基質栽培黃瓜耗水規(guī)律與氣象因子相關性研究

岳煥芳，孟范玉，安順偉，胡瀟怡，徐厚成，王志平

（北京市農業(yè)技術推廣站，北京 100029）

基質栽培具有避免土傳病蟲害與連作障礙、提高水肥利用效率、實現(xiàn)生產過程可控、高產優(yōu)質等諸多優(yōu)點，已成為發(fā)展優(yōu)質蔬菜生產的重要途徑[1]。黃瓜是日光溫室中種植的主要蔬菜之一，經濟效益高，栽培面積較大[2]，目前已約占日光溫室總栽培面積的1/3。黃瓜是需水量較大的蔬菜，科學的水分管理是決定產量的關鍵[3]。摸索黃瓜耗水規(guī)律，是制定灌溉決策的前提，很多學者在黃瓜耗水量方面做了工作。孔德杰等[4]得出，灌水量達到563 mm時，完全能滿足黃瓜水分需求，產量最高，且水分利用率達33.4 kg/m3；牛勇等[5]得出，黃瓜全生育期（105 d）蒸騰量為147.74 mm；鄭志偉等[6]研究了溫室膜下滴灌條件下黃瓜需水規(guī)律。但是，研究主要集中在土壤栽培條件下黃瓜耗水規(guī)律的摸索上，基質栽培條件下耗水規(guī)律數據較少。很多學者研究結果都表明，耗水量與氣象因子之間存在一定的相關性，因此可以利用氣象因子指導田間灌溉。本研究旨在摸清基質栽培黃瓜整個生育期耗水規(guī)律，確定與氣象因子的關系，建立灌溉量決策支持系統(tǒng)，得出相應的數學模型，以期為基質栽培黃瓜的灌溉提供數據支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗地點

試驗在北京市昌平區(qū)金六環(huán)農業(yè)園塑料大棚中進行，北緯N40°11′7.99″，東經E116°15′59.87″，試驗棚室面積400 m2。

1.2 試驗設計

選用黃瓜品種“金胚98”， 覆膜槽式栽培，基質為椰糠。667 m2定植2 400株，8月22定植，11月14日拉秧。黃瓜灌溉采用時序灌溉策略，每天定時、定量灌溉，使基質含水量保持在40%左右，使黃瓜處于水分充足的環(huán)境中，保持每天都有回液，分別在試驗區(qū)灌溉主管路和回液管路上安裝流量計，實時記錄灌溉量和回液量；安裝氣象站記錄溫室內空氣溫度、空氣相對濕度、光照強度和基質含水量。

1.3 數據分析

采用水量平衡法測定黃瓜耗水量，計算公式為：ET＝[（G1-G2）-（△V1×V2）]/H。式中，ET：黃瓜單株日耗水量，G1：灌溉量，G2：回液量，△V1：基質含水量日變化值，V2：試驗區(qū)基質總量（2.8 m3），H：試驗區(qū)株數（1 344株）。

黃瓜耗水量與氣象因子（溫度、濕度、光照強度）的相關性，采用軟件SPSS進行線性回歸分析。

2 結果與分析

2.1 設施內氣象因素變化

圖1為氣象站記錄的塑料大棚內各項氣象因子，從圖中可以看出，空氣溫度變化范圍為1.8～33.6 ℃，進入10月以后，空氣日最低溫度下降到5 ℃以下，在10月18日降到1.8 ℃，嚴重影響了黃瓜正常生長。空氣相對濕度的變化范圍為17.06%～100.00%，整個生育期平均空氣濕度為79.2%。

光照強度的變化范圍為0～71 920 lx，9月份和10月份的平均光照強度分別為11 936、10 987 lx，最大光照強度分別為53 620、49 927 lx，光照強度逐漸下降。黃瓜喜光，但較耐弱光，光飽和點5.5萬～6.0萬lx，光補償點0.4萬～1.0萬lx，最適光照強度為4.0萬lx[7]，可見10月份以后光照強度無法滿足黃瓜的需求。

2.2 基質栽培黃瓜耗水規(guī)律

采用水分傳感器監(jiān)測基質水分變化，從圖2可以看出整個生育期基質體積含水量變化范圍為34.5%～43.1%，平均體積含水量為30.1%。圖3為基質栽培黃瓜的耗水規(guī)律，從圖中可以看出，整個生育期黃瓜耗水量變化趨勢是先增大后下降，黃瓜耗水量的變化范圍是0.74～10.30 mm/d，10月份黃瓜進入結果旺期，耗水量有增長趨勢，水肥需求量最大。

2.3 氣象因子和耗水量的相關性

表1為黃瓜耗水量和氣象因子之間的相關性，可以看出耗水量和光照強度相關性最強，呈正相關，相關系數為0.358；各項氣象因子之間互相影響，其中光照強度和空氣相對濕度的相關性最強，呈負相關，相關系數為-0.792。將黃瓜的耗水量作為因變量（ET），空氣溫度（X）、濕度（Y）、光照強度（Z）等氣象因子作為自變量，進行線性回歸分析，得到多元線性模型：

ET＝X-0.412Y＋0.168Z（R2＝0.517）。

3 結論與討論

基質栽培代表了未來蔬菜生產的發(fā)展方向，可以使蔬菜生產脫離土壤環(huán)境，減少土傳病害。無土栽培對水肥需求量較大，提高灌溉水的利用效率顯得尤為重要。本試驗摸索了基質栽培條件下黃瓜的耗水規(guī)律，保持黃瓜基質的平均體積含水量為30.1%，整個生育期耗水量變化范圍為0.74～10.30 mm/d，和孔德杰等[4]的研究一致，高于何華等[8]盆栽條件下的試驗結果；摸索了耗水量和氣象因子的相關性，得出和光照強度相關性最強，呈正相關，相關系數為0.358。光照是影響蒸騰作用的重要影響因子，光照增強，空氣溫度升高，促進氣孔開放，導致作物蒸騰作用加劇，與前人研究結果一致[9-10]，為指導基質栽培黃瓜灌溉提供了數據支撐。