洋蔥不同灌溉方式下灌溉水消耗轉化規律

□謝夏玲　□丁　林（河南省水利勘測設計研究有限公司；甘肅省水利科學研究院）

?

洋蔥不同灌溉方式下灌溉水消耗轉化規律

□謝夏玲1□丁林2
（1河南省水利勘測設計研究有限公司；2甘肅省水利科學研究院）

文章通過微型蒸滲器和土壤水分烘干稱重法測定了洋蔥不同節水灌溉技術條件下灌溉水消耗及水分利用效率，并結合氣象數據比較不同灌水技術的優越性，測定了洋蔥地土壤水分變化規律、生育期耗水規律、土面蒸發規律及水分利用效率，分析不同灌溉方式對洋蔥水分利用效率的影響。研究結果表明，在石羊河流域，洋蔥采用節水灌溉技術能有效地減少作物生育期耗水量，不同節水技術可減少洋蔥耗水量160 m m以上，其中棵間蒸發減少90 m m以上，水分利用效率提高20%以上，在實際生產中可根據水源、基礎設施、技術掌握難易程度等選擇適宜洋蔥的節水灌溉技術。

灌溉水消耗；水分利用效率；灌溉方式；洋蔥

0　引言

石羊河流域是中國乃世界上水資源供需矛盾突出、人水關系最不協調的內陸河流域之一。洋蔥作為高產高效蔬菜，以其適應性強、栽培簡單、耐貯藏、耐運輸、供應期長等特點，在該流域種植面積較大。洋蔥常規覆膜種植耗水量在5400～6300 m3/hm2以上，其高耗水性已不能滿足水資源高效利用要求，需要開展微灌、噴灌等節水技術在洋蔥種植過程中應用研究。而農田水分轉化規律及灌溉水消耗規律是節水農業研究的基本問題之一，是實現農業高效用水調控的基本途徑。基于以上問題，開展洋蔥不同節水灌溉方式下土壤含水量動態變化、生育期耗水特性、棵間蒸發規律及水分利用效率研究，對洋蔥選擇適宜的節水灌溉技術有一定的指導意義。

1　材料與方法

1.1試驗區概況

試驗于2015年5-9月在甘肅省水利科學研究院民勤試驗基地進行。試驗區地處民勤綠洲和騰格里沙漠交界地帶的民勤縣大灘鄉，地理坐標東經130°05′，北緯38°37′，屬典型的大陸性荒漠氣候，氣候干燥，降水稀少，蒸發量大，風沙多，自然災害頻繁。多年平均氣溫7.80℃，極端最高氣溫39.50℃，極端最低氣溫-27.30℃，平均濕度45%，多年平均降水110 mm，多年平均蒸發量2644 mm，全年平均揚沙59 d，全年沙塵暴日數37 d，風大沙多。年日照時數3028h，光熱資源豐富，≥0℃積溫3550℃，≥10℃積溫3145℃，無霜期150 d，最大凍土深115 cm。試驗區土質0～60 cm為粘壤土，60 cm以下逐漸由粘壤土變為沙壤土，土壤平均容重為1.54 g·cm-3。試驗田土壤養分、鹽分含量為有機質0.53%、全氮0.05%、全磷0.12%、全鉀1.67%、pH值7.96、全鹽1.87 g·kg，灌溉水礦化度0.91 g/l。

1.2試驗設計

根據不同灌溉方式，試驗共設3個處理，每個處理設3個重復，洋蔥品種為紅寶903。于2015年3月上旬通過大棚育苗，5 月12日移栽定植，9月4日收獲測產。按行距15 cm、株距15 cm，一膜8行，每穴1株移栽，小區面積15 m×15 m，在試驗地四周按地形和小區布置情況留有保護行。試驗地休閑期深耕、冬灌，灌水定額1200 m3/hm2，移栽前耙耱、平整，移栽后按試驗設計灌坐苗水；移栽前鋪膜鋪滴灌帶，膜寬145 cm，一膜鋪3條滴灌帶，滴灌帶間距45 cm。試驗地移栽前施底肥磷酸二銨225 kg/hm2、尿素300 kg/hm2、鉀肥150 kg/hm2，生育期隨水追肥2次，滴灌、噴灌處理每次施5 kg尿素，常規膜上灌處理每次15 kg尿素。灌溉水源為井水，用水表嚴格控制灌水量。每個處理隨機布置用于測定土壤蒸發量的蒸滲桶，其中噴灌處理以噴頭為中心，在距噴頭6、4、2 m的地方各布置一個蒸滲桶。

1.3測定指標與方法

用烘干稱重法測定并計算土壤含水量，深度為0～100 cm的土層中每10 cm取一個土樣，作物整個生育期內每隔10d取一次土樣，降雨及灌水前后進行加測，其中噴灌以噴頭為中心，在距噴頭6、4、2 m的地方選擇3點測量土壤水分含量，滴灌選擇滴灌帶以下以及兩條滴灌帶中間兩點測量土壤水分含量；根據土壤容重及含水率向桶內裝土，每天進行稱重，根據兩天重量差值換算出土壤蒸發量，另外，在有效降雨及灌水后立即換土；分0～20、20～40、40～60 cm、60～100 cm四層用環刀法測定土壤干密度，用雙環刀法測定田間持水量；測定作物基本苗數、株高、葉面積、產量、氣象數據等。

表1　田間試驗灌溉方案表

2　試驗結果與分析

2.1土壤含水量動態變化

圖1　全生育期0～100cm土層土壤水分動態圖

圖2　全生育期0～30cm土層土壤水分動態圖

圖1至圖4分別為洋蔥全生育期0～100 cm、0～30 cm、30～80 cm、80～100 cm土層土壤水分動態變化。可以看出，對照處理0～30 cm的蒸發層土壤水分變化最為強烈，且與0～100 cm整個計劃濕潤層的變化趨勢較為一致，圖中PG和DG處理由于灌水次數多，灌水定額小，灌水時間間隔較短等原因，其含水量在整個生育期變化都比較平穩，灌水后各峰值含水量均低于對照，只有0～30 cm含水量與對照相差不大；在30～80 cm及80～ 100 cm處理PG和DG的含水量均明顯小于對照，主要是由于噴灌及滴灌條件下入滲到該層的灌溉水很少，兩處理含水量變化幅度趨近于直線，灌水后基本處在12.10%～13.90%之間。

圖3　全生育期30～80cm土層土壤水分動態圖

圖4　全生育期80～100cm土層土壤水分動態圖

2.2洋蔥耗水特性分析

覆膜噴灌和膜下滴灌灌水前后土壤水分含量較覆膜畦灌均有減小，這是由于這兩種灌溉方式灌溉定額減小，深層滲漏量減小，深層土壤水分含量變小，導致0～100 cm深度的平均土壤水分含量減小。洋蔥耗水量分別為常規覆膜畦灌621.50 mm、覆膜噴灌457.80 mm、膜下滴灌397.20 mm。噴灌及滴灌兩處理全生育期耗水量比對照分別減少163.70和224.30 m，較對照分別降低26.34%和36.09%，耗水強度為3.37和2.92 mm/d，比對照減少1.20和1.65 mm/d。

圖5　洋蔥全生育期土壤日蒸發量變化圖

表2　洋蔥不同灌溉方式下耗水規律表

2.3洋蔥生育期棵間蒸發規律

圖5為洋蔥不同生育階段的日蒸發量。從圖中可以看出，各生育期土壤蒸發規律均一致，只是PG和DG日均蒸發量均低于對照，主要是因為其灌水定額較小且減少了裸地土壤蒸發；由于噴灌飄逸和棵間蒸發損失較大，其各生育期日均蒸發均大于DG處理。表3列出了不同處理洋蔥各生育階段的棵間蒸發量及其與階段耗水量的比例。各生育階段由于處理間土壤水分存在差異，因此階段耗水量與棵間蒸發量差異較大，土壤蒸發量大小順序為：CK＞PG＞DG，其日平均最大棵間土壤蒸發量分別為1.65、0.77和0.61 mm。各處理由于灌水定額的差異及灌溉方式的不同CK棵間土壤蒸發量占耗水量的比例為30.09%，而PG 為19.79%，DG為16.80%。

表3　洋蔥各生育階段棵間土壤蒸發占階段耗水量的比例表

2.4洋蔥產量及水分利用效率

監測結果表明，覆膜噴灌和膜下滴灌鮮蔥產量為40714 kg/hm2和42635 kg/hm2，較對照減產11.25%和7.06%，節水26.34%和36.09%，水利用效率為8.89 kg/m3和10.73 kg/m3，較對照提高20.51%和45.45%，水分生產效益達10.33元/m3和12.45元/m3，雖然采用節水灌溉技術使洋蔥產量有所降低，但其節水效果顯著，仍可提高凈效益，適宜選擇種植，結果見表4。

表4　洋蔥產量及水分利用效率表

3　結論與討論

在石羊河流域現狀灌溉制度下，不同作物生育期灌水定額均在60～90 mm，該流域作物生育期灌溉定額＜120 mm時不會產生深層滲漏，因此本試驗中洋蔥灌溉期間灌溉水不會產生深層滲漏，對地下水無補給，灌溉水的消耗主要集中在蒸發蒸騰部分。洋蔥采用節水灌溉技術能有效地減少作物生育期耗水量，而噴灌和膜下滴灌還可減少洋蔥生育期的土壤蒸發量，提高農田的水分利用效率，不同節水技術可減少洋蔥耗水量160 mm以上，其中棵間蒸發減少90 mm以上，水分利用效率提高20%以上。雖然采用節水灌溉技術較常規灌溉技術產量有所降低，當其節水效果明顯。考慮到水資源短缺等因素，在實際生產中可根據水源、基礎設施、技術掌握難易程度等選擇適宜洋蔥的節水技術。這樣不僅可節約有限水資源，還可提高水分利用效率，達到節水、增效的目的，對保持社會、經濟與環境的可持續發展具有非常重要的現實意義。

（責任編輯：劉長垠韋詩佳）

S275.3

A

1673-8853（2016）06-0029-03

2016-03-30