溫室條件下杭椒需水量研究

張永忠

（平涼市水土保持科學研究所，甘肅 平涼 744000）

目前，對杭椒栽培技術已有較為成熟的研究成果，但設施農業(yè)條件下杭椒需水量試驗研究成果還鮮見報道。為此，研究總結溫室條件下杭椒需水量及灌溉制度具有重要的現實意義。

1 試驗設計

本試驗在平涼市水土保持科學研究所灌溉試驗站日光溫室內進行，試驗點位于N 35°30′、E 106°41′，海拔高度1318.1 m，土壤類型中壤，田間最大持水量26%，土壤容重1.36 g/cm3。

試驗小區(qū)面積為12 m2左右，長寬比為3∶1，每個小區(qū)之間分別用塑料薄膜隔開，以防側滲，南北向，株距和行距均為50 cm 。

試驗于2011年開始，2015年結束，2個處理，即進行溝灌和畦灌對比試驗。重復3次，共6個小區(qū)。小區(qū)設計見下表。土壤水分控制下限見表1，杭椒在生長過程中 ，土壤水分供給采用管灌，灌水量利用水表測定。

2011年 溝灌6 溝灌5 畦灌4 溝灌3 畦灌2 畦灌1 2012年～2015年 溝灌6 溝灌5 溝灌4 畦灌3 畦灌2 畦灌1

表1 各生育時期適宜土壤濕度控制下限

2 試驗觀測項目與測定方法

2.1 土壤水分測定

土壤水分測定采用取土烘干法，測定取0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm 三層，最后利用加權平均法計算0～60 cm土體的土壤含水量。含水量測定每旬1次，即每月10日、20日、30日測定，逢生育期加測。

2.2 棵間蒸發(fā)測定

棵間蒸發(fā)采用埋設在作物行間的微型蒸滲儀測定，選用PVC材質的圓筒，內徑104 mm，長150 mm，外筒為白鐵皮制成的有底圓筒，其內徑稍大于內筒直徑，長度相同，采用換土稱重法測定，從定植后每5天測定1次。

2.3 生育性狀調查

2.3.1 生育期調查

對杭椒生長過程中一些重要特征出現的時間進行觀測記錄，以反映其生長發(fā)育進程，一般記錄杭椒生長發(fā)育特征的時期為：育苗期（育苗至定植）、苗期(定植至開花前)、結果盛期(結果盛期至結果尾期)、結果尾期(結果尾期至枯萎)。

2.3.2 株高、莖粗調查

采取定點調查，每個處理確定10株，每個生育時期調查1次。

2.3.3 產量調查

果實成熟后每次采收記錄稱重，其總和為該處理的產量。

3 試驗結果分析

3.1 杭椒需水量與需水規(guī)律

畦灌條件下杭椒全生育期需水量為359.1 mm，其中棵間蒸發(fā)量為178.3 mm，葉面蒸騰量為180.9 mm，全生育期需水強度為2.12 mm·d-1，葉面蒸騰量占需水量的50.4%.各生育階段需水量：苗期至開花結果期202.2 mm，開花結果期至結果盛期122.1 mm，結果盛期至尾果期為34.9 mm，分別占全生育期需水量的56.3%，34 %和9.9%.

溝灌條件下杭椒全生育期需水量為388.7 mm，其中棵間蒸發(fā)量為173.8 mm，葉面蒸騰量為214.9 mm，葉面蒸騰量占需水量的55.3%，全生育期需水強度為2.3 mm?d-1。各生育階段需水量：苗期至開花結果期226.4 mm，開花結果期至結果盛期需水量127.8 mm，結果盛期至尾果期為34.5 mm，分別占全生育期需水量的58.2%，32.9 %和8.9%.

從上述結果來看，畦灌與溝灌條件下杭椒生長期需水量差異不大，需水量的結構性變化差異也不大。

3.2 兩種灌溉方式下株高、莖粗、產量的變化情況分析

從杭椒生態(tài)調查來看，株高表現為溝灌比畦灌的長勢高，尤其在八月份，溝灌比畦灌株高高出4.18 cm，莖粗調查相差不明顯，但總的趨勢是溝灌莖粗優(yōu)于畦灌。盛果期產量調查溝灌比畦灌平均畝產增加56.17 kg，說明溝灌條件下土壤水環(huán)境更加有利于杭椒生長。

3.3 參考作物騰發(fā)量ET0計算

Penman-Monteith公式是聯合國糧農組織（FAO）推薦的計算參考作物騰發(fā)量的首選方法。Penman-Monteith公式見下式：

式中：ET0－參考作物騰發(fā)量（mm/d）；Δ-溫度－飽和水氣壓關系曲線在T處的切線斜率（kpa/℃）；T－平均溫度（℃）；ea－飽和水汽壓（kpa）； Rn－凈輻射（MJ/m2?d）；G－土壤熱通量（MJ/m2?d）；r－濕度表常數（kpa/℃）；U2－2m高處風速（m/s）；ed－實測水汽壓（kpa）。

根據我站觀測的多年平均氣象資料，采用Penman-Monteith公式，計算得到的參考作物騰發(fā)量ET0值，杭椒生育期，8月份 ET0值最大，日均3.13 mm，10月份ET0值最小。日均為1.76 mm，全生育期ET0值為451.9 mm。計算參考作物騰發(fā)量的目的是求作物系數，為推求或者估算某一地區(qū)作物騰發(fā)量提供參數指標。

3.4 杭椒作物系數Kc值的確定

作物系數（Kc）指某階段作物的需水量與相應階段內參考作物騰發(fā)量的比值，是計算作物需水量的重要參數，反映了作物本身的生物學特性、產量水平、土壤耕作條件對需水量的影響，作物系數一般通過實測數據，利用下式確定：

其中：Kci－生育階段i的作物系數；ETci－生育階段i實際作物騰發(fā)量mm；ET0i－生育時段i參考作物騰發(fā)量mm。

根據上式計算求得不同生育階段作物系數值Kc值，根據兩種不同灌溉方式下杭椒各月需水量及相應的參考作物騰發(fā)量得出不同灌溉方式下杭椒各月作物系數值Kc值。畦灌條件下杭椒全生育期騰發(fā)量為359.14 mm，全生育期作物系數Kc值，為0.8，其中5月份最大，為1.16，10月份最小，為0.64。溝灌條件下杭椒全生育期騰發(fā)量為388.7 mm，全生育期作物系數Kc值，為0.86，其中5月份最大，為1.3，9月份最小，為0.49。

4 結語

通過對杭椒需水量試驗資料的分析，得出了杭椒生育期多年平均需水量、需水規(guī)律，棵間蒸發(fā)量、葉面蒸騰量，畦灌與溝灌兩種灌溉方式下需水量沒有明顯差異，結構性差異也不明顯；對株高、莖粗、產量調查分析發(fā)現：溝灌效果比畦灌好，土壤水環(huán)境更有利于杭椒生長及果實發(fā)育。利用本站氣象資料計算了參考作物騰發(fā)量，求出了兩種灌溉方式下作物系數KC值。