張永忠

（平?jīng)鍪兴帘３挚茖W(xué)研究所，甘肅 平?jīng)?744000）

目前，對(duì)杭椒栽培技術(shù)已有較為成熟的研究成果，但設(shè)施農(nóng)業(yè)條件下杭椒需水量試驗(yàn)研究成果還鮮見報(bào)道。為此，研究總結(jié)溫室條件下杭椒需水量及灌溉制度具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)在平?jīng)鍪兴帘３挚茖W(xué)研究所灌溉試驗(yàn)站日光溫室內(nèi)進(jìn)行，試驗(yàn)點(diǎn)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(yàn)小區(qū)面積為12 m2左右，長寬比為3∶1，每個(gè)小區(qū)之間分別用塑料薄膜隔開，以防側(cè)滲，南北向，株距和行距均為50 cm 。

試驗(yàn)于2011年開始，2015年結(jié)束，2個(gè)處理，即進(jìn)行溝灌和畦灌對(duì)比試驗(yàn)。重復(fù)3次，共6個(gè)小區(qū)。小區(qū)設(shè)計(jì)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(cè)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(shí)期適宜土壤濕度控制下限

2 試驗(yàn)觀測(cè)項(xiàng)目與測(cè)定方法

2.1 土壤水分測(cè)定

土壤水分測(cè)定采用取土烘干法，測(cè)定取0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm 三層，最后利用加權(quán)平均法計(jì)算0～60 cm土體的土壤含水量。含水量測(cè)定每旬1次，即每月10日、20日、30日測(cè)定，逢生育期加測(cè)。

2.2 棵間蒸發(fā)測(cè)定

棵間蒸發(fā)采用埋設(shè)在作物行間的微型蒸滲儀測(cè)定，選用PVC材質(zhì)的圓筒，內(nèi)徑104 mm，長150 mm，外筒為白鐵皮制成的有底圓筒，其內(nèi)徑稍大于內(nèi)筒直徑，長度相同，采用換土稱重法測(cè)定，從定植后每5天測(cè)定1次。

2.3 生育性狀調(diào)查

2.3.1 生育期調(diào)查

對(duì)杭椒生長過程中一些重要特征出現(xiàn)的時(shí)間進(jìn)行觀測(cè)記錄，以反映其生長發(fā)育進(jìn)程，一般記錄杭椒生長發(fā)育特征的時(shí)期為：育苗期（育苗至定植）、苗期(定植至開花前)、結(jié)果盛期(結(jié)果盛期至結(jié)果尾期)、結(jié)果尾期(結(jié)果尾期至枯萎)。

2.3.2 株高、莖粗調(diào)查

采取定點(diǎn)調(diào)查，每個(gè)處理確定10株，每個(gè)生育時(shí)期調(diào)查1次。

2.3.3 產(chǎn)量調(diào)查

果實(shí)成熟后每次采收記錄稱重，其總和為該處理的產(chǎn)量。

3 試驗(yàn)結(jié)果分析

3.1 杭椒需水量與需水規(guī)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(fā)量為178.3 mm，葉面蒸騰量為180.9 mm，全生育期需水強(qiáng)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(jié)果期202.2 mm，開花結(jié)果期至結(jié)果盛期122.1 mm，結(jié)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(fā)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(qiáng)度為2.3 mm?d-1。各生育階段需水量：苗期至開花結(jié)果期226.4 mm，開花結(jié)果期至結(jié)果盛期需水量127.8 mm，結(jié)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(jié)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(jié)構(gòu)性變化差異也不大。

3.2 兩種灌溉方式下株高、莖粗、產(chǎn)量的變化情況分析

從杭椒生態(tài)調(diào)查來看，株高表現(xiàn)為溝灌比畦灌的長勢(shì)高，尤其在八月份，溝灌比畦灌株高高出4.18 cm，莖粗調(diào)查相差不明顯，但總的趨勢(shì)是溝灌莖粗優(yōu)于畦灌。盛果期產(chǎn)量調(diào)查溝灌比畦灌平均畝產(chǎn)增加56.17 kg，說明溝灌條件下土壤水環(huán)境更加有利于杭椒生長。

3.3 參考作物騰發(fā)量ET0計(jì)算

Penman-Monteith公式是聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）推薦的計(jì)算參考作物騰發(fā)量的首選方法。Penman-Monteith公式見下式：

式中：ET0－參考作物騰發(fā)量（mm/d）；Δ-溫度－飽和水氣壓關(guān)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(shù)（kpa/℃）；U2－2m高處風(fēng)速（m/s）；ed－實(shí)測(cè)水汽壓（kpa）。

根據(jù)我站觀測(cè)的多年平均氣象資料，采用Penman-Monteith公式，計(jì)算得到的參考作物騰發(fā)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(jì)算參考作物騰發(fā)量的目的是求作物系數(shù)，為推求或者估算某一地區(qū)作物騰發(fā)量提供參數(shù)指標(biāo)。

3.4 杭椒作物系數(shù)Kc值的確定

作物系數(shù)（Kc）指某階段作物的需水量與相應(yīng)階段內(nèi)參考作物騰發(fā)量的比值，是計(jì)算作物需水量的重要參數(shù)，反映了作物本身的生物學(xué)特性、產(chǎn)量水平、土壤耕作條件對(duì)需水量的影響，作物系數(shù)一般通過實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，利用下式確定：

其中：Kci－生育階段i的作物系數(shù)；ETci－生育階段i實(shí)際作物騰發(fā)量mm；ET0i－生育時(shí)段i參考作物騰發(fā)量mm。

根據(jù)上式計(jì)算求得不同生育階段作物系數(shù)值Kc值，根據(jù)兩種不同灌溉方式下杭椒各月需水量及相應(yīng)的參考作物騰發(fā)量得出不同灌溉方式下杭椒各月作物系數(shù)值Kc值。畦灌條件下杭椒全生育期騰發(fā)量為359.14 mm，全生育期作物系數(shù)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(fā)量為388.7 mm，全生育期作物系數(shù)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(jié)語

通過對(duì)杭椒需水量試驗(yàn)資料的分析，得出了杭椒生育期多年平均需水量、需水規(guī)律，棵間蒸發(fā)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(jié)構(gòu)性差異也不明顯；對(duì)株高、莖粗、產(chǎn)量調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)：溝灌效果比畦灌好，土壤水環(huán)境更有利于杭椒生長及果實(shí)發(fā)育。利用本站氣象資料計(jì)算了參考作物騰發(fā)量，求出了兩種灌溉方式下作物系數(shù)KC值。