微喷灌不同灌溉定额对赤红壤西瓜产量和品质的影响_赵淑兰.pdf

广西水利水电 GUANGXI WATER RESOURCES&HYDROPOWER ENGINEERING 2023（2）0引言赤红壤是广西主要旱作土壤，保水能力差1，在生产过程中需要加强灌溉，以避免水分亏缺影响作物生长。西瓜属于多根系作物，由于赤红壤质地比较坚硬，西瓜扎根较浅，绝大多数根系沿水平方向扩展，且集中分布在表土层。因此宜选择湿润面较广的灌溉方式，确保西瓜主根和侧根区域均能被水分充分覆盖。目前广泛使用的节水灌溉技术中，微喷灌是可以根据作物根系生长情况灵活调整灌水面积的灌溉方式，常用于木薯、玉米、香蕉、葡萄等作物的灌溉。但迄今为止，尚无关于西瓜微喷灌方面的研究报道。本项目在赤红壤种植区开展西瓜微喷灌试验，分析不同灌溉定额对西瓜产量和品质的影响，为制定适宜赤红壤地区西瓜生长所需的高效节水灌溉制度提供数据支撑和理论依据。1材料与方法1.1试验区概况2021年47月在南宁市灌溉试验站开展西瓜微喷灌试验，试验区为赤红壤土质，pH值4.9、容重1.41 g/cm3、有机质9.24 g/kg，土壤黏性重，肥力比较贫瘠。1.2试验品种以“黑美人”西瓜作试验品种，瓜苗由南宁市武鸣区壮家田园牧歌生态农业专业合作社提供。1.3灌溉设计以微喷灌为灌溉方式，设 1350 m3/hm2（M1）、1800 m3/hm2（M2）、2400 m3/hm2（M3）、2700 m3/hm2（M4）4种灌溉定额，不灌溉（CK）作对照处理，具体灌溉制度见表1。表1西瓜灌溉制度处理M1M2M3M4CK幼苗期灌水量/（m3/hm2）174.2130.6186.3179.1灌水次数2222伸蔓期灌水量/（m3/hm2）408.9378.3424.5590.5灌水次数3333结果期灌水量/（m3/hm2）766.91 291.11 789.21 930.4灌水次数5555全期灌水量/（m3/hm2）1350180024002700灌水次数101010101.4测定指标及方法（1）产量指标。西瓜单果重：每个处理均挑选20个形态匀称的西瓜称重，除以数量计算单果重；西瓜产量：各处理分批采摘成熟的西瓜称重，除以试验区面积计算西瓜产量。微喷灌不同灌溉定额对赤红壤西瓜产量和品质的影响赵淑兰（南宁市灌溉试验站，南宁530001）摘要以微喷灌作为灌溉方式，设置1350 m3/hm2（M1）、1800 m3/hm2（M2）、2400 m3/hm2（M3）、2700 m3/hm2（M4）4种灌溉定额，以不灌溉作对照（CK），研究不同灌溉定额对赤红壤试验区西瓜产量和品质的影响。结果发现：微喷灌有助于提高西瓜产量，其中，M3单果重最大，M2产量最高。微喷灌有利于提升西瓜品质，其中M1可溶性糖含量、M3蔗糖含量以及M4维生素C含量均高于其他处理。根据隶属函数的计算结果，各处理综合加权值的高低排序为：M2M3M4M1CK。说明以微喷灌为灌溉方式、灌溉定额1800 m3/hm2的灌溉制度对赤红壤西瓜的增产提质作用最显著。关键词微喷灌；灌溉定额；西瓜；赤红壤中图分类号S275文献标识码A文章编号1003-1510（2023）02-0004-03收稿日期2022-06-21作者简介赵淑兰（1976-），女（壮族），广西大新人，南宁市灌溉试验站工程师，学士，主要从事水利工程管理工作。试验与研究 4DOI:10.16014/ki.1003-1510.2023.02.018广西水利水电 GUANGXI WATER RESOURCES&HYDROPOWER ENGINEERING 2023（2）（2）品质指标。西瓜成熟后，每个处理采集样品送至广西益谱检测技术有限公司，测量可溶性糖含量、蔗糖含量和维生素C含量等品质指标。1.5数据处理用SPSS软件进行数据之间的方差分析，用隶属函数法评判各处理对西瓜的综合影响，隶属函数值Y的计算方法如下：Y=X-XminXmax-Xmin（1）式中：X为各处理的数值，Xmax为同处理组最高值，Xmin为同处理组最低值。2结果与分析2.1不同处理对西瓜产量的影响采摘后测量各试验区的西瓜单果重和产量，结果如图1所示（图中，小写字母不同表示差异显著，下同）。从图 1 可以看出，M3 单果重最大，达到6.43 kg，其次是 M2，单果重 6.35 kg，分别比 CK（6.13 kg）增加4.89%、3.59%；M1、M4的单果重比较接近，分别为6.29 kg、6.22 kg，相比CK增重2.61%、1.47%。分析结果表明微喷灌有利于提高西瓜的单果重。微喷灌也有助于西瓜增产，其中M2产量高达 56 409.60 kg/hm2，比 CK（52 334.25 kg/hm2）高7.79%，差异达到显著水平（P0.05，下同）；M3、M4、M1的产量分别为55 264.65、54 892.05、53 900.70 kg/hm2，与 CK 相比增高 5.60%、4.89%和 2.99%，但差异不显著。由此可见，西瓜产量随灌溉定额的增加表现出先升后降的变化特点，生产上应注意控制灌水量，避免灌水过多造成浪费。图1不同处理西瓜单果重、产量对比2.2不同处理对西瓜品质的影响不同处理西瓜可溶性糖含量、蔗糖含量和维生素C含量对比见图2。由图2可知，西瓜可溶性糖含量、蔗糖含量和维生素C含量随灌溉定额的增加呈现出不同的变化特点。具体来看，各处理可溶性糖含量高低顺序为：M1M2CKM3M4，与CK相比，灌溉定额在13501800 m3/hm2之间有助于提高西瓜的可溶性糖含量，灌水过多，则会稀释可溶性糖在果实体内的浓度。除CK之外，其他处理西瓜蔗糖含量随着灌水量的加大表现出先增后降的变化趋势。其中M3蔗糖含量最高，达到1.13%；M2、M4、M1的蔗糖含量依次递减，分别为1.10%、0.93%和0.85%。说明适量灌溉能够促进蔗糖积累，改善西瓜品质。从图2还可以发现，不同处理中，M4、M2图2不同处理西瓜可溶性糖含量、蔗糖含量和维生素C含量对比5赵淑兰:微喷灌不同灌溉定额对赤红壤西瓜产量和品质的影响维生素 C 含量分别高达 80.10、78.50 mg/kg，比 CK（69.80 mg/kg）维 生 素 C 含 量 分 别 高 14.76%、12.46%，差异均达到显著水平；M3、M1维生素C含量分别为74.30、71.70 mg/kg，比CK维生素C含量分别高6.45%、2.72%，差异不显著。试验结果表明微喷灌也有利于提升西瓜维生素C的含量。2.3不同处理对西瓜影响的模糊评判根据图1、图2的分析结果可知，不同处理下西瓜产量和品质的变化比较复杂，没有明显的规律。因此有必要通过模糊数学的隶属函数方法，综合评判各处理的试验效果，结果见表2。从表2可以看出，M1可溶性糖的隶属函数值最大，其他指标的隶属函数值则在0.54以下，加权值为2.11。M2各个产量和品质指标对应的隶属函数值在0.741.00之间，整体比较均衡，其加权值达到4.32，高于其他处理。M3、M4不同指标的隶属函数值变化波动均比较大，二者的加权值分别为3.28、2.22。由此可以看出，各试验处理隶属函数加权值的排序为M2M3M4M1CK，说明M2对赤红壤西瓜的增产提质效果最佳。表2各处理隶属函数加权值处理M1M2M3M4CK单果重0.540.741.000.300.00产量0.381.000.720.630.00蔗糖0.000.891.000.290.14可溶性糖1.000.840.120.000.29维生素C0.180.840.441.000.00加权值2.114.323.282.220.443结论本文试验结果表明微喷灌能够提高西瓜产量和品质。通过隶属函数的模糊评判发现，以微喷灌为灌溉方式、灌溉定额1800 m3/hm2的试验组合是适宜赤红壤西瓜最优的高产优质灌溉制度。参考文献1郭庆荣,钟继洪,张秉刚,等.南亚热带丘陵赤红壤区农业可持续发展的土壤水分管理探讨J.水土保持通报,2004,24(1):53-56.（责任编辑：窦波元）Effects of different micro-sprinkler irrigation quotas on yield andquality of watermelon planted in lateritic red soilZHAO Shu-lan(Nanning Irrigation Experimental Station,Nanning 530001,China)Abstract:For the micro-sprinkler irrigation method,four irrigation quotas of 1350 m3/hm2(M1),1800 m3/hm2(M2),2400 m3/hm2(M3)and 2700 m3/hm2(M4)were tested with no irrigation as the control(CK),to study the effects of different irrigation quotas on the yield and quality of watermelon planted in lateritic red soil.The results of test showthat:(1)Micro-sprinkler irrigation is helpful for increase of watermelon yield,of which M3 renders the highest single fruit weight and M2 renders the highest yield;(2)Micro-sprinkler irrigation is beneficial to improve the qualityof watermelon,and the soluble sugar content of M1,sucrose content of M3 and vitamin C content of M4 were higherthan that of other treatments.According to the calculation results of membership function,the order of comprehensive weight value of experimental treatments was M2M3M4M1CK.The irrigation system of micro-sprinkler irrigation with a quota of 1800 m3/hm2(M2)had the most significant effect on yield increase and quality improvementof watermelon planted in lateritic red soil.Key words:Micro-sprinkler irrigation;irrigation quota;watermelon;lateritic red soil6