交替控水条件下微润灌溉对番茄耗水和产量的影响

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1、灌溉排水学报２０１４年８月第３３卷第４／５期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｒｒｉｇａｔｉｏｎａｎｄＤｒａｉｎａｇｅ文章编号：１６７２－３３１７（２０１４）０４／０５－０１３９－０５交替控水条件下微润灌溉对番茄＊耗水和产量的影响魏镇华，陈庚，徐淑君，杜太生（中国农业大学中国农业水问题研究中心，北京１００８３）摘要：为了探明微润灌溉在西北干旱区对作物生长的适用性，将交替灌溉和微润灌溉相结合，研究了不同水分交替时间间隔的交替微润灌溉对番茄耗水和产量的调控效应。结果表明，微润灌溉条件下番茄根系环绕着微润管，主要集中在０～３０ｃｍ土层。与常规微润

2、灌溉相比，间隔２ｄ交替控水的微润灌溉明显刺激了番茄根系吸收的补偿效应，增强了吸收土壤水的能力，根冠比提高了１２．８６％，且在不显著减少果实产量的前提下，耗水量减少了１１．６％，水分利用效率提高了２８．７６％。交替控水条件下微润灌溉可实现根区实时高效供水，并保持土壤适度水势差，减少无效水分消耗，是田间实施根系分区交替灌溉的可行方式之一。关键词：微润灌溉；根系分区交替灌溉；耗水；产量；番茄中图分类号：Ｓ２７４．１文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．１３５２２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｇｇｐｓ．２０１４．０４／０５．０３０魏镇华，陈庚，徐淑君，等．交

3、替控水条件下微润灌溉对番茄耗水和产量的影响［Ｊ］．灌溉排水学报，２０１４，３３（４／５）：１３９－１４３．根系分区交替灌溉（ＡｌｔｅｒｎａｔｅＰａｒｔｉａｌＲｏｏｔ－ｚｏｎｅＩｒｒｉｇａｔｉｏｎ，ＡＰＲＩ）是在作物某些生育期或全部生育期交替对部分根区进行正常灌溉，其余根区则人为水分胁迫的灌溉方式。根系分区交替灌溉以刺激作物根系吸水功能和改变根区剖面土壤湿润方式为核心，调节气孔开度，减少作物“奢侈”蒸腾，提高水分利用效率，从［１］而达到节水高产。微润灌溉（ＭｏｉｓｔｕｂｅＩｒｒｉｇａｔｉｏｎ，ＭＩ）也称为半透膜节水灌溉，基于土壤

4、水势和半透膜的选择性透过功能，利用半透膜纳米材料微润管在作物根区周围形成一个以微润管为轴心，沿微润管长度方向［２］［３－５］伸展的圆柱形湿润体而实时微压灌溉。目前，对微润管基本性能测试以及不同压力、间距和埋深条件［６－８］下作物耗水和产量的影响已有一些研究，但在西北干旱区将根系分区交替灌溉与微润灌溉相结合研究大田番茄耗水和产量等研究鲜见报道。因此，有必要设不同的水分交替时间间隔，分析微润灌溉对番茄耗水和产量的影响，以确定合理高效的灌溉制度，为进一步研究微润灌溉在西北干旱区的推广模式提供理论依据。１材料与方法１．１试验区概况试验

5、于２０１３年６—９月在农业部作物高效用水武威科学观测实验站（３７°５２′Ｎ，１０２°５１′Ｅ）进行。该站地处甘肃省武威市凉州区，属于典型的内陆干旱荒漠气候，光热资源丰富，全年日照时数达３０００ｈ以上，无霜期１５０ｄ以上，大于０℃的积温３５５０℃以上，多年平均风速为１．３ｍ／ｓ。地下水埋深３０～４０ｍ，多年平均降水量仅为１６４ｍｍ，多年平均水面蒸发量为２０００ｍｍ。土质为砂壤土，有机质中等。１ｍ土体内田间持水率（体积）为２６．０％，土壤干密度为１．５０ｇ／ｃｍ３。番茄全生育期内日平均ＥＴ为３．４０ｍｍ／ｄ，总ＥＴ为３１６．３４ｍ

6、ｍ，００试验期间降雨较往年偏少，大于５ｍｍ的有效降水量为３２ｍｍ。＊收稿日期：２０１４－０３－１８基金项目：国家自然科学基金项目（５１２２２９０５）；国家８６３计划课题（２０１１ＡＡ１００５０５）；教育部“新世纪优秀人才支持计划”项目（ＮＣＥＴ－１１－０４７９）作者简介：魏镇华（１９８８－），男，博士研究生，主要从事农业节水理论与技术研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｎｐｄｓｗｚｈ＠１６３．ｃｏｍ通讯作者：杜太生（１９７５－），男，教授，博士，主要从事农业节水与水资源高效利用研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｄｕｔａｉｓｈｅｎｇ＠ｃａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ１

7、３９１．２试验设计供试品种为当地的番茄主栽品种毛粉８０２，选取温室良好培育１个月的健壮五叶期幼苗用于试验。试验前，参照当地施肥标准施入磷酸二氢铵５２５ｋｇ／ｈｍ２，尿素２６３ｋｇ／ｈｍ２，硫酸钾１８８ｋｇ／ｈｍ２。番茄从６月６日开始为苗期，至９月７日成熟期结束，全生育期共９４ｄ。试验设３种灌溉方式：２ｄ交替控水微润灌溉（ＡＭＩ－２）、４ｄ交替控水微润灌溉（ＡＭＩ－４）和常规微润灌溉（ＣＭＩ），３个重复，共９个小区。每小区面积为２ｍ×１２ｍ，随机区组布置。微润灌溉系统由水源管道、集水箱、集水箱支架、上水管、下水管、支管和微润管组

8、成；水箱支架的地面高度为２ｍ，埋深０．４ｍ以保证支架的稳固；集水箱每天供水，保证灌溉所需的水量和水位；小区内种植６行番茄，行距０．４ｍ，株距０．３ｍ；支管与番茄种植行垂直布置，微润管与番茄种植行平行布置，微润管（Ｍｏｉｓｔｕｂｅ，ＳｈｅｎｚｈｅｎＭｏｉｓｔｕｂｅＩｒｒｉｇａｔ