；K为拟合系数,西葫芦取0.785；L为叶子的长度,m；B为叶子的宽度,m；A为植株所占地面面积,m2。
(3)含水率与电导率。采用Diviner2000便携式土壤水分速测仪检测0～50cm的土壤水分动态,每10cm为一层,每5d测定一次,同时用土钻取土样用烘干法进行校验,每次灌水前后24h取土样测定其含水率,垂直滴管带与滴头的水平距离分别为0cm、10cm、20cm(分别表示为r＝0cm、r＝10cm、r＝20cm),深度分别为0～10cm,10～20cm、20～30cm、30～40cm、40～50cm。将试验土样放在实验室内自然风干,粉碎后过1mm筛,取土水比1:5的土壤溶液浸提液,用DDS-308电导率仪对其进行测定分析。
(4)产量的测定。当西葫芦进入结果期时,开始对西葫芦进行采摘,头瓜质量为400～500g时开始采收,之后2～3d采摘一次,用电子秤称其质量,计算其产量。
(5)作物耗水量。耗水量采用水量平衡方程计算,水量平衡方程表示为
其中
式中：ET为生育期总耗水量,mm；P0为生育期内降水量,mm；I为生育期内灌水量,mm；ΔW为土壤水变化量,mm；W0、W1分别为灌前和收获后土壤质量含水率,%；S为深层渗漏量,mm；G为地下水补给量,mm；H为土壤水计算深度,cm；γ为土壤干容重,g/cm3。
因为该试验是在日光温室中进行的,所以有效降雨量为零,即P0＝0,且不存在地下水补给,作物不能利用地下水,故地下水利用量G＝0。滴灌属于局部灌溉,灌水量小,故没有深层渗漏发生,即S＝0。因此,式(2.3)可简化为
即西葫芦的实际耗水量为累计灌溉水总量与土壤水分变化量的差值。
(6)水分利用效率。水分利用效率表示为
式中：WUE为水分利用效率,kg/m3；Y为产量,kg/m2；ET为作物耗水量,mm。