趙 鶴，徐 進(jìn)，王艷芳，李 蔚

（北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，北京 100029）

京郊地區(qū)針對水資源短缺的現(xiàn)狀，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全面實行節(jié)水管理，尤其是耗水量較大的設(shè)施蔬菜生產(chǎn)。塑料大棚節(jié)水灌溉方式以滴灌為主，應(yīng)用面積逐年擴大。但是滴灌節(jié)水灌溉在蔬菜生產(chǎn)中還存在一些問題，如生產(chǎn)中常規(guī)滴灌設(shè)備為了適用于果菜的高畦栽培，間距設(shè)置較大，當(dāng)換茬栽培葉類蔬菜時，就不能滿足葉菜水分需求，一些菜農(nóng)將滴灌設(shè)備閑置，選擇用大水漫灌從而造成水資源的浪費。關(guān)于調(diào)整滴灌鋪設(shè)方式對作物影響方面不同地區(qū)也有相關(guān)報道，孔繁宇[1]通過開展不同滴灌帶和不同鋪設(shè)間距的滴灌效果試驗，確定在新疆地區(qū)的壤土條件下，滴灌帶鋪設(shè)間距為1.2 m以內(nèi)，可在地下形成一個濕潤層，無論地面上采用何種播種方式，播種行無需和滴灌帶吻合，也可滿足作物需水要求。張秀捷[2]的研究表明，在灌水條件相同的情況下，滴灌帶間距和滴頭間距耦合作用對黃瓜沒有顯著影響。

在北京地區(qū)關(guān)于適宜果菜和葉菜輪作條件下適宜的滴灌帶鋪設(shè)方式的相關(guān)研究甚少，針對京郊地區(qū)塑料大棚蔬菜節(jié)水灌溉存在的問題，開展不同滴灌鋪設(shè)間距對大棚果菜葉菜輪作適用性研究，旨在篩選出一種適合不同蔬菜作物輪作倒茬生產(chǎn)的節(jié)水灌溉方式，為京郊地區(qū)果菜葉菜輪作生產(chǎn)合理選擇和布設(shè)滴灌帶提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗地點設(shè)在北京市懷柔區(qū)廟城鎮(zhèn)孫史山村，設(shè)施類型為塑料大棚，面積400 m2，棚長50 m，寬8 m，高3 m。試驗地土壤性質(zhì)為壤土，土壤體積質(zhì)量為1.39 g/cm3、土壤田間持水量（質(zhì)量含水量）為18.2%、土壤田間持水量（體積含水量）為25.3%。

1.2 試驗材料

根據(jù)該地區(qū)種植習(xí)慣，安排種植面積較大、效益較好的種植茬口，即越冬菠菜—春大棚黃瓜—秋茬菜花輪作模式。

1.3 試驗方法

灌溉方式為滴灌，滴灌管型號：φ16-0.8-20-2 L。

表1 蔬菜輪作生產(chǎn)安排

試驗設(shè)置3個處理：處理1，滴灌管間距40 cm；處理2，滴灌管間距60 cm；處理3（CK）為60 cm和80 cm相間。在果菜葉菜輪作倒茬生產(chǎn)中，均為東西方向鋪設(shè)滴灌管。不同處理的單位面積蔬菜種植量、灌水量、用肥量、田間管理以及病蟲害防控方法均相同。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 土壤含水量

測量儀器：手持土壤水分儀（SU-LA型，北京盟創(chuàng)偉業(yè)科技有限公司）。測量位點：選擇鋪設(shè)寬度為80 cm的距滴灌帶10、20、30、40 cm處。

根據(jù)葉類蔬菜凈灌水定額及灌水次數(shù)，設(shè)置單次凈灌水量為11.9～25.0 mm，單次灌水量設(shè)置11、18、25 mm 3個灌水梯度。由于葉菜類蔬菜0～20 cm土層根系分布量超過90%以上，測量位點控制在土壤深度25 cm以內(nèi)，灌水后1 d開始測量土層深度分別為5、10、15、20、25 cm 5個位點的土壤體積含水量，每個位點3次重復(fù)。

1.4.2 產(chǎn)量

每次澆水及采收后記錄各處理實際用水量和產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 水分運移情況分析

壤土的土壤田間持水量（質(zhì)量含水量）為18.2%，土壤田間持水量（體積含水量）為25.3%[3]。根據(jù)葉類蔬菜適宜灌水下限為60%～75%FC，即適宜葉類蔬菜種植的土壤含水量為15.18%～18.98%。

根據(jù)圖1可知，灌水11 mm后，距離滴灌帶10 cm處土壤水分在灌水后均有增加，5～25 cm土壤含水量在16.1%～19.9%，而距離滴灌帶20、30、40 cm處土壤水分變化不大。

圖1 不同位點灌水前后土壤含水量變化（灌水11 mm）

根據(jù)圖2可知，灌水18 mm后，距離滴灌帶10、20 cm處土壤水分在灌水后均有增加，距離毛管20 cm處、深25 cm以上土壤含水量在16.0%～18.9%，而距離滴灌帶30、40 cm處土壤水分變化不大。

根據(jù)圖3可知，灌水25 mm后，距離滴灌帶10、20、30 cm處土壤水分在灌水后均有增加，距離毛管30 cm處、深25 cm以上土壤含水量在15.9%～18.7%，而距離滴灌帶40 cm處土壤水分變化不大。

綜合以上結(jié)果，說明壤土條件下，灌水11、18、25 mm后，分別在滴灌帶鋪設(shè)寬度40、60 cm范圍內(nèi)，2根滴灌帶之間水分完全能夠接上，可在地下25 cm以上形成一個濕潤層。

2.2 水分利用情況分析

在越冬菠菜—春大棚黃瓜—秋茬菜花輪作模式的每一茬蔬菜生產(chǎn)中，3個處理的滴灌管鋪設(shè)間距不同但總灌水量是相同的。生產(chǎn)結(jié)果表明，在種植果類蔬菜時，3種滴灌管的鋪設(shè)方式對產(chǎn)量影響不大；在種植葉類蔬菜時，鋪設(shè)間距遠(yuǎn)的處理土壤水分不均勻，影響蔬菜生長，甚至造成死苗現(xiàn)象，從而影響了產(chǎn)量，處理1鋪設(shè)間距較小，土壤水分均勻度略高，葉菜產(chǎn)量較其他處理高。在灌水量相同的情況下，3個處理的產(chǎn)量和水分利用情況不同，處理1的單方水產(chǎn)量較高，較對照提高3.3%，處理2較對照提高2.2%（表3）。

2.3 效益分析

滴灌帶的選擇和布設(shè)方式是灌溉系統(tǒng)設(shè)計的重要參數(shù)，同時也決定了系統(tǒng)的投資效益[4]。滴灌鋪設(shè)間距不同，所需滴灌設(shè)備材料不同，成本投入也會有差異。如表4所示，滴灌設(shè)備成本投入主要包括滴灌系統(tǒng)首部材料、滴灌材料和安裝費，處理1成本投入最高，分別較處理2和處理3（CK）超出6.1%、9.4%。產(chǎn)投比以處理3（CK）最高，為2.60，處理1產(chǎn)投比最低，為2.45。由此可得，處理3（CK）獲得了最高的投資效益，處理2其次，處理1最低。

圖2 不同位點灌水前后土壤含水量變化（灌水18 mm）

圖3 不同位點灌水前后土壤含水量變化（灌水25 mm）

表3 不同處理條件下水分利用情況

表4 各處理667 m2投入與產(chǎn)出對比

3 結(jié)論與建議

3.1 壤土條件下，單次灌水量11、18、25 mm時，滴灌帶鋪設(shè)間距分別在40、60 cm以內(nèi)，可在地下深25 cm土層中形成一個濕潤層，無論地面上采用何種播種方式，播種行無需和滴灌帶吻合，也可滿足作物需水要求；而滴灌帶鋪設(shè)間距超過80 cm以上時，滴灌帶之間就有干土斷層，如果采用這種鋪設(shè)間距，播種行必須和滴灌帶吻合，否則會造成作物灌水不均勻。

3.2 不同滴灌帶間距對黃瓜產(chǎn)量影響不大，原因可能是滴灌帶與作物播種行吻合，可滿足作物對水肥的需求。在種植葉類蔬菜時，滴灌帶鋪設(shè)間距為40 cm的產(chǎn)量偏高，說明60、80 cm相間鋪設(shè)的滴灌帶間可能有干土斷層，造成作物灌水不均勻。

3.3 不同滴灌帶間距決定了灌溉系統(tǒng)的布設(shè)方式，滴灌帶間距較小的布設(shè)方式必然會增加系統(tǒng)的投資。在果菜葉菜輪作生產(chǎn)的情況下，葉菜只種植甘藍(lán)、菜花等單次耗水量大的作物時，建議選取滴灌帶間距較大（60 cm）、滴頭間距較小的布置方式，以獲得較高產(chǎn)量和投資效益。而葉菜種植菠菜等撒播葉菜時建議滴灌帶鋪設(shè)為40 cm，以保證土壤水分均勻度，滿足作物灌水需求。

3.4 由于條件所限，試驗設(shè)計的滴灌帶間距只有3種水平，這3種滴灌帶間距對菠菜和菜花產(chǎn)量的影響存在差異，但是對于其他葉類蔬菜作物的影響還需要進(jìn)一步試驗研究，以找到適合更多果菜葉菜輪作種植的滴頭間距和滴灌帶間距，為農(nóng)民增產(chǎn)增收提供參考。