日光温室中几种灌溉方式的对比研究

一、材料与方法

以银川羊角椒为供试品种。试验采用三因素二次回归通用设计方法。只考虑0、+γ和-γ三个灌溉水平，对滴灌、膜上灌和沟灌三种灌溉方式进行最优选择。根据银川羊角椒在宁夏的产量及需水量，确定出在三种灌溉方式下的各水平下的灌溉定额（见表5-4-1）。

表5-4-1　三种灌溉方式的灌溉定额

田间实施小区长6 m，宽1 m，面积6 m2。小区之间埋50 cm深塑料膜隔离。每垄栽辣椒2行，穴距30 cm，每穴3株。滴灌管布置在2行中间，滴头间距30 cm，滴头流量2.3 L/h，3月7日定植，5月29日开始收获，9月1日拉秧。

二、结果及分析

（一）不同灌溉方式下的灌溉制度

在辣椒整个生育期期间，定植—缓苗段辣椒所需水量较少。而在缓苗—初花阶段考虑到辣椒扎根，这一阶段需要控水，但是，又需考虑辣椒此时将有50%左右的初花，水量又不能太少，也不能集中灌溉；因此，只能相对均匀灌水，这样有利于辣椒扎根和提高开花率。初花—坐果段需要适量的灌水量；从第一层坐果到第二层坐果是辣椒盛果前期，水量大且要求均匀度较高，同时该段是盛果中期和盛果后期的基础，所以由表5-4-2至5-4-4可知，只有滴灌方式达到以上两个要求。

1.滴灌灌溉制度

考虑滴灌方式的优点和辣椒生育特性以及当地的具体条件，确定出滴灌灌溉方式下的灌水制度（见表5-4-2）。

表5-4-2　滴灌灌水制度

2.膜上灌灌溉制度

考虑膜上灌方式的优缺点和辣椒生育特性以及当地的具体条件，确定出膜上灌灌溉方式下的灌水制度（见表5-4-3）。

表5-4-3　膜上灌灌水制度

3.沟灌灌溉制度

考虑当地的实际经验、沟灌方式的优缺点以及辣椒生育特性，确定出沟灌灌溉方式下的灌水制度（见表5-4-4）。

表5-4-4　沟灌灌水制度

（续表）

（二）不同灌溉方式的灌水制度对比分析

1.三个灌溉方式的耗水量对比

根据表5-4-2至表5-4-4及辣椒的各个生育阶段的划分，可以得到以下三种不同灌溉方式下的各生育阶段的耗水量（表5-4-5至表5-4-7）。在缓苗—初花（3月20日至4月28日）阶段滴灌耗水量均值为435 m3/hm2；膜上灌耗水量均值为693 m3/hm2；沟灌耗水量均值为771 m3/hm2。在第一层坐果到第二层坐果（5月21日至6月27日）阶段滴灌耗水量均值为424.5 m3/hm2；膜上灌耗水量均值为663 m3/hm2；沟灌耗水量均值为801 m3/hm2。在第四层坐果到拉秧（8月8日至9月1日）阶段，辣椒已基本上不再需要太多水量，但是沟灌在该阶段的灌水量高达840 m3/hm2。另外几个阶段中滴灌的灌水量是最低的，沟灌最高。综上所述，可以说明在耗水量的对比中滴灌的耗水量最低，膜上灌次之，沟灌最高。

表5-4-5　滴灌下各生育阶段需水量

（续表）

表5-4-6　膜上灌各生育阶段需水量

2.三种灌溉方式的灌水时间对比

由表5-4-2至表5-4-4可知，在3月17日只有滴灌方式下有适量灌水，膜上灌和沟灌没有灌溉，而是在后一阶段加大灌水量。从辣椒生育特性上来讲，这一阶段只有滴灌方式满足了辣椒生长需要。在缓苗—初花阶段考虑到辣椒扎根，这一阶段需要控水，但是，又需考虑辣椒此时将有50%左右的初花，水量又不能太少，也不能集中灌溉;因此，只能相对均匀灌水，这样有利于辣椒扎根和提高开花率。由表5-4-5至表5-4-7可知，在三种灌溉方式下的灌水量只有滴灌是最少的，并且与前后两个阶段的水量分配相对膜上灌是最均匀的。在初花—坐果（4月29日至5月20日）阶段滴灌和膜上灌分别灌水合计1 800 m3/hm2和3 262.5 m3/hm2，而沟灌没有灌水，将水量分配到下一个阶段。因此，在灌水时间上滴灌灌水制度是最好的。

表5-4-7　沟灌下各生育阶段需水量

3.三种灌溉方式下的产量对比

由表5-4-8可知，在三种灌溉方式下各个灌溉水平中，滴灌的产量均高于其他两个灌溉方式下的产量，膜上灌的各灌溉水平下平均产量的总和高于沟灌的产量。就+γ水平而言，滴灌下的产量（Y+γ=42 360 kg/hm2）高于膜上灌的产量33%、比沟灌的产量高21%。从产量分析来说，滴灌的效益是比较高的。膜上灌的产量比沟灌的产量高24%。

表5-4-8　三种灌溉方式在不同灌溉水平下的产量

（三）节水与增产的分析

由表5-4-9可知，滴灌方式比膜上灌方式增产15%，节水15%；滴灌方式比沟灌方式增产43%，节水高达51%。所以，滴灌在三种灌溉方式中效益是最好的。经济效益上讲，滴灌的一次性投入较高，但运行时间长，可反复利用，运行多年后效益很高；膜上灌一次投入小，但塑料污染重，不能重复利用；沟灌措施下，辣椒品质差，价格低。不考虑滴灌设施的一次性投入，银川市场辣椒的价格按6元/kg计算，滴灌措施比膜上灌措施亩产经济效益高45%～50%；滴灌措施比沟灌措施亩产经济效益高70%～80%。

表5-4-9　效益对比表

注：增产率和节水率均为滴灌与其他两种灌溉方式下的比值。

三、结论

①综合以上耗水量、灌水时间、产量、节水数据分析来看，在日光温室中采用滴灌灌溉方式相对膜上灌和沟灌节水达15%和51%，曾产15%和43%。

②温室中滴灌灌水制度分配的水量最均匀，最适宜辣椒生长。因此，在三种灌溉方式中滴灌是最优的。