农业灌溉中蔬菜节水灌溉的发展现状

发布日期:2019-04-20 16:10

水资源短缺一直是各个国家科技发展的重中之重,农业灌溉需求水资源更是占到70%以上。农业种植中,蔬菜是一类需水量很多的作物,传统的灌溉方式主要采取沟畦灌溉,尽管此类灌溉方式简便,但平均水分利用率却低的可怜,仅仅只有40%,利用率一半都不到,导致水资源的极度浪费。我国的灌溉利用率还有很大提升空间,大力开展农田节水灌溉技术推广,积极进行蔬菜作物的节水灌溉研究有着更重要的作用及深远意义。

1.蔬菜作物需水量的研究

灌溉需水量是指在满足蒸、散、发,渗、漏、损及其他需水要求的水量,它不能由土壤水和进入土壤的降雨提供。它是灌溉和水资源系统规划,设计和运行管理的基本资料,主要参数之一。

所谓的灌溉需水量,是指植株蒸腾与株间蒸发之和,植株蒸腾是是物理、生理作用的综合过程。物理作用是指蒸发面的液体扩散及其上空的气体紊流过程。生理作用是指植物吸水、体内输水和叶气孔开闭等过程。株间蒸发则是作物植株之间的土壤或水面蒸发,它主要是一种手气象条件而变化的物理现象。目前一般用控制土壤含水量的估算方法来来计算灌溉需水量。作物田间需水量的大小与气象条件即温度、日照、湿度、风速、土壤含水量状况、灌溉排水措施等有关。这些因素对需水量的影响是相互联系的,也是错综复杂的。

2.蔬菜作物灌溉始点的研究

什么是灌水始点?灌水始点是指当土壤供给植物可以利用水分,降低到某一临界时,会对作物的生长发育及产量造成明显的影响,使作物受到干旱威胁,而这时进行灌溉补水就可以清楚干旱威胁,使作物正常健康生长,次临界土壤水或作物的某一生理指标称之为作为在这一时期的灌水始点。

二十世纪六十年代,我国开始利用土壤水分张力研究作物灌水始点,到八十年代逐渐应用于蔬菜生产,但由于土壤水分张力是土壤、植物和大气三因子的函数,适宜的土壤水分张力随着土壤环境的不同也有一定的差异。在温室蕃茄滴灌灌水中,苗期、开花着果期,结果期关税下线分别为50%、60%、70%时增产效果较好。

保护地蕃茄栽培渗管灌水指标的研究中得出,渗灌管埋深30cm和灌水上线土壤水吸力值设定为6kpa时,灌水下限土壤水吸力值在苗期可控制在25kpa,果实膨大期可控制在25-40kpa。

关于灌水始点,还有人认为采用更简单但不需要任何一起设备的目测指标更有利,如豌豆植株开始缺水时,叶片颜色会由绿变蓝,叶水势明显下降,因此可用夜色的变化作为开始缺水的指标来安排灌溉。我国农民把对作物水分管理的经验总结为“看天、看地、看庄稼”。所谓看庄稼就是用感官进行水分管理,往往不易掌握蔬菜的生理需水期,最好还是有一些特定的科学指标配合使用。

3.蔬菜作物灌水上限的研究

统的观点把田间最大持水量作为土壤水分上限,100%田间持水量并非作物最佳水分上限,而是应该吧土壤水分较长时间控制在最有利于作物生长发育的范围,从对作物在不同土壤含水量下的生长发育及产量指标分析来看,大多数蔬菜作物的最佳含水量并不在田间最大持水量或附近。随着节水灌溉理论的研究发展,关于作物灌水上限是否都必须灌至田间最大持水量已引起人们的主意,并进行了一些试验研究。蕃茄灌水上线应为92%,其较100%上限灌溉蕃茄产量及干物质积累量增大。在早春温室蕃茄栽培种,苗期土壤水分上限90%开花座果期灌溉上限85%时有利于提高植株的光合速率和根系活力,能达到节水增产,提高水分利用率的目的。

4.灌溉与蔬菜品质的研究

灌水虽然提高了作物的产量,但却降低了果实内糖、有机酸等可溶物以及干物质的含量,亏缺灌溉即通过适度控制土壤水分给作物一个适中的干旱逆境来提高果实的品质,果实含水量和先过的产量虽然减少,但可溶性固形物、已糖、柠檬酸的含量增加,水分亏缺导致果酸含量增加。亏缺灌溉可显著提高蕃茄和草莓的果实硬度、可溶性固形物含量、滴定酸度、维生素C。可溶性固形物含量增加,而果色不受影响。在番茄上的研究可以发现,亏缺灌溉提高了蕃茄叶片中的葡萄糖和果糖含量,同时提高了果实中的可溶性糖、有机酸的含量及酸糖比,增加了植株的干物质积累,严重亏缺灌溉可明显影响植株上部果实的生长和干物质积累。