本发明属于农业灌溉技术领域，具体涉及绿洲灌区一种南瓜节水高产灌溉方法。
背景技术：
南瓜是中国重要的蔬菜作物，为我国菜粮兼用的传统植物，栽培历史悠久，由于对气候、土壤等条件的适应性较强，南瓜生长较强健、易栽培，目前在我国栽培面积很广，全国各地多有种植，产量较高，以往对南瓜的研究主要侧重于雨养农业区南瓜栽培种植方式，而有关绿洲灌区南瓜节水高产灌溉方法的研究相对较少，因此，本发明将有限灌溉水通过垄膜沟灌方式在南瓜不同生育期进行合理配置，可优化南瓜灌溉制度，有效调控南瓜生长，在实现作物高产的同时，达到节水和提高作物水分利用效率的目的。
技术实现要素：
本发明针对上述存在的问题，提供了一种节水并协同提高作物产量和水分利用效率的灌溉方法，该方法是根据南瓜的需水规律，通过合理调控灌水次数、不同生育期灌水定额和灌溉定额，保证南瓜节水高产种植的灌溉条件，实现作物节水、高产和水分高效利用的目的。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种南瓜节水高产的沟灌灌溉方法，包括整理土地、种子处理、播种、施肥、灌溉及生长期内的管理：
作为优选，采用垄膜沟灌栽培种植，播前整理土地，开沟起垄，垄宽0.4m，垄高0.3m，垄上覆膜；无覆盖灌水沟沟宽0.4m，沟深0.3m，无覆盖畦畦宽1.2m。
作为优选，在所述塑料膜覆盖的垄上种植一行南瓜，采用对爬式种植，每垄25株，株距0.5m，行距2.0m；沟内灌水，两行中间裸露地表用于摆放瓜蔓。
作为优选，南瓜于5月初播种，所选品种为高产、抗性强、株型紧凑的早熟品种；播种前根据种植区域常发病虫害进行拌种或种衣剂包衣。
作为优选，播前结合整地施足底肥，以氮肥作为基肥，适量增施磷钾肥，南瓜生育中期不再追肥。
作为优选，在南瓜的关键生育期，在所述无覆盖灌水沟内进行作物灌溉。
作为优选，所述灌溉采用软管输水，通过无覆盖灌水沟内水分的侧渗满足南瓜需水要求。在灌溉的具体实施过程中，涉及不同生育期灌水定额、灌水次数和灌溉定额。对南瓜不同生育期进行灌水调控，比较不同灌水条件对南瓜产量和水分利用效率的影响。
作为优选，所述灌水时期是在以下三个关键生育期中的前两个时期对南瓜进行不同水量灌溉：a)苗期；b)伸蔓期；c)开花座果期。所述的苗期为自第一真叶开始抽出至具有5片真叶还未抽出卷须，伸蔓期为第五片真叶展开至第一节雄花开放，开花结果期为第一节雄花开放至果实成熟。
作为优选，灌溉定额为900m3/hm2，灌水次数为2次，不同生育期灌水量为苗期450m3/hm2，伸蔓期450m3/hm2，开花座果期不灌水。
作为优选，南瓜于8月底至9月初收获，生育期120～124天。
本发明的南瓜灌溉方法在实现作物节水的同时对南瓜产量有不同程度的提高，同时也提高了南瓜水分利用效率。本发明对荒漠绿洲地区节水农业发展具有重要的实际意义，将在南瓜的种植中广泛运用。
【附图说明】
图1为本发明南瓜灌溉方法的种植示意图。
图中：1为塑料膜覆盖的垄；2为无覆盖灌水沟；3为无覆盖畦。
【具体实施方式】
本发明将南瓜的灌水时期分为苗期(第I阶段，自第一真叶开始抽出至具有5片真叶还未抽出卷须)、伸蔓期(第II阶段，第五片真叶展开至第一节雌花开放)、开花结果期(第III阶段，第一节雌花开放至果实成熟)三个阶段。
下面结合附图和具体实施例对本发明作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更了解本发明，但并不因此限制本发明。
下述南瓜品种为“日本甜栗”南瓜。该品种由日本引进原种，为杂交一代早熟西洋南瓜，植株生命力旺盛，具有株型紧凑、叶面积小、节间长较短、座果率高等特点，果实扁圆形，果皮呈墨绿色，果肉金黄，粉质香甜、口感好。
实施例1：
本实施例在甘肃河西走廊张掖绿洲益民灌区(100°43′E，38°39′N)进行。土壤为轻壤土，pH值为7.22，耕层土壤田间最大持水量为24％，土壤容重1.4g/cm3。灌区农田地力均匀，地下水位较低，盐碱化程度较小。南瓜全生育期有效降雨量2014年为156.8mm，2015年为113.7mm。南瓜田间种植图如图1所示，具体步骤如下：
1)南瓜于5月初播种，播前整地，起垄做沟，垄宽0.4m，垄高0.3m，垄上覆膜，沟宽0.4m，沟深0.3m。
2)播前结合整地施尿素350kg/hm2，三元复合肥350kg/hm2，磷酸二铵350kg/hm2，硫酸钾300kg/hm2，施肥总量为1350kg/hm2，然后机械翻深20～30cm，生育中期不再追肥。
3)播前根据该区常发病虫害进行拌种，播种时在步骤1)中所述塑料膜覆盖的垄上种植一行南瓜，行距2.0m，株距0.5m，每垄25株，采用对爬式种植，两行中间裸露地表用于摆放瓜蔓。
4)在南瓜关键生育期通过软管输水，在步骤1)所述的沟内灌水。
根据下述技术要求对南瓜进行灌溉并优选灌水方法。
(1)在第I生育阶段进行灌溉，灌水量为450m3/hm2，其他生育阶段不灌水(T1处理)。
(2)在第I、第II生育阶段进行灌溉，灌水量分别为450m3/hm2、300m3/hm2，其他生育阶段不灌水(T2处理)。
(3)在第I、第II生育阶段进行灌溉，灌水量分别为450m3/hm2、450m3/hm2，其他生育阶段不灌水(T3处理)。
(4)在第I、第II和第III生育阶段进行灌溉，灌水量分别为450m3/hm2、450m3/hm2和300m3/hm2(T4处理)。
(5)在第I、第II和第III生育阶段进行灌溉，灌水量分别为450m3/hm2、450m3/hm2和450m3/hm2(CK对照)。
每个处理及对照均重复三次，共15个小区。小区面积12m×5.2m＝62.4m2，种植四垄南瓜，每小区100株。除灌水不同外，其他田间管理措施一律相同，如种子处理、播种日期和施肥时间安排、播种方法、施肥方法及病虫害防治等完全一致。2014年南瓜于5月2日播种，9月5日收获，作物生育期为124天；2015年于5月3日播种，8月31日收获，生育期为120天。
本发明的有益效果在于：
(1)不同灌水量和灌水次数对南瓜果实形态指标的影响
果形是果实外观品质的重要指标之一，通常以果(瓜)形指数(纵径/横径)来表示。由表1可知，全生育期不同灌水次数和灌水量对南瓜果肉厚、果实纵径和果实横径均有影响。果肉厚以T1处理最小，为2.97cm(2014年)和2.81cm(2015年)，T2、T3、T4和CK对照则均达到3.0cm以上，较T1处理显著(p<0.05)增加12.1％、15.5％、11.5％、10.1％(2014年)和9.6％、13.9％、23.1％、26.7％(2015年)。2014年果肉厚以T3处理最大，显著高于对照CK14.9％；2015年果肉厚以对照CK最大，显著高于T1、T2和T3处理26.7％、15.6％和11.3％。两个年度灌水量和灌水次数的增加促进果实横径和纵径相应增大，其中T2、T3、T4和CK果实横径分别比T1显著增加4.4％、4.8％、5.0％、5.3％(2014年)和7.7％、12.3％、16.7％、19.5％(2015年)，而T2、T3、T4和CK果实纵径较T1则显著增加4.5％、5.2％、4.2％、4.2％(2014年)和7.4％、8.6％、12.1％、16.3％(2015年)，其中T3、T4和CK横、纵径分别达到了18.0cm和11.0cm以上，且T2与T3、T4与CK间差异不显著(p>0.05)。各处理及对照间瓜形指数不存在显著差异，说明灌水量和灌水次数不会显著影响南瓜的瓜形指数。单瓜质量随着果肉厚的变化而变化，以T1处理最小，为1.62kg(2014年)和1.24kg(2015年)，T2、T3、T4处理和对照CK分别比T1处理显著增加了24.7％、29.6％、24.1％、21.0％(2014年)和40.3％、55.7％、72.6％、75.8％(2015年)。上述结果表明，伸蔓期和开花座果期灌水对南瓜瓜形指数影响均不显著，而适当增加灌水次数则均显著影响南瓜果肉厚、横径、纵径和单瓜质量。
表1不同灌水量和灌水次数对南瓜果实形态指标的影响
注:表中同一年份同列数据字母不同表示在p<0.05水平上差异显著。
(2)不同灌水量和灌水次数对南瓜产量的影响
由表2可以看出，2014年南瓜产量由高到低顺序为T3＞T2＞T4＞CK＞T1，2015年为CK＞T4＞T3＞T2＞T1。两个年度T1处理南瓜产量最低，分别为26089.16kg hm-2(2014年)和20142.01kg hm-2(2015年)；2014年以T3处理产量最高(33850.89kg hm-2)，而2015年则以对照CK产量最高(35235.18kg hm-2)。T2、T3、T4和CK产量分别比T1显著(p<0.05)增加了24.6％、29.8％、23.1％、21.2％(2014年)和39.8％、55.2％、71.9％、74.9％(2015年)。因此，伸蔓期和开花座果期为南瓜需水关键期，这两个时期灌水显著提高了南瓜产量。2014年南瓜产量随灌溉定额和灌水次数的增加表现出先增大后减小的趋势，T4处理和对照CK较T3处理产量降低了5.15％和6.59％；2015年南瓜产量则随灌溉定额和灌水次数的增加而持续增大。究其原因，主要是2014年南瓜开花座果期有效降雨量比2015年多54.5mm，达到98.5mm，因此2014年南瓜开花座果期各处理及对照土壤水分原本就比较高，灌水导致土壤湿度过高使南瓜茎叶徒长，蒸腾作用加剧，无效水分消耗增加，导致南瓜生长受阻，产量下降。总体而言，全生育期分别在苗期和伸蔓期灌水450m3/hm2的T3处理2014年南瓜产量比其他处理及对照增加4.1％～29.8％，比灌溉定额最大和灌水次数最多的对照CK与灌溉定额仅次于CK的T4处理产量分别增加7.1％和5.4％；2015年T3处理产量分别比T1和T2显著提高55.2％和11.0％，也仅比CK和T4减少10.8％和9.7％。
表2不同灌水量和灌水次数对南瓜产量和水分利用效率的影响
注:表中同一年份同列数据字母不同表示在p<0.05水平上差异显著。
(3)不同灌水量和灌水次数对南瓜节水效果及耗水量的影响
就灌水次数和灌溉定额而言，全生育期分别在苗期和伸蔓期灌水450m3/hm2的T3处理比对照CK和T4处理南瓜全生育期少灌水1次，灌溉定额分别小450m3/hm2和300m3/hm2，因而比CK和T4分别显著节约灌溉用水33.3％和25.0％。就全生育期南瓜耗水量来说，T3处理分别比对照CK和T4处理显著(p<0.05)减少9.4％、7.6％(2014年)和9.7％、6.3％(2015年)。
(4)不同灌水量和灌水次数对南瓜水分利用效率的影响
水分利用效率反映每消耗单位水量所能获得的作物籽粒产量(或经济产量)。由表2可以看出，2014年各处理南瓜水分利用效率大小顺序为T2＞T3＞T4＞T1＞CK，2015年则为T4＞CK＞T3＞T2＞T1。2014年水分利用效率最高的为T2处理(112.49kg·hm-2·mm-1)，较T1、T4和CK显著(p＜0.05)提高14.3％、14.6％、19.7％，T2与T3间及T1与T4间差异均不显著(p＞0.05)，但T1、T2、T3、T4处理水分利用效率均显著高于CK；2015年水分利用效率最大的为开花座果期灌水300m3/hm2的T4处理，其值为118.46kg·hm-2·mm-1，较T1、T2和T3提高25.6％、8.9％、3.7％，T4与CK间水分利用效率差异不显著，说明适当减少灌水量和灌水次数，可促进南瓜充分利用土壤水分，进而提高水分利用效率。总的来说，全生育期分别在苗期和伸蔓期灌水450m3/hm2的T3处理南瓜水分利用效率2014年比T2低1.1％，但比其他处理及对照提高13.1％～18.1％(比对照CK和T4处理分别提高18.1％和13.1％)，而2015年T3南瓜水分利用效率比T4低3.6％，与CK持平，但比其他处理及对照提高5.0％～21.1％。
因此，从节水、高产和水分高效利用角度而言，全生育期分别在苗期和伸蔓期灌水450m3/hm2的灌溉技术方案(T3处理)可提高南瓜产量4.1％～55.2％，节水25.0％～33.3％，提高南瓜水分利用效率5.0％～21.1％，从而该灌溉模式被优选为本发明南瓜节水、高产的灌水方法。
综上，在荒漠绿洲灌区，采用本发明的技术方案，将有限灌溉水通过垄膜沟灌方式在南瓜不同生育期进行合理配置，通过合理调控灌水次数、不同生育期灌水定额和灌溉定额，保证南瓜节水高产种植的灌溉条件，可有效调控南瓜生长发育，最终实现作物节水、高产和水分高效利用三者的共赢。