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本文在已有的研究工作基础上,继续通过番茄栽培试验,研究保护地节点渗灌、普通渗灌、滴灌和沟灌灌溉对土壤水、热状况和土壤含水量、电导率、pH空间变异特点以及番茄生长的影响。用TDR监测不同土层土壤水分含量动态变化,以土壤水吸力30kPa灌水控制下限,以田间持水量作为灌溉控制上限;节点渗渗、普通渗灌和滴灌的一次灌水量设定为沟灌的1/2。试验从2005年到2006年连续进行2年,两年试验方案相同,重点讨论2005年的试验结果。重点研究以不同灌溉方法灌溉O.20 cm、20-40 cm两个层次土壤的含水量、电导率、pH空间变异特点以及番茄需水规律,其目的在于为日光温室大棚作物生产科学地进行水分管理提供指导,为日光温室大棚利用过程中土壤改良及其退化防治提供理论依据。得到的主要结果如下:
1.灌溉方法不同,0-20 cm、20-40 cm层次土壤水分含量变化幅度不同,一次灌水后湿润的土壤层次范围不同。因此,不同灌溉方法处理作物生育时期的耗水强度、灌水周期、灌水总量和番茄全生育期需水规律表现也不同。就番茄的全生育期平均而言,沟灌的总灌水量最大,为206.24 m<3>·667m<-2>,普通渗灌与滴灌相差很小,节点渗灌最小,为91.41 m<3>·667m<-2>;沟灌、滴灌、普通渗灌和节点渗灌平均灌水周期分别为3.8天、4.3天、4.6天和5.5天。
2.不同层次土壤温度及其变化幅度因灌溉方法不同而差异明显。灌溉方法对番茄整个生育期耕层土壤的积温影响显著,达到5%显著水平。滴灌耕层土壤积温最高为6137.6℃,分别比节点渗灌、普通渗灌和沟灌高出93.1℃、48.4℃和245.2℃。
3.灌溉方法不同,试验结束后0-20cm与20-40cm土壤含水量、pH和电导率空间变异特点不同,上下土层间相关程度各异。
(1)土壤含水量。在0-20cm土层,节点渗灌和沟灌具有强烈的空间相关性,而普通渗灌和滴灌的空间相关性很弱;在20-40cm土层,普通渗灌具有强烈的空间相关性,其它3种灌溉方法空间相关性很弱。上下土层间滴灌和沟灌处理的成极显著的正相关,普通渗灌显著相关,而节点渗灌相关关系不显著。
(2)土壤电导率。无论是0-20cm土层、还是20-40cm土层的土壤电导率数值大小、变异情况依灌溉方法而差异明显。滴灌和沟灌处理0-20cm与20-40cm土层间土壤电导率成极显著的正相关,而节点渗灌和普通渗灌的则相关不显著。
(3)土壤pH。在0-20cm土层,普通渗灌和滴灌处理的空间相关性很强,沟灌的相关性很弱,节点式渗灌的空间相关程度在居于普通渗灌、滴灌和沟灌之间,为中等强度的空间相关性。0-20cm与20-40cm上下土层间沟灌土壤pH成极显著的正相关关系,普通渗灌显著相关,而节点渗灌和滴灌则相关程度不显著。
4.灌溉方法对番茄的长势、果实产量及品质影响明显。各灌溉方法处理间番茄的株高、茎粗均无明显差异,但果实膨大速度差异显著。节点渗灌的番茄产量最高,其次是普通渗灌和滴灌,产量最低的是沟灌;而全生育期总灌水量(灌溉定额)从小到大排列顺序为节点渗灌<普通渗灌<滴灌<沟灌,水分生产效率从大到小的排列顺序为节点渗灌>普通渗灌>滴灌>沟灌。不同灌溉方法间番茄果实的Vc、可溶性糖含量以及总酸度和糖酸比均有显著差异,总体上滴灌、普通渗灌和节点渗灌的Vc、可溶性糖含量较高而总酸度较低。
综上所述,保护地使用不同灌溉方法灌溉栽培番茄,其灌水总量(灌溉定额)、一次灌水量(灌水定额)、灌水间隔、灌水次数以及灌水后土体湿润部位不同,既会影响土壤含水量、电导率、pH值等理化性质数值大小,也会影响这些土壤物理化学性质的空间变异特点,进而影响到番茄的长势、果实产量和品质;就这四种灌溉方法的综合效果而言,依次为节点渗灌、普通渗灌、滴灌和沟灌,各地应根据当地具体条件因地制宜地选择使用之,实现保护地生产优质、高产、高效,防止土壤退化,促进农业可持续发展。