李慧霞 楊 瑞 董曉菲 高振江 路亞楠 呂福虎*

（包頭市農(nóng)牧業(yè)科學(xué)研究院 包頭市 014060）

潮汐式灌溉系統(tǒng)起源于設(shè)施栽培發(fā)達(dá)的荷蘭[1]，后來(lái)日本，英國(guó)等也有類(lèi)似的灌溉產(chǎn)品，且正在快速成為發(fā)達(dá)國(guó)家溫室灌溉的主要方式。目前我國(guó)很多灌溉產(chǎn)品都是從國(guó)外引進(jìn)的，潮汐式灌溉系統(tǒng)作為剛起步的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品，與國(guó)外相比還有一定的差距[2]，同時(shí)也有很大的進(jìn)步空間[3]。

潮汐式灌溉是一種直接從栽培容器底部進(jìn)行灌溉的技術(shù)，它利用植物根部的毛細(xì)作用吸收水分和營(yíng)養(yǎng)。通過(guò)控制系統(tǒng)定時(shí)將水或者營(yíng)養(yǎng)液從底部緩慢注入育苗槽，待水或者營(yíng)養(yǎng)液由下而上浸潤(rùn)整個(gè)基質(zhì)時(shí)，再將剩余的水或營(yíng)養(yǎng)液抽回儲(chǔ)液罐。整個(gè)過(guò)程類(lèi)似“潮汐”，因而得名[4-5]。潮汐式灌溉是針對(duì)用水或是營(yíng)養(yǎng)液栽培提出的一種節(jié)水高效的新型灌溉方式。它采用了完全封閉的水循環(huán)系統(tǒng)，不僅能夠達(dá)到90%的水肥利用率，避免肥水流失，還能使植物快速生長(zhǎng)發(fā)育，提高設(shè)施利用率。

本實(shí)驗(yàn)旨在通過(guò)對(duì)生菜、油菜和芹菜三種葉菜類(lèi)蔬菜進(jìn)行不同方式潮汐式灌溉，研究潮汐式灌溉和普通灌溉方式對(duì)植株幼苗生長(zhǎng)狀況的影響。為葉菜類(lèi)潮汐式灌溉應(yīng)用和推廣提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試生菜品種為“結(jié)球生菜”，供試油菜品種為“新選五月慢”，供試芹菜品種為“金皇后”，種子均由包頭市三主糧種業(yè)有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2019年4～5月在內(nèi)蒙古包頭市農(nóng)牧業(yè)科學(xué)研究院智能溫室內(nèi)進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)以基質(zhì)為主原料（草炭∶蛭石∶有機(jī)肥[6]按照3∶1∶1比例混合），分別裝于72孔和50孔穴盤(pán)，播種芹菜，油菜和生菜種子，干籽直播，每穴一粒，實(shí)驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理，1-3處理為控制不同滯留時(shí)間，對(duì)照組采用傳統(tǒng)噴頭灌溉。三個(gè)實(shí)驗(yàn)組的灌溉滯留高度均為1.5cm。不同品種不同處理的兩種穴盤(pán)各10盤(pán)，兩個(gè)重復(fù)。試驗(yàn)開(kāi)始后保持室溫在20～30℃，濕度在70%～80%。具體試驗(yàn)處理方法見(jiàn)表1。

表1 潮汐式灌溉處理

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

分別調(diào)查各個(gè)品種的播后出苗率，并于播后30天對(duì)各幼苗的每個(gè)處理每種穴盤(pán)各隨機(jī)取樣五株洗凈后分別測(cè)量其株高，莖粗和葉片數(shù)，然后分別稱(chēng)量地上部分和地下部分的鮮重，稱(chēng)完的鮮重做好標(biāo)記放入105℃殺青10min后于70℃恒溫烘干箱中烘干。從5月6號(hào)開(kāi)始，每4天重復(fù)一次實(shí)驗(yàn)，共5次實(shí)驗(yàn)，記錄完實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)最后計(jì)算壯苗指數(shù)[7]：壯苗指數(shù)=（莖粗/株高+地下部干質(zhì)量/地上部干質(zhì)量）×全株干質(zhì)量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel2007對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，用SPSS-Statistics17.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 潮汐式灌溉對(duì)生菜生長(zhǎng)狀況的影響

在不同灌溉時(shí)間的處理下，對(duì)生菜的各項(xiàng)生長(zhǎng)指數(shù)影響如表2所示，TI、T2、T3組的各項(xiàng)生長(zhǎng)指數(shù)均大于CK組，其中處理對(duì)株高、鮮重、干重的影響都較大；穴盤(pán)對(duì)莖粗、鮮重和壯苗指數(shù)影響都較大。處理和穴盤(pán)互作影響下對(duì)鮮重的影響最大，達(dá)到極顯著。

不同的水滯留處理時(shí)間對(duì)生菜的各項(xiàng)生長(zhǎng)狀況數(shù)據(jù)影響不同，對(duì)株高而言，剛開(kāi)始時(shí)莖的伸長(zhǎng)會(huì)隨著水滯留的時(shí)間延長(zhǎng)而增加，但水滯留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)對(duì)莖的伸長(zhǎng)的促進(jìn)的作用減弱。所以在適當(dāng)?shù)乃疁魰r(shí)間處理下，會(huì)促進(jìn)莖的伸長(zhǎng)。此外，適當(dāng)?shù)乃疁魰r(shí)間還可以使莖粗變大，葉片數(shù)變多，鮮重，干重均增加，促進(jìn)植物的形態(tài)建成、植物根部的發(fā)育等。但從壯苗指數(shù)看，較短的水滯留時(shí)間會(huì)提高壯苗指數(shù)，隨著滯留時(shí)間的延長(zhǎng)，壯苗指數(shù)略微下降并趨于穩(wěn)定。但對(duì)于總體而言還是提高，說(shuō)明水滯留處理有助于生菜秧苗的素質(zhì)的提高。而在72孔穴盤(pán)中生菜的植株的各項(xiàng)數(shù)據(jù)提升程度沒(méi)有50孔穴盤(pán)中生菜的植株的提升程度高。因此對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行分析可知，穴盤(pán)數(shù)為50孔，水滯留時(shí)間為300s的培養(yǎng)條件下生菜的各項(xiàng)生長(zhǎng)指數(shù)整體來(lái)說(shuō)相對(duì)最好。

表2 不同潮汐式灌溉處理對(duì)生菜幼苗生長(zhǎng)狀況的影響

2.2 潮汐式灌溉對(duì)油菜生長(zhǎng)狀況的影響

表3 不同潮汐式灌溉處理對(duì)油菜幼苗生長(zhǎng)狀況的影響

如表3所示，50孔穴盤(pán)中T1，T2組的各項(xiàng)生長(zhǎng)指數(shù)均大于CK組。72孔穴盤(pán)中各項(xiàng)數(shù)值均大于CK組。處理對(duì)油菜的各項(xiàng)指標(biāo)中，株高，莖粗，鮮重，干重影響都較大；穴盤(pán)對(duì)莖粗，葉片數(shù)，鮮重，壯苗指數(shù)的影響都較大；處理和穴盤(pán)綜合影響下對(duì)鮮重影響最大，達(dá)到極顯著。

從數(shù)據(jù)整體分析，50孔穴盤(pán)中的油菜的植株各項(xiàng)數(shù)據(jù)的提升程度相對(duì)于72孔穴盤(pán)中油菜的植株的各項(xiàng)數(shù)據(jù)提升程度高。因此，對(duì)50孔穴盤(pán)中油菜中的植株數(shù)據(jù)分析可知，從株高和莖粗來(lái)分析，適當(dāng)?shù)乃疁籼幚砜纱龠M(jìn)莖的伸長(zhǎng)和加粗。而從葉片數(shù)來(lái)看，在合理范圍內(nèi)，水滯留時(shí)間越長(zhǎng)越容易促進(jìn)植物的形態(tài)建成。從鮮重以及干重分析，適當(dāng)?shù)乃疁魰r(shí)間有助于植株對(duì)水分的吸收，但對(duì)于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收的促進(jìn)有所下降。從壯苗指數(shù)看水滯留時(shí)間越長(zhǎng)越會(huì)導(dǎo)致根莖比的下降。降低油菜秧苗的素質(zhì)。所以在本實(shí)驗(yàn)中穴盤(pán)數(shù)為50孔，水滯留時(shí)間為300s的條件下，對(duì)油菜植株整體來(lái)說(shuō)，培養(yǎng)條件相對(duì)最好。

2.3 潮汐式灌溉對(duì)芹菜生長(zhǎng)狀況的影響

如表4所示，50孔穴盤(pán)中T1組除株高明顯高出CK組以外，莖粗，葉片數(shù)，干重均略高于CK組，而鮮重及壯苗指數(shù)略低于CK組。T2組中株高，莖粗，鮮重和干重均高于CK組，而葉片數(shù)明顯少于CK組，壯苗指數(shù)略小于CK組。T3組中除葉片數(shù)低于CK組外，其余均高于CK組，其中株高差異最大。在72孔穴盤(pán)中，除T1組中壯苗指數(shù)和CK組相同外，其余指數(shù)均高于CK組。處理對(duì)株高、莖粗和鮮重影響極顯著。穴盤(pán)對(duì)株高，干重，壯苗指數(shù)都有顯著影響。處理和穴盤(pán)綜合影響下對(duì)莖粗、葉片數(shù)和鮮重都有顯著影響。

表4 不同潮汐式灌溉處理對(duì)芹菜幼苗生長(zhǎng)狀況的影響

對(duì)整體數(shù)據(jù)分析可知，50孔穴盤(pán)中芹菜的植株的各項(xiàng)生長(zhǎng)指數(shù)中除株高一項(xiàng)數(shù)據(jù)提升程度相對(duì)于72孔穴盤(pán)中芹菜的植株提升高以外，其余數(shù)據(jù)提升程度均低于72孔穴盤(pán)中的芹菜數(shù)據(jù)的提升程度。因此，將72孔穴盤(pán)中的植株各項(xiàng)數(shù)據(jù)分析可知，對(duì)株高和莖粗而言，在合理范圍內(nèi)，水滯留時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)莖的伸長(zhǎng)和莖的變粗提升程度越小。對(duì)葉片數(shù)來(lái)說(shuō)，在合理范圍內(nèi)，水在滯留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致葉片數(shù)減少，不利于植物形態(tài)建成。而就鮮重和干重而言，在合理范圍內(nèi)，水滯留時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)鮮重和干重提升減少的程度越大，會(huì)導(dǎo)致植株對(duì)水及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收減少。從壯苗指數(shù)上看，適當(dāng)?shù)乃疁籼幚碛兄谔嵘鄄搜砻绲乃刭|(zhì)。所以本實(shí)驗(yàn)中穴盤(pán)數(shù)為72孔，水滯留時(shí)間處理為120s條件下，對(duì)芹菜植株生長(zhǎng)來(lái)說(shuō)相對(duì)最好，整體相對(duì)于對(duì)照組CK提升最大。

3 討論

我國(guó)農(nóng)業(yè)水肥消耗巨大，浪費(fèi)嚴(yán)重，制約了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，即使是蔬菜穴盤(pán)育苗也存在高耗低效的問(wèn)題。苗期是蔬菜栽培的重要環(huán)節(jié)，而采用潮汐式灌溉可顯著提高秧苗質(zhì)量，節(jié)約用水、減少勞動(dòng)力投入，由于是底部吸水不存在葉面積水引發(fā)病害傳播和基質(zhì)供水不均等問(wèn)題。由此可見(jiàn)，采用潮汐式育苗灌溉方式較傳統(tǒng)育苗方式存在的許多優(yōu)點(diǎn)。此外，采用先進(jìn)的智能化控制技術(shù)，根據(jù)植物生長(zhǎng)不同階段需水量，實(shí)施定時(shí)、定量的精準(zhǔn)澆灌將是未來(lái)發(fā)展高效節(jié)水農(nóng)業(yè)的必然趨勢(shì)。