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。

試驗小區面積為12 m2左右，長寬比為3∶1，每個小區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。小區設計見下表。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 棵間蒸發測定

棵間蒸發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，以反映其生長發育進程，一般記錄杭椒生長發育特征的時期為：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境更加有利于杭椒生長。

3.3 參考作物騰發量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量的首選方法。Penman-Monteith公式見下式：

式中：ET0－參考作物騰發量（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。計算參考作物騰發量的目的是求作物系數，為推求或者估算某一地區作物騰發量提供參數指標。

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實際作物騰發量mm；ET0i－生育時段i參考作物騰發量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、需水規律，棵間蒸發量、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、產量調查分析發現：溝灌效果比畦灌好，土壤水環境更有利于杭椒生長及果實發育。利用本站氣象資料計算了參考作物騰發量，求出了兩種灌溉方式下作物系數KC值。