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2016~2019 年北京市草莓生产水分利用情况监测调查与分析

2021-05-31刘宝文牟国兴

农业工程技术 2021年7期
关键词:花芽分化全生育期利用效率

马 欣,宗 静,刘宝文,牟国兴

(1.北京市农业技术推广站,北京 100029;2.北京市昌平区农业环境监测站,北京 100029)

设施草莓是北京农业的重要组成部分,在推进首都农业现代化发展、促进农业增效、农民增收等方面发挥了重要作用。草莓是喜水作物,而北京作为极度缺水城市,水资源匮乏,农业作为北京市用水大户由于受到来自工业、生活和生态用水的压力,其用水形势非常严峻[1]。监测北京市各产业的用水量,寻找节水空间显得十分必要[2]。文章通过连续4 年对京郊草莓种植户水分利用情况进行监测,明确草莓生长各阶段用水量及其变化趋势,对水分利用效率进行分析,为草莓高效节水栽培模式提供数据参考。

材料与方法

调查区域与对象

2016 年9 月~2019 年6 月,选取北京市昌平区栽培技术和管理水平基本相同的50 家草莓种植户,对其用水情况进行监测调查(表1)。2016 年监测13 户,其中滴灌10 户、滴灌+微喷1 户、滴灌+水管1 户、微喷1 户;2017 年监测10 户,滴灌9 户、滴灌+微喷1 户;2018年监测13 户,滴灌11 户、滴灌+水管2 户;2019 年监测14 户,滴灌7 户、滴灌+微喷5 户、滴灌+水管1 户、微喷1 户。50 个监测户中,包括合作社、园区、农户等不同类型经营主体,栽培技术水平均衡,保证调研结果具有代表性。

表1 各年草莓监测点灌水方式基本情况

监测内容与监测方法

灌水量 为每个监测户安装水表,发放用水情况监测记录本,督促种植户及时记录每次灌水日期、灌水方式、灌水前后水表数(单位为m3)、以及灌水时间,根据水表差值计算每次灌水量,技术人员定期检查记录情况。

产量和产值 每棚每次收获后统计产量和产值。

投入成本 包括种苗、肥料农药、人工、水费、电费、棚室折旧费。

纯收入=产值-投入成本

作物水分利用效率(kg/m3)=单位面积作物产量/ 单位面积农田灌溉水量[3]

水分经济利用效率(元/m3)=单位面积作物纯收入/ 单位面积农田灌溉水量[4]

生育期调查

定植期:草莓移栽时,记录定植幼苗的时期;花芽分化期:定植期与25% 植株花蕾显现之间的时期;显蕾期:25% 植株花蕾显现的日期;始花期:5%植株有花开放的日期;盛花期:75% 植株有花开放的日期;坐果期:坐果期以第1 穗果坐住为准;始熟期:5% 花序一级序果成熟的日期[5];盛果期:75% 花序一级序果成熟的日期;中果期:第1 茬果结束,5% 第2 茬一级序果成熟的日期;末果期:第3 茬果结束,5% 第4 茬一级序果成熟的日期。草莓各生长发育阶段灌水量等于各阶段每次灌水量之和。

结果与分析

各年全生育期灌水次数与灌水量情况

如表2 所示,2016~2019 年,各年全生育期灌水次数最多为2016、2018 年,均灌水59 次;最少为2019 年,灌水46 次;4 年全生育期平均灌水次数54 次。4 年间灌水量从196 m3/667m2到223 m3/667 m2不等,最多为2017 年,最少为2019 年,平均灌水量209 m3/667 m2,平均单次灌水量3.9 m3/667 m2,平均日(275 天)灌水量0.76 m3/667 m2。监测点4 年的平均定植密度为7680 株/667 m2,平均单株灌水量0.027 m3。通过监测数据来看,2016~2018 年,灌水次数无明显变化,全生育期稳定在50 多次,2019 年减少为46 次;灌水量变化趋势与灌水次数基本一致,2016~2018 年,全生育期在200 m3/667 m2以上,2019 年减少为196 m3/667 m2。

表2 各年草莓监测点全生育期灌水次数与灌水量

各年不同生长阶段灌水次数与灌水情况

如表3 所示,2016~2019 年,各年草莓不同生长阶段平均灌水量在末果期最大,平均57 m3/667 m2,其次是中果期和花芽分化期,分别为39 m3/667 m2和35 m3/667 m2,盛花期和坐果期灌水量最小,分别为7 m3/667 m2。

表3 各年草莓监测点不同生育期灌水量/(m3/667 m2)

如表4 所示,2016~2019 年,各年草莓平均灌水次数在末果期、花芽分化期、中果期最多,依次为12 次、11 次、10 次,定植期、始收期和盛果期4 次,显蕾期和初花期3 次,盛花期和坐果期2 次。

表4 各年草莓监测点不同生育期灌水次数/ 次

如表5 所示,2016~2019 年,各年草莓不同生育期平均单次灌水量依次为末果期4.9 m3/667 m2、中果期4.1 m3/667 m2、定植期3.6 m3/667 m2、显蕾期3.6 m3/667 m2、盛花期3.6 m3/667 m2、坐果期3.6 m3/667 m2、盛果期3.6 m3/667m2、始收期3.4 m3/667 m2、初花期3.3 m3/667 m2、花芽分化期3.2 m3/667 m2。

表5 各年草莓监测点不同生育期单次灌水量/(m3/667 m2)

如表6 所示,2016~2019 年,各年草莓不同生育期每667 m2日均灌水量依次为定植期14.1 m3、花芽分化期1.2 m3、末果期0.9 m3、显蕾期0.7 m3、初花期0.6 m3、中果期0.6 m3、盛花期0.5 m3、坐果期0.5 m3、始收期0.5 m3。

表6 各年草莓监测点不同生育期日均灌水量/(m3/667 m2)

各年产投比和水分利用效率情况

如表7 所示,2016~2019 年,草莓监测点各年平均产量分别为2152、2326、1793、1926 kg/667 m2,4 年平均产量2049 kg/667 m2,平均价格44 元/kg,平均产值90665 元/667 m2,平均投入成本(种苗、肥料农药、人工、水费、电费、棚室折旧费等)25954 元/667 m2,平均纯收入64711 元/667 m2。各年全生育期水分利用效率分别为10.8、10.4、8.2、9.8 kg/m3,平均9.8 kg/m3;水分经济利用效率分别为400.3、283.6、179.7、389.8 元/m3,平均313.3 元/m3。

表7 各年草莓监测点产投比和水分利用效率情况

讨论与结论

水分利用效率指植物消耗单位水量所产出的同化量,反映植物生产过程中的能量转化效率,也是评价一定水分条件下植物生长适宜度的综合指标之一[6]。从4 年的监测数据可以看出,灌溉量为200 m3/667 m2时,水分利用效率与水分经济利用效率最高;灌溉量为220 m3/667 m2时,水分利用效率与水分经济利用效率最低;灌溉量为223 m3/667 m2时,产量最高。4 年监测结果表明,草莓的全生育期中,定植期、花芽分化期、末果期日均灌水量最大,这与毛军[7]、路河[8]等人研究结果一致。草莓果实90% 为水分,草莓全生长期每株所需水分为15 L,特别是茎叶生长期、果实膨大期,每天需要300~500 mL 的水分[9],监测点4 年来平均单株灌水量27 L,茎叶生长期与果实膨大期日均灌水量500~1200 mL,仍有较大的节水空间。

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