滴灌节水技术对设施甜瓜品质和效益的影响分析

时间：2024-08-31

阚子武高尚鹏李广杰

聊城市水文局山东聊城 252000

引言

我国是农业大国，设施瓜菜产量近年来一直位居世界第一。莘县位于山东省西部，冀鲁豫三省交界处，是农业大县、蔬菜大县。山东蔬菜发展“东有寿光、西有莘县”。目前，莘县现有耕地140万亩，其中瓜菜菌播种面积达到100万亩，总产量达500多万吨，拥有冬暖式蔬菜大棚27万座，大拱棚25万亩，是聊城国家农业科技园区核心区、国家级出口食品农产品质量安全示范区、中国香瓜之乡、中国双孢菇之乡、中国蔬菜第一县、中国最美绿色生态旅游名县。

莘县当地水资源主要是地表水和地下水，境内河流均为季节性河流，受降水资源时空分布不均影响，形成年际变化较大，区域性缺水和季节性缺水，汛期水多易涝，非汛期干旱缺水。地表水资源不足，致使莘县用水严重依赖地下水开采，造成地下水大量开采，导致地下水位连年下降，根据莘县地下水观测资料显示，2019年全县地下水最大埋深为24.86 m，位于燕店镇；根据2020年聊城市地下水动态第1期显示，莘县地下水平均埋深15.73 m，漏斗面积1341k m2，占全县总面积的94.4%；全县地下水埋深大于18 m 的漏斗区达357k m2，地下水超采严重。山东省水利厅《关于公布我省地下水限采区和禁采区的通知》(鲁水资字〔2015〕1号)，莘县大部镇、街道位于莘县-夏津浅层地下水超采区，应严格控制地下水开采，保护当地地下水资源。

随着国民经济的发展，水资源供需矛盾不断加剧，水资源紧缺已成为制约莘县经济发展的重要因素。莘县水资源短缺，严重依赖客水资源，客水资源主要有引黄河水、金堤河水及南水北调长江水，由于受供水指标、供水用途及上游来水条件影响，可用而不可靠，不能彻底解决莘县水资源短缺的现状。

大棚种植等农业灌溉用水主要靠引黄河、引金堤河客水和开采浅层地下水。灌溉方式长期采用传统的大水漫灌方式，灌溉水有效利用系数为0.66，相对较低。而莘县农业用水量占全县总用水量的71%。降低农业用水量必须以节水农业为核心，强化节水技术的应用。节水农业的关键就是提高农业用水的有效性，实现水、土、作物资源的综合开发利用。大力发展节水农业，就是在节水上下功夫，主要表现在4个方面：农艺节水，改进种植业结构，调整作物种植区域，完善间套作等，采用先进耕作工艺；生理节水，协调农业部门，广泛采用耐旱抗逆作物品种等；管理节水，建立健全科学合理的水资源调控机制，合理调整水价、水费，推广应用节水技术；工程节水，在建灌溉工程项目大量采用节水技术，大力推广精准灌溉、微喷灌、滴灌等。因此，节水灌溉是节水农业的重要举措，主要措施有：渠道防渗、管道输水、低压管灌、喷灌、微灌、滴灌、膜上灌溉、膜下滴灌和灌溉管理制度。推广节水农业灌溉对缓解莘县水资源供需矛盾具有极其重要的意义。

莘县现有甜瓜种植面积8万余亩，设施甜瓜瓜农片面追求高产量，施用超量化肥和灌溉水，不仅资源浪费，还造成甜瓜品质下降和环境污染，严重制约着甜瓜产业的安全及可持续发展。因此，提高设施甜瓜的水肥利用效率有助于节约水资源、同时促进我国甜瓜产业安全生产和可持续发展。研究表明水肥一体化(滴灌)能做到精准灌溉、科学施肥，具有水肥均衡、节水节肥，减轻病害，提高水肥利用率，减少人力与物力，改善蔬菜品质和生态环境的优点，有利于提高设施农业的生产能力和农业标准化和自动化发展。为此，本文以设施甜瓜为对象，在优化施肥的基础上布置了滴灌和漫灌试验，对不同处理下的灌溉进行比较。探索水肥一体化技术在设施甜瓜上的应用效果，为设施甜瓜合理灌溉施肥提供技术指导。

1 材料与方法

1.4 数据分析用Excel表格进行数据整理和画图，用SPSS软件对数据进行方差分析。

2 结果与分析

图1 不同灌溉处理的甜瓜产量

图2 不同灌溉处理的甜瓜水分利用效率

2.2 不同灌溉处理对甜瓜品质的影响维生素C含量、硝酸盐含量、可溶性糖含量、酸度和糖酸比等指标常常用来表征蔬菜品质的高低。如表1所示，滴灌处理(DI)相比漫灌处理(FI)可以显著提高甜瓜维生素C含量，增幅达到了15.7%；能显著降低甜瓜硝酸盐含量，降低幅度达到了51%；滴灌处理(DI)相比漫灌处理(FI)提高了甜瓜可溶性糖含量，提高了5.0%，同时轻微降低了甜瓜酸度。总体来讲，滴灌相比漫灌能改善甜瓜品质。

表1 不同灌溉处理下甜瓜的品质性状

2.3 不同灌溉处理对甜瓜经济效益的影响由于滴灌处理增加了甜瓜产量，滴灌相比漫灌增加了收入，尽管滴灌增加了设备费，但是还是增加了相对净收入(表2)。滴灌相比漫灌相对净收入增加了6.96%，每亩多收1193元。滴灌设备一次投入，可以用很多年，以后会降低灌溉成本，预计滴灌处理的相对净收入还要高。

表2 不同灌溉处理下甜瓜经济效益分析