基质配比与灌溉量协同对西葫芦幼苗生长和耗水的影响_王研.pdf

2023 年 11 月 灌溉排水学报 第 42 卷 第 11 期 Nov 2023 Journal of Irrigation and Drainage No 11 Vol 42 40 文章编号 1672 3317 2023 11 0040 09 基质配比与灌溉量协同对西葫芦幼苗生长和耗水的影响 王 研 1 2 温江丽 3 范凤翠 4 郭文忠 1 李银坤 1 李灵芝 2 王若莹 1 2 秦 黎 1 2 1 北京市农林科学院 智能装备技术研究中心 北京 100097 2 山西农业大学 园艺学院 山西 太谷 030801 3 北京农业职业学院 北京 102442 4 河北省农林科学院 农业信息与研究所 石家庄 050000 摘 要 目的 探明西葫芦幼苗生长的最佳基质条件和灌溉水平 方法 以西葫芦 农园 1 号 为试验材料 设计 4 种育苗基质处理 按体积比设置为泥炭 珍珠岩 3 1 CK 泥炭 蛭石 珍珠岩 3 1 1 T1 泥 炭 蛭石 2 1 T2 和泥炭 蛭石 珍珠岩 椰糠 2 1 1 1 T3 分别结合 3 种灌溉水平 设置为补充灌 溉蒸腾蒸发量 Evapotranspiration ET 的 100 I1 75 I2 和 50 I3 研究不同基质配比和灌溉水 平协同对幼苗生长 耗水和水分利用的影响 T2 处理基质的体积质量为 0 22 g cm3 持水孔隙度为 53 29 T3 处理 基质的体积质量为 0 34 g cm3 持水孔隙度为 56 93 结果 T2 处理基质的理化性状更能满足西葫芦育苗要求 T2I2 处理的西葫芦幼苗茎粗最大 同灌溉量下较其 他 基质配比显著增加了 12 40 26 98 在 75 ET和 50 ET灌 溉条件下壮苗指数显著大于 100 ET 而 T3I3 处理水分利用率最大 同灌溉量下较其他基质配比提高 11 87 45 97 幼苗单株总耗水量随灌溉量的增加而增加 随基质体积质量的增加而减少 结论 综合考虑幼 苗生长和耗水规律 当基质性状满足条件 0 22 g cm3 体积质量 0 34 g cm3 53 持水孔隙度 56 采用 75 ET 灌溉 可提高秧苗质量和水分利用率 关 键 词 灌溉量 基质配比 幼苗耗水 生长指标 水分利用率 中图分类号 S642 6 文献 标志 码 A doi 10 13522 ki ggps 2022167 OSID 王研 温江丽 范凤翠 等 基质配比与灌溉量协同对西葫芦幼苗生长和耗水的影响 J 灌溉排水学报 2023 42 11 40 48 WANG Yan WEN Jiangli FAN Fengcui et al The Combined Effect of Substrate Composition and Irrigation Amount on Growth and Water Consumption of Zucchini Seedlings J Journal of Irrigation and Drainage 2023 42 11 40 48 0 引 言 1 我国蔬菜育苗产业发展迅速 常年生产的蔬菜约 2 3 采用育苗移栽 全国育苗移栽蔬菜种苗需求量超 过 6 800 亿株 1 育苗是蔬菜栽培过程中的重要措施 秧苗的强弱直接影响到蔬菜的生长和产量 由传统育 苗到设施育苗发展过程中灌溉限度一直是需要解决 的问题 研究意义 蔬菜幼苗期对水分比较敏感 在穴盘育苗过程中 根据幼苗生长发育规律 及时准 确地补充水分和养分 对于蔬菜健壮穴盘苗的培育至 关重要 2 影响幼苗耗水的因素有多种 其中选择合 适的栽培基质至关重要 育苗基质是种苗生产的基础 物质 基质良好的理化性状可以为植物良好生长环境 收稿日期 2022 03 30 修回日期 2023 07 27 网络出版日期 2023 11 15 基金项目 国家重点研发计划项目 2020YFD1000300 叶菜全程流水 线自动生产系统与智能装备开发应用项目 2019BBF02010 作者简介 王研 1996 女 山西吕梁人 硕士 研究方向为园艺植物 栽培生理与品质调控 E mail 1440964528 通信作者 郭文忠 1970 男 宁夏中卫人 研究员 博士 主要从事 设施园艺工程技术与智能装备等研究 E mail guowz 灌溉排水学报 编辑部 开放获取 CC BY NC ND 协议 提供重要保障 能让蔬菜幼苗在培育过程中尽可能地 避开周围环境和不良因素对幼苗的影响 能为幼苗生 长提供稳定协调的水 气 肥 基质在育苗中可以固 定作物根系 协调水分养分和氧气供给 3 因此基质 性状对幼苗的生长具有重要作用 而 基质栽培的缓冲 性比土壤栽培差 这就需要结合合理的灌溉决策体 系 既能满足作物的养分需求 也减少了灌溉不足造 成的基质中盐分积累 影响作物正常生长 4 研究 进展 目前的研究主要集中于对育苗基质配方的筛 选 更多关注的是某种特定基质下幼苗的生长状况 例如采用椰糠 泥炭 珍珠岩体积比 3 1 1 的基质 5 或草炭 玉米秸秆和菌渣体积比 5 2 3 培育番茄幼 苗 6 育苗效果好 干物质积累快 壮苗指数高 用 菌渣 有机肥 蛭石按 8 1 1 和 7 1 2 的比例混 配基质用于辣椒育苗 7 幼苗生长表现较优 泥炭土 炉渣 蛭石 2 1 1 和商品基质的理化性状均满足育 苗基质要求 甘蓝 番茄和黄瓜等蔬菜基质穴盘育苗 的效果较好 8 对于不同材料配比下基质理化性状与 王研 等 基质配比与灌溉量协同对西葫芦幼苗生长和耗水的影响 41 幼苗耗水规律的相关关系 不同性状对耗水的影响程 度也是研究内容 基质气水比和含水率对幼苗的生长 存在交互作用 9 在穴盘育苗 中 不同基质配比的理 化性状与灌溉量协同作用将直接影响幼苗生长发育 和耗水特征 关于番茄 黄瓜等蔬菜在生长过程中耗 水规律的研究已有报道 孟圆等 10 研究发现 30 mm 的低灌水量更适合番茄的茎粗生长 在结果盛期时 40 mm 高灌水量会抑制番茄茎粗和地下部分的生长 各生育期的番茄干物质与灌水量成正比 灌水量影响 产量和品质 11 黄瓜的耗水规律表现为开花前期与结 瓜初期小 结瓜盛期大 结瓜后期小的变化规律 耗 水高峰出现在盛瓜期 12 灌溉量显著影响植株的耗水 强度 13 14 准确测定不同基质下 植物耗水量 比较 幼 苗 的耗水特性 为依据基质特性 合理进行 灌溉 就显得 极为重要 切入点 西葫芦是中国设施栽培的主要 蔬菜种类之一 其种植面积在瓜类蔬菜中仅次于黄 瓜 西葫芦种植量对育苗量也提出较高的要求 育苗 过程的管理显得尤为重要 特别是幼苗对水分的需求 和供给管理 对于西葫芦幼苗灌溉研究尚未形成完善 的系统 在不同育苗条件下幼苗的生长和耗水规律受 显著影响 深入研究西葫芦的生长环境和水分需求 对于西葫芦幼苗培育的节水高效 实现高产稳产具有 重要的意义 拟解决的关键问题 常用的育苗基质 有泥炭 蛭石 珍珠岩和椰糠等 本试验用 4 种原料 以不同材料比例配制的育苗基质为介质 配成基质体 积质量为 0 14 0 18 0 22 0 34 g cm3 结合不同水 分条件进行西葫芦育苗试验 研究幼苗生长发育和耗 水规律对不同基质和灌溉量的响应特征 探明幼苗的 水分利用与基质性状的关系 为蔬菜苗期系统化的水 分管理提供科学依据 1 材料与方法 1 1 试验材料与设施 供试西葫芦品种为 农园 1 号 由山西农业大 学西葫芦课题组提供 植株特性为早熟 长势强 茎 蔓长 瓜码密 连续坐瓜能力强 产量高 适应性广 适宜我国北方早春保护地和露地地膜覆盖栽培 育苗 基质材料有泥炭 蛭石 珍珠岩和椰糠 泥炭选用丹 麦品氏泥炭土 蛭石 珍珠岩和椰糠均购于北京园艺 公司 育苗穴盘选用 50 孔规格 其单孔容积 55 mL 穴孔深度 40 mm 上口径 48 mm 底部口径 23 mm 试验于 2021 年 5 月在北京市 农林科学院植物工 厂育苗室内 进行 育苗室 昼 夜 环境温度 为 24 18 相对湿度 为 70 80 CO2 物质的量浓 度 为 500 mol mol 采用 LED 灯作为光源 光照强 度为 130 mol m2 s 光照时间段为 07 00 19 00 1 2 试验方法 试验设计 4 个基质处理 体积比 根据体积质 量不同分别为泥炭 珍珠岩 3 1 CK 泥炭 蛭 石 珍珠岩 3 1 1 T1 泥炭 蛭石 2 1 T2 和泥炭 蛭石 珍珠岩 椰糠 2 1 1 1 T3 将以上不同种类的基质按照不同的体积比混合均匀 取样风干用于基质理化性质的测定 5 取已知体积 V 的容器 称质量 m1 装满待测量的风干混 合基质 称质量 m2 容器用双层纱布封口后完全 浸没在水中 24 h 称其质量 m3 取出后将容器倒 置滤水 称其质量 m4 基质物理性状指标计算 式 如下 体积质量 m2 m1 V 1 总孔隙度 m3 m2 V 100 2 持水孔隙 m4 m2 V 100 3 通气孔隙 m3 m4 V 100 4 气水比 通气孔隙 持水孔隙 5 用便携式 pH 计和电导率仪测定基质浸提液的 pH 值 和 EC 值 各处理基质理化性质如表 1 所示 表 1 不同基质理化性质 Table 1 Physical and chemical properties of different substrates 处理 体积质量 g cm 3 总孔 隙度 通气孔 隙度 持水孔 隙度 气水比 pH 值 EC mS cm 1 CK 0 14 64 95 18 24 46 71 0 39 5 98 0 47 T1 0 18 65 46 15 30 50 16 0 31 6 21 0 46 T2 0 22 69 42 16 14 53 29 0 30 6 18 0 48 T3 0 34 71 19 14 26 56 93 0 25 6 19 0 43 选择籽粒饱满 均匀一致的种子播种于 50 孔 穴 盘 放于育苗室内培养 待长出子叶开始灌溉 1 3 浓 度山崎配方营养液 表 2 在每个处理日 09 00 称 量灌溉后的穴盘 质 量和次日同一时间灌溉前的穴盘 质量 计算质量之差即为幼苗单日的蒸腾蒸发量 ET 然后按照 100 ET I1 75 ET I2 和 50 ET I3 3 种水平进行灌溉 共 12 个处理 每个 处理做 3 次重复 表 3 表 2 山崎配方 Table 2 Yamazaki recipe 化合物 名称 Ca NO3 2 4H2O KNO3 NH4H2PO4 MgSO4 7H2O Na2Fe EDTA H3BO3 MnSO4 4H2O ZnSO4 7H2O CuSO4 5H2O NH4 6Mo7O12 4H2O 化合物 量 mg L 1 826 607 115 483 20 2 86 2 13 0 22 0 08 0 02 灌溉排水学报 42 表 3 试验处理 Table 3 Treatments 序号 处理 基质配比 体积比 补充灌溉蒸腾蒸发量 ET 的百分比 1 CKI1 泥炭 珍珠岩 3 1 100 2 CKI2 泥炭 珍珠岩 3 1 75 3 CKI3 泥炭 珍珠岩 3 1 50 4 T1I1 泥炭 蛭石 珍珠岩 3 1 1 100 5 T1I2 泥炭 蛭石 珍珠岩 3 1 1 75 6 T1I3 泥炭 蛭石 珍珠岩 3 1 1 50 7 T2I1 泥炭 蛭石 2 1 100 8 T2I2 泥炭 蛭石 2 1 75 9 T2I3 泥炭 蛭石 2 1 50 10 T3I1 泥炭 蛭石 珍珠岩 椰糠 2 1 1 1 100 11 T3I2 泥炭 蛭石 珍珠岩 椰糠 2 1 1 1 75 12 T3I3 泥炭 蛭石 珍珠岩 椰糠 2 1 1 1 50 1 3 测定项目及方法 1 生长指标的测定 每个处理选取标定的 5 株长势均匀西葫芦幼苗 用直尺测量植株的株高 茎基部到生长点的距离 真叶叶长和叶宽 用游标卡尺测量茎粗 基部粗度为 茎粗 用电子天平称量植株地上鲜质量 地下鲜质 量 计算全株鲜质量 然后 在烘箱 105 杀青 30 min 后在 85 下烘干至恒质量 称量地上干质量 地下 干质量 计算全株干质量 并计算叶面积 15 壮苗指 数 16 和生长函数 G 值 17 计算式 为 叶面积 0 578 1 0 774 8 叶长 叶宽 6 壮苗指数 茎粗 株高 地下部干质量 地上部干质量 全株干质量 7 G 值 全株干质量 育苗时间 8 2 水分利用率的计算 试验开始用称质量法每天记录幼苗灌水量和耗 水量 二者之差即为幼苗有效供液量 然后计算水分 利用率 18 水分利用率 幼苗单株干质量 单株有效供液体积 9 3 相关系数和通径系数的计算 通径分析是简单相关分析的继续 在多元回归的 基础上将相关系数加以分解 通过直接通径 间接通 径系数分别表示某一变量对因变量的直接作用效果 通过其他变量对因变量的间接作用效果和综合作用 效果 19 通过通径分析 不仅可以明确各自变量对因 变量直接作用的方向与大小 而且还能明确两两相关 自变量共同对因变量作用的方向与大小 20 21 间接通 径系数计算 式 为 间接通径系数 直接通径系数 相关系数 10 1 4 数据统计与分析 用 Microsoft Excel 2010 软件进行试验数据的统 计和作图 用 IBM SPSS 25 0 软件进行数据差异显著 性分析和相关性分析 差异显著性分析采用最小差异 显著性 LSD 在 0 05 水平检验 2 结果 与 分析 2 1 不同处理对西葫芦幼苗生长特性的影响 2 1 1 不同处理西葫芦幼苗生长指标的比较 表 4 为不同处理西葫芦幼苗的株高 茎粗 叶面 积 单株鲜质量和干质量比较 由表 4 可知 随着灌 溉量的减少 T2处理和 T3处理的幼苗株高逐渐增加 在 50 ET 条件下的株高显著高于 100 ET 分别增 加了 24 58 和 29 59 不同灌溉量对 CK 和 T1 处理 的幼苗株高影响差异不显著 不同基质配比下幼苗的 茎粗对不同水分响应结果不同 T2 处理基质在 75 ET 条件下茎粗最大 较 100 ET 和 50 ET 处理 显著增加了 9 54 和 10 85 T3 处理的幼苗在 100 ET 灌溉下茎粗最大 比 50 ET 灌溉处理显著 增加了 11 43 而不同灌溉量对 CK 和 T1 处理的幼 苗茎粗影响差异不显著 幼苗的叶面积随灌溉量的减 小而减小 相比于 100 ET 灌溉 在 50 ET 条件下 不同基质配比 CK T1 T2 处理和 T3 处理的幼苗叶 面积分别降低了 17 00 15 00 17 50 和 30 08 在 100 ET 灌溉条件下 T3 处理的幼苗叶面积显著大 于另外 3 种基质配比 分别增加了 23 40 18 07 19 18 T3 处理基质配比下幼苗叶面积总体大于其 余处理的叶面积 基质处理极显著影响幼苗的生长指 标 育苗基质与灌溉量交互对西葫芦幼苗株高 茎粗 和叶面积有显著影响 由表 4 可知 幼苗单株鲜质量和干质量随灌溉量 的减少而减小 T1 处理和 T2 处理同 CK 相似 50 ET 灌溉下的幼苗单株鲜质量显著低于 100 ET 条件 例 如 相比于 100 ET 灌溉条件 在 50 ET 灌溉条件 下 幼苗单株鲜质量分别显著减 少了 9 94 14 06 25 48 CK 单株干质量随灌溉量的减少而减小 在 试验灌溉条件下 T1 处理的幼苗干质量较 CK 降低 了 1 70 11 02 在 100 ET 灌溉条件下 T3 处理 幼苗的单株干质量最大 而在 100 ET 和 75 ET 灌 溉条件下均是 T2 处理幼苗单株干质量最大 由此可 王研 等 基质配比与灌溉量协同对西葫芦幼苗生长和耗水的影响 43 见在非充分灌溉条件下 添加珍珠岩的基质培育幼苗 鲜质量和干质量小于未添加珍珠岩的基质 不同基质 处理的幼苗单株鲜质量和干质量变化趋势不同 说明 不同体积质量的基质配比对植株体内有机物的积累 影响不同 基质与灌溉量单一处理和交互作用都 对幼 苗的鲜质量和干质量有极显著影响 表 4 不同处理西葫芦幼苗生长指标的比较 Table 4 Comparison of the growth indices of different treated zucchini seedlings 处理 株高 cm 茎粗 mm 叶面积 cm2 单株鲜质量 g 单株干质量 g CKI1 6 74 0 18abc 3 71 0 15de 137 23 3 93bc 6 44 0 01cd 0 48 0 01bc CKI2 6 62 0 37bc 3 65 0 12de 129 02 3 46cd 5 86 0 01gh 0 45 0 01cd CKI3 7 30 0 35ab 3 68 0 08de 113 91 5 08de 5 80 0 04h 0 40 0 00ef T1I1 5 50 0 23d 3 77 0 19cde 135 96 4 70c 7 20 0 03b 0 43 0 01de T1I2 5 60 0 35d 4 13 0 09bc 117 85 8 70de 6 60 0 03c 0 38 0 02f T1I3 5 44 0 25d 4 13 0 10bc 115 62 4 47de 6 19 0 03ef 0 39 0 01ef T2I1 6 02 0 26cd 4 24 0 16b 131 30 4 05cd 8 08 0 14a 0 53 0 01ab T2I2 6 60 0 14bc 4 64 0 19a 126 31 1 99cde 7 90 0 10a 0 54 0 02a T2I3 7 50 0 44ab 4 19 0 09b 108 33 2 39e 6 02 0 04fg 0 49 0 01cd T3I1 5 88 0 20cd 4 06 0 11bcd 162 03 7 54a 6 47 0 01cd 0 52 0 02ab T3I2 7 06 0 27ab 3 76 0 07cde 155 06 5 98ab 6 36 0 00de 0 53 0 02a T3I3 7 62 0 37a 3 64 0 08e 113 29 4 22de 6 23 0 01e 0 52 0 01ab F T 14 60 16 02 11 61 292 54 63 69 F I 9 80 1 30 33 66 293 23 18 74 F T I 2 33 2 74 3 14 82 22 5 14 注 不同小写字母表示差异显著 P 0 05 和 分别表明 F 值检验显著性 P 0 05 和 P 0 01 下同 2 1 2 不同 处理西葫芦幼苗壮苗指标的比较 图 1为不同处理幼苗壮苗指数和生长函数 G值比 较 图中不同小写字母表示 处理在 P 0 05 水平差异 显著 下同 壮苗指标是衡量秧苗素质的重要指标 不同基质和水分处理对壮苗影响不同 F 值 壮苗指 数 F T 12 25 F I 2 02 F T I 5 63 G 值 F T 63 31 F I 0 10 F T I 10 42 基质处 理对幼苗的壮苗指数和 G 值有极显著影响 而灌溉量 对西葫芦幼苗的壮苗指标影响不显著 二 处理交互作 用对幼苗的壮苗指标有极显著影响 由图 1 可知 CK 幼苗在 75 ET 灌溉条件下壮苗指数最大 与 100 ET 灌溉下的壮苗指数相比 显著提高了 16 48 T1 处 理的幼苗在 50 ET 灌溉条件下壮苗指数最大 比 100 ET 和 75 ET 灌溉下的壮苗指数分别显著提高 了 20 89 和 17 82 T2 处理壮苗指数随灌溉量的减 少而增加 75 ET 和 50 ET 灌溉条件下的壮苗指数 比 100 ET 灌溉下的幼苗壮苗指数分别显著提高了 18 04 和 24 07 T3 处理的幼苗壮苗指数随灌溉量 的减少而降低 相比于 100 ET 灌溉条件 在 75 ET 和 50 ET 灌溉条件下的幼苗壮苗指数分别显著降低 了 13 90 和 17 68 在同一灌溉条件下 不同基质 处理的 幼苗壮苗指数差异显著 100 ET 条件下 T2 处理和 T3 处理幼苗壮苗指数显著大于 CK 和 T1 处 理 75 ET 和 50 ET 条件下均是 T2 处理基质幼苗 壮苗指数最大 分别比其他配比的基质提高壮苗指数 15 58 32 10 和 17 84 36 01 随着灌溉量的减 少 基质配比对幼苗壮苗指数影响差异越显著 且体 积质量较大的基质配比利于壮苗的培育 a 壮苗指数 b G 值 注 图中不同小写字母表示差异显著 P 0 05 下同 图 1 不同处理西葫芦幼苗壮苗指标的比较 Fig 1 Comparison of robust seedlings of different treated zucchini seedlings 幼苗 G 值在基质配比和水分影响下差异显著 CK 的幼苗 G 值随灌溉量的减少而减小 在 100 ET 和 75 ET灌溉条件下 G值显著大于 50 ET灌溉下的 G 值 分别显著增加了 21 64 和 14 18 T1 处理的 幼苗 G 值在 100 ET 条件下最大 75 ET 和 50 ET 条件下差异不显著 T2 处理的幼苗在 100 ET 灌溉 条件下 G 值最小 75 ET 和 50 ET 灌溉条件下幼苗 G 值 较 100 ET 灌溉条件下 分别显著提高 20 65 和 f f cde abc cde f ab de ef bcd a ef 0 0 0 2 0 4 0 6 CK T1 T2 T3 壮苗指数 cm g 1 基质处理 处理 I1 I2 I3 bc de cd ab cd f a a ef ef ab ab 0 00 0 01 0 02 0 03 CK T1 T2 T3 G值 g d 1 基质处理 处理 I1 I2 I3 灌溉排水学报 44 16 95 在同一灌溉条件下 不同基质配比的幼苗 G 值差异显著 例如 在 100 ET 灌溉下 T3 处理幼 苗 G 值与 CK 差异不显著 均显著大于 T1 处理和 T2 处理 在 75 ET 和 50 ET 条件下 T2 处理和 T3 处理 幼苗 G 值差异不显著 且显著大于 CK T1 处理 T3 处理基质配比体积质量最大 灌溉量对 G 值的影 响最小 在非充分灌溉条件下 基质体积质量越大 灌溉量对幼苗 G 值的影响越小 从壮苗指标来看 选 用 T2 T3 处理体积质量较大的基质更利于壮苗生长 2 2 不同处理对西葫芦幼苗水分利用率的影响 图 2 为不同处理西葫芦幼苗水分利用率的比较 F值 F T 93 02 F I 99 38 F T I 10 23 由图 2 可知 CK 幼苗在 3 种不同灌溉量下水分利用 率差异不显著 T1 T2 T3 处理基质配比下幼苗的 水分利用率随灌溉量的减少而提高 相比于 100 ET 灌溉条件 在 75 ET 条件下的幼苗水分利用率分别 提高了 6 38 26 71 16 01 在 50 ET 条件下 幼苗的水分利用率分别提高了 25 30 41 14 36 20 灌溉量越少 不同基质配比下的幼苗水分利 用率差异越大 例如在 100 ET 75 ET 50 ET 条 件下 T3 处理 较 CK 水分利用率 分别提高 13 63 24 85 36 96 2 3 不同处理下幼苗耗水规律研究 图 3 为不同基质处理下单株幼苗日耗水量的变 化趋势 在播后 10 d CK T1 T2 处理的幼苗单株 耗水量呈逐渐上升趋势 在 10 d 之后幼苗耗水开始 出现波动 3 种基质处理出现的耗水量变化趋势一致 且随着幼苗生长 耗水变化幅度逐渐增大 说明在幼 苗不同时期对水分的需求不同 T3 处理幼苗单株日 耗水量在播种 10 d 之内呈逐渐上升的趋势 在播后 10 15 d 单株幼苗日耗水量基本不变 播后 15 d 幼 苗耗水量急剧上升 在播后 18 d 耗水量最大 之后 耗水量出现下降趋势 说明随着幼苗的生长 其耗水 量会随着需水量而出现波动 研究发现 幼苗植株较 小时 叶片水分蒸腾量小于基质水分蒸发量 随着叶 片的增长 对基质覆盖面积增大使基质水分蒸发减 少 所以会出现单株幼苗 日耗水量降低的现象 100 ET 条件下不同基质配比 幼苗日耗水量 Y 与播 后天数 X 可用指数函数表示 方程式为 CK y 5 247 2e0 056x R2 0 720 8 T1 处理 y 4 415 7e0 072 7x R2 0 808 6 T2 处理 y 4 287 2e0 070 1x R2 0 776 9 T3 处理 y 3 940 1e0 078 3x R2 0 861 5 2 种材料混 合基质幼苗单株日耗水量随幼苗的 生长变化趋势较 大 3 种和 4 种材料混合的基质培育幼苗单株日耗水 量随幼苗的生长变化趋势较小 同一基质配比条件下 幼苗耗水量随灌溉量的减少而减小 图 2 不同处理西葫芦幼苗水分利用率的比较 Fig 2 Comparison of water use efficiency of different treated zucchini seedlings a CK b T1 处理 c T2 处理 d T3 处理 图 3 不同处理西葫芦幼苗单株日耗水量的变化 Fig 3 Changes in individual daily water consumption of different treated zucchini seedlings ef g efg d de fg c bc de d b a 0 2 4 6 CK T1 T2 T3 水分利用率 g L 1 基质处理 处理 I1 I2 I3 0 3 6 9 12 15 5 7 9 11 13 15 17 19 21 单株幼苗日耗水量 mL 播后时间 处理 I1I2 I3 线性 I1 0 3 6 9 12 15 5 7 9 11 13 15 17 19 21 单株幼苗日耗水量 m L 播后 时间 处理 I1I2 I3 线性 I1 0 3 6 9 12 15 5 7 9 11 13 15 17 19 21 单株幼苗日耗水量 m L 播后 时间 处理 I1 I2 I3 线性 I1 0 3 6 9 12 15 5 7 9 11 13 15 17 19 21 单株幼苗日耗水量 m L 播后 时间 处理 I1 I2 I3 线性 I1 王研 等 基质配比与灌溉量协同对西葫芦幼苗生长和耗水的影响 45 a CK b T1 处理 c T2 处理 d T3 处理 图 4 不同基质处理在 I1 条件下单株幼苗日耗水量拟合方程图 Fig 4 Fitting equation diagram of daily water consumption of single seedling under I1condition under different substrate treatments 2 4 幼苗总耗水量与构成因素的相关分析和通径分析 本 试验选取基质的体积质量 X1 总孔隙度 X2 通气孔隙度 X3 持水孔隙度 X4 气 水比 X5 pH 值 X6 EC 值 X7 和单株幼苗 灌溉量 X8 为幼苗总耗水量 Y 的构成因素 表 5 为不同影响因素与幼苗总耗水量的相关关系 表中 可见总耗水量 Y 与基质的通气孔隙度 X3 气 水比 X5 EC 值 X7 和灌溉量 X8 呈正相关 关系 其相关系数分别为 0 444 0 634 0 598 和 0 977 单 株幼苗总耗水量 Y 与基质体积质量 X1 总 孔隙度 X2 持水孔隙度 X4 和 pH 值 X6 呈 负相关关系 其相关系数分别为 0 814 0 734 0 815 和 0 515 说明影响幼苗耗水量的因素与多个基质性 质和灌溉量都有关 其中不能从单一因素指标衡量幼 苗总耗水量 要综合多个指标分析 各因素之间均存 在一定程度的相关关系 基质 体积质量与总孔隙度 r 0 846 基质体积质量与持水孔隙度 r 0 860 基质体积质量与气水比 r 0 739 极显著负相关 幼苗总灌溉量与基质 pH值 r 0 688 显著正相关关系 从表 5 可获得构成耗水量各因素 X1 X8 与单 株幼苗总耗水量 Y 之间的线性回归方程为 Y 85 067X1 0 057X2 2 224X3 0 548X4 124 684X5 28 168X6 8 083X7 0 832X8 89 713 11 其 F 23 463 p 0 05 达显著水平 说明 Y 关 于 X1 X8的通径分析是有意义的 且总耗水量和各因 素之间的多元回归关系可用式 11 表 示 表 5 单株幼苗总耗水量与影响因素的相关系数 Table 5 Correlation coefficient between total water consumption and influencing factors of individual seedlings 相关系数 体积质量 总孔隙度 通气孔隙度 持水孔隙度 气水比 pH 值 EC 灌溉量 总耗水量 体积质量 1 总孔隙度 0 846 1 通气孔隙度 0 615 0 238 1 持水孔隙度 0 860 0 699 0 671 1 气水比 0 739 0 399 0 967 0 806 1 pH 值 0 525 0 410 0 315 0 378 0 409 1 EC 0 670 0 374 0 730 0 638 0 795 0 074 1 灌溉量 0 028 0 196 0 357 0 357 0 315 0 688 0 257 1 总 耗水量 0 814 0 734 0 444 0 815 0 634 0 515 0 598 0 977 1 回归系数 85 067 0 057 2 224 0 548 124 684 28 168 8 083 0 832 89 713 注 表示相关性在 P 0 05 水平上显著 表示相关性在 P 0 01 水平上显著 y 5 247 2e0 056x R2 0 720 8 0 3 6 9 12 15 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 单株幼苗日耗水量 mL 播后时间 y 4 415 7e0 072 7x R2 0 808 6 0 3 6 9 12 15 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 单株幼苗日耗水量 mL 播后 时间 y 4 287 2e0 070 1x R2 0 776 9 0 3 6 9 12 15 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 单株幼苗日耗水量 mL 播后 时间 y 3 940 1e0 078 3x R2 0 861 5 0 3 6 9 12 15 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 单株幼苗日耗水量 mL 播后 时间 灌溉排水学报 46 由 表 6 可 知 各因素对总耗水量的直接作用由大 到小依次为灌溉量 X8 基质体积质量 X1 持水 孔隙度 X4 总孔隙度 X2 气水比 X5 通气 孔隙度 X3 EC值 X7 pH值 X6 灌溉量 对总耗水量的直接作用最大 其直接通径系数为 0 944 虽然通过基质体积质量 总孔隙度 气水比 和 EC值对总耗水量产生了间接负效应 也通过基质 的通气孔隙度 持水孔隙度和 pH 值 对总耗水量产生 正向间接效应 而且灌溉量自身的正向作用仍较大 最终与总耗水量呈正相关 基质的理化性质中体积质 量对幼苗总耗水量的直接影响程度最高 直接通径系 数为 0 798 虽然通过其 他 因素对耗水量产生间接 正效应 但是体积质量自身对耗水量产生的负效应最 大 其次是持水孔隙度 直接通径系数为 0 516 通过体积质量对耗水量产生的间接影 响大于其直接 影响 综上所述 各因素对幼苗总耗水量均有不同程 度的影响 灌溉量 基质体积质量和持水孔隙度的直 接通径系数均达到显著水平 说明增加基质的体积质 量和持水孔隙度 适当减少幼苗灌溉量 可以减少幼 苗期总耗水量 表 6 单株幼苗总耗水量的通径分析 Table 6 Path analysis of total water consumption in individual seedlings 因素 直接通 径系数 间接通径系数 决定系数 X1 Y X2 Y X3 Y X4 Y X5 Y X6 Y X7 Y X8 Y 总和 X1 0 798 0 398 0 263 0 444 0 338 0 087 0 177 0 026 0 853 0 663 X2 0 470 0 675 0 102 0 361 0 182 0 068 0 099 0 185 0 752 0 539 X3 0 427 0 491 0 112 0 346 0 442 0 052 0 193 0 337 0 761 0 197 X4 0 516 0 686 0 329 0 287 0 368 0 062 0 168 0 337 0 005 0 664 X5 0 457 0 590 0 188 0 413 0 416 0 067 0 210 0 297 2 047 0 402 X6 0 165 0 419 0 193 0 135 0 196 0 187 0 020 0 649 0 087 0 265 X7 0 264 0 535 0 176 0 312 0 329 0 363 0 012 0 243 0 758 0 358 X8 0 944 0 022 0 092 0 152 0 184 0 144 0 114 0 068 0 124 0 955 3 讨 论 蔬菜幼苗期对水分的需求严格 不同水分供给对 幼苗形态生长 22 和耗水量 23 24 也有不同影响 合理的 灌水量有利于保障 蔬菜 产量和提高水分利用效率 25 而农业生产用水量大 传统灌溉方式会造成水资源浪 费 降低生产效益 灌溉量过少又会限制植株生长 因此对育苗灌溉量的研究非常有必要 本试验中 与 100 ET灌溉条件 相比 T1 T2 T3处理幼苗在 75 ET 条件下的水分利用率分别提高了 6 38 26 71 16 01 在 50 ET 条件下幼苗的水分利用率分别显 著提高了 25 30 41 14 36 20 同一基质处理 的幼苗在 50 ET 灌溉下水分利用率大于其余灌溉条 件 75 ET灌溉下的水分利用率大于 100 ET处理 而在 75 ET 灌溉下的壮苗指数较大 在日光温室中 栽种的黄瓜在最佳灌溉水平下 果实产量和水分利用 率才能达到最佳效果 26 同样 有 研究 27 认为以 80 ET 作为基础灌溉可显著提高番茄果实产量 与 地面灌溉相比还可节水 38 在基质育苗生产中 选择最优基质条件以供工厂 化育苗是日前研究的主要内容之一 以牛粪 秸秆等 有机物料为主的基质体积质量适宜 孔隙度大 不 仅可降低育苗成本 还可提高茄子穴盘育苗的栽培 效果 28 基质栽培的缓冲性比土壤栽培差 这就需要 结合合理的灌溉决策体系 既能满足作物的养分需 求 也减少了灌溉不足造成的基质中盐分积累 影响 作物正常生长 4 因此需要研究灌溉制度和基质配比 协同作用下幼苗生长 灌溉制度和基质配比协同作用 影响幼苗的生长 研究表明 9 在低气水比处理下 任何 灌溉水平幼苗总体长势均不好 在中气水比处理 下 基质中的空气和水分要在一个协调的水平上 才利 于培育壮苗 在高气水比处理下 充足的水分可以使 叶片更好地吸收养分 提高壮苗指数 在水分胁迫条 件下 25 和 50 堆肥榛子壳可以与泥炭混合用作番 茄幼苗栽培基质 29 本试验中 CK基质体积质量较小为 0 14 g cm3 结合