結果期滴灌施肥頻率對黃瓜生長和產量的影響

竇超銀， 孟維忠

(1.揚州大學水利與能源動力工程學院，江蘇揚州 225009； 2.遼寧省水利水電科學研究院，遼寧沈陽 110003)

隨著微灌技術的快速發展和普及，滴灌技術在設施農業中得到越來越多的應用[1]。在滴灌條件下，傳統的單一施肥制度與現代灌溉技術已不相適應，水肥一體化技術的應用成為必然趨勢，水肥一體化可根據作物生長過程中對水分和養分的需求實現適時適量供給，以保證作物在吸收水分的同時吸收養分[2]，而滴灌技術的管道化輸配水、精確控制和均勻灌溉等為水肥一體化的實現提供了條件。在水肥一體化技術應用中，合理的施肥制度是其效果發揮的關鍵，為此，研究者們從肥料用量、肥料配比、肥料類型和施肥時間等不同角度[3-8]開展了大量研究，為施肥制度的制定提供了依據。但是，在現階段設施農業仍以分散經營為主的條件下，農戶缺乏技術指導，往往沿襲傳統的集中施肥方式，多將滴灌系統作為施肥工具，從而導致肥效低，且肥液濃度過高不利于作物的生長。因此，研究更為簡單實用的施肥制度具有重要的現實意義。

以施肥頻率為控制指標的施肥制度可實現對水肥的調控，發揮其技術優勢。有研究表明，香蕉、一串紅、草坪草分別每3、8、10 d施肥1次，其產量可明顯提高，且方法簡單易行，便于農戶接受[9-11]。本試驗以遼寧地區種植的大棚黃瓜為研究對象，研究結果期不同施肥頻率對黃瓜生長和產量的影響，以確定該地區大棚黃瓜適宜的滴灌施肥制度，為設施農業滴灌水肥一體化技術的合理應用提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗區概況

本試驗于2015年在遼寧省灌溉試驗中心站的高標準日光溫室中進行，試驗站位于遼寧省沈陽市黃家鄉，地理位置120°30′44″ E、42°08′59″ N，海拔47 m，為平原地帶，屬溫帶大陸性季風氣候。供試土壤為黏壤土，容重為1.33 g/cm3，土壤飽和體積含水率為42.2%；土壤中等肥力偏下，速效鉀、速效磷、堿解氮含量分別為81.28、18.39、75.41 mg/kg，全氮含量為 1.11 g/kg，有機質含量為1.22%，土壤pH值為7.09。

供試黃瓜品種為瑪麗亞，種植前統一撒施腐熟的雞糞120～150 m3/hm2作為基肥；采用大壟雙行種植，壟寬1.5 m，壟長7 m，壟臺高15 cm，定植株行距為0.45 m×0.5 m，每壟種植黃瓜16株，兩壟之間的距離為1.5 m，定植時為保證黃瓜緩苗率，各處理統一灌水25 mm；田間補水追肥采用膜下滴灌，定植前在壟中心鋪設滴灌帶，滴頭間距30 cm，滴頭流量1.38 L/h；覆膜完成后，在滴灌帶兩側水平距離20 cm處種植黃瓜。

1.2 試驗設計

本試驗于2015年秋至2016年4月14日至6月25日黃瓜結果期進行，以滴灌施肥頻率為因素設置5個水平，分別為3、6、9、12、15 d滴灌施肥1次，即結果期滴灌追肥次數分別為24、12、8、6、5次，相應試驗編號為FI1、FI2、FI3、FI4、FI5，以當地傳統溝灌為對照(CK)；灌溉與施肥同步，各處理追肥量一致，硝酸鉀、多肽復合肥、高磷高鈣、氨基酸用量分別為20、10、105、375 kg/hm2，灌水量也一致，單次灌溉水量以棚內直徑為20 mm的蒸發皿實測蒸發量為依據，試驗中其他田間管理參考當地經驗做法進行操作。每個處理3個重復，共18個試驗小區，每個小區由相鄰的5條壟構成，面積52.5 m2，采用隨機分布方式布置。

單次灌溉水量計算公式為

W=α·f·EP。

式中：W為單次灌溉水量，mm；EP為大棚1次灌溉周期內累計蒸發量，mm/d；f為灌溉周期，即灌溉間隔時間，d；α為作物系數，根據試驗站2014年基于蒸發皿灌溉試驗結果，α取值為25%。

1.3 測定指標與方法

每天08：00測量棚內蒸發皿的蒸發量，灌溉水量由小區單獨控制的水表獲得；黃瓜打頂前(結果后期)，每試驗小區隨機選5株，分別采用鋼尺、游標卡尺測定株高、莖粗，調查葉片數；每隔1～2 d采果1次，用天平稱量整個試驗小區的黃瓜質量，累計得黃瓜產量。

1.4 數據統計與分析

采用Excel 2010軟件對試驗數據進行整理，采用SPSS 20.0軟件進行單因素方差分析。

2 結果與分析

2.1 不同滴灌施肥頻率對黃瓜株高的影響

由圖1可見，不同處理黃瓜株高在160～196 cm之間；隨滴灌施肥頻率的減小，株高有先減小后增加后又減小的趨勢；FI4處理的植株相對最高，株高為195.7 cm，FI2處理的株高較FI4處理矮18.4%；常規灌溉CK處理的株高為169.0 cm，介于FI2和FI3處理之間；方差分析表明，FI4處理的株高顯著高于滴灌施肥頻率大于FI4的處理及CK處理(P<0.05)；除FI4處理外，其他處理之間株高差異不顯著(P>0.05)。因此，滴灌施肥12 d 1次較有利于植株的生長。

2.2 不同滴灌施肥頻率對黃瓜莖粗的影響

由圖2可見，隨滴灌施肥頻率的降低，莖粗整體呈先增加后減小的趨勢；在滴灌施肥處理中，FI2處理的植株莖稈相對較粗，約為8.0 mm，FI5處理的莖粗相對最小，為 7.2 mm，較FI2處理小10.0%；CK處理的莖粗為6.7 mm，明顯低于各滴灌施肥處理，但相互間差異不顯著(P>0.05)。方差分析表明，CK處理和FI1處理的標準差相對較大，植株粗細不均，其他處理方差較小，莖粗長勢相對均勻，說明傳統溝灌種植水肥的不均勻性會導致莖粗的均勻性相對較差，而滴灌施肥可提高莖粗及植株莖粗的均勻性，但滴灌施肥頻率過高或過低均不利于形成粗壯株型，且高頻滴灌施肥易導致植株個體的差異增大。

2.3 不同滴灌施肥頻率對黃瓜葉片數的影響

由圖3可見，滴灌施肥處理中，隨滴灌施肥頻率的降低，葉片數整體呈先減少后增多又減少的趨勢，從FI1處理的平均19張葉片增加到FI4處理的21張葉片，后又降到FI5處理的20張葉片；CK處理的葉片數相對最少，僅為17張葉片；方差分析表明，滴灌施肥各處理間的葉片數差異不顯著(P>0.05)，FI1、FI4、FI5處理的葉片數顯著多于CK處理(P<0.05)，即滴灌施肥有利于黃瓜葉片數的增加，在一定范圍內，施肥頻率越小，越有利于葉片的發生。

2.4 不同滴灌施肥頻率對黃瓜產量的影響

由圖4可見，黃瓜自2016年4月15日開始采摘，直到7月21日結束，整個采摘期共采摘44次；不同滴灌施肥處理的產量變化趨勢基本相近，前期產量相對較低，4月末至6月末是盛果期，產量主要在這一時期形成，6月下旬后產量急劇減少，直到7月21日拔園；FI1、FI2處理的前期產量高于其他處理，到6月中旬后，FI3、FI4、FI5處理的單次采摘量相對較高，CK處理的單次采摘量始終處于中間水平，即適當的高頻滴灌施肥有利于早期產量的形成，滴灌施肥間隔時間的增加將延緩果實的成熟。由圖5可見，全生育期各處理產量由高到低為FI1>FI2>FI4>FI3>CK>FI5，FI1處理的黃瓜產量相對最高，累計達到117.6 t/hm2，滴灌施肥處理間的黃瓜產量差異不顯著(P>0.05)，但FI1處理的平均產量仍高出FI5處理12.0%；CK處理產量顯著低于FI1處理(P<0.05)，與其他處理之間差異不顯著(P>0.05)，說明與傳統溝灌相比，滴灌水肥一體化具有一定的增產效果，而高頻滴灌施肥有利于獲得高產，滴灌追肥間隔時間過長則不利于產量的形成，甚至產量會低于傳統灌溉施肥方式。

3 結論與討論

滴灌水肥一體化技術的應用實現了施肥和灌溉的同步進行，高頻施肥即高頻灌溉，在灌溉水量一定的條件下，每次灌溉水量較少，水肥主要分布在淺層土壤中，有利于淺根系作物的生長，陳平等研究表明，2 d施肥1次可導致草的徒長[11]；而對根系較深的作物，頻率過高則不利于作物對水肥的吸收，同時，表層土壤含水量長期保持在較高水平可能降低土壤的透氣性，阻礙植株生長[12]。當灌溉頻率較低時，單次灌溉量相對較多，灌溉周期長，一方面易引起土壤含水量的劇烈變化[13]，另一方面部分水肥分布在根系層以下，水肥利用率下降，對植株生長不利[14]。因此，施肥頻率過高或過低均不利于植株的生長[10，12-14]。產量的形成取決于植株的生殖生長，而營養生長和生殖生長之間往往具有良好的一致性，但有研究表明，作物在良好的水肥條件下容易徒長，反而不利于作物產量的形成[11]。何華等研究發現，灌溉深度增加會導致根冠比降低，而灌溉深度淺又會消耗大量用于植冠的同化產物，影響干物質的高效分配，只有適宜的水肥分布才能協調根冠生長，最終達到較高的產量和資源利用效率[15]。本研究中，間隔12 d 1次進行滴灌施肥的黃瓜長勢相對最好，但并沒有獲得最高產量，說明該滴灌施肥頻率易造成植株徒長，而間隔 3 d 1次進行滴灌施肥雖然影響了作物的營養生長，但與低頻滴灌施肥處理相比養分仍保留在土壤中，在水肥共同作用下更好地用于生殖生長，并獲得相對最高的產量。因此，在大棚黃瓜結果期每隔3 d滴灌施肥1次可有效控制黃瓜的無效生長，有利于產量形成，建議大棚黃瓜結果期滴灌施肥頻率以 3 d 1次為宜。

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