一种旱地西瓜全膜覆盖垄上沟播栽培方法与流程

本发明属于西甜瓜栽培技术领域，具体地说，涉及一种旱地西瓜全膜覆盖垄上沟播栽培方法。

背景技术：

陇东旱塬处于我国干旱半干旱区，水分问题是这一地区农业发展的核心问题，多年平均降水量仅为全国平均降水量的55％，降水分布不均匀，多集中在在夏季7、8、9三个月。当地栽培模式以高垄地膜覆盖栽培或平畦地膜覆盖栽培为主，但受制于气候特征，在西瓜生长的早期易发生干旱，晚期降水较多时雨水汇聚到垄沟，导致根系生长受阻腐烂，并易诱发病害导致减产。因而，探索一种适宜于该区域西瓜生长的有效集雨栽培模式成为一项重要的研究课题。旱地西瓜全膜垄上沟播栽培模式是在此背景下研发的适宜于半干旱区西瓜栽培区种植模式。

技术实现要素：

本发明的目的在于在于解决该区域内降水与西瓜生育期需水时期矛盾导致产量降低的问题,提供一种综合早期雨水收集、后期防止雨涝、稳定产量的旱地西瓜全膜覆盖垄上沟播栽培方法。

其具体技术方案为：

一种旱地西瓜全膜覆盖垄上沟播栽培方法，包括以下步骤：

步骤1、种子处理

播前对西瓜种子进行精选，晒种2～3d，再用55℃温水进行温汤浸种30分钟，然后用50％多菌灵或70％甲基托布津浸种1h；

步骤2、浅耕整地

前茬收获后清除残膜，并浅耕一次，耕深15～20cm,耕后及时耙耱，镇压保墒，要求地平、土绵、墒足，地面无土块和竖立草根。

步骤3、防治地下害虫

用75％辛硫磷3.75kg/hm²或40％甲基异柳磷7.5kg/hm²掺细土300kg，结合播前浅耕施入土壤进行防治。

步骤4、播前防治杂草

杂草危害严重的地块，用48％拉索乳油3000～3750ml/hm²兑水450～600kg，或用50％乙草胺乳油1500～2250ml/hm²，兑水450～600kg于浅耕前在地面均匀喷洒，结合播前浅耕施入土壤，防除单子叶杂草，兼除阔叶杂草。

步骤5、起垄

于西瓜播种前5～7d开沟起垄，起垄后垄宽100cm，垄高30cm，沟宽30cm，垄上再开集水沟，集水沟上口宽20cm，深10cm，垄面平整，无土块、草根等硬物，垄宽均匀一致,水沟两侧面及沟底平整。

步骤6、施基肥

施农家肥30000kg/hm²，纯N90kg/hm²，P₂O₅ 120kg/hm²，K₂O 180kg/hm²，于播前结合开沟起垄条施于集水沟下方。

步骤7、覆膜

起垄后即能铺膜，用幅宽140cm、厚度0.01mm的地膜覆盖垄、沟及集水沟，并在沟内膜面均匀撒土压膜，之后在集水沟底部打孔以便于收集雨水。

步骤8、播种

覆膜后，当0～10cm土层地温稳定在12℃以上时开始播种，播期以西瓜出苗后能避开晚霜危害为宜，选择在4月下旬至5月上旬，西瓜在垄上集水沟内种植，株距100cm，播种密度7692～9615株/hm²，人工点播，在膜面打孔后人工点播，每穴1～2粒种子，播后先后用土封严膜孔。

步骤9、播后管理

出苗前，要经常检查盖膜孔的土是否出现板结。如有板结，要及时破除。地膜若被撕烂或被风刮起，要及时用土压实，出苗后，田间逐行检查，对缺苗要及时进行补苗，及时催芽补种，或移栽定植。

步骤10、田间管理

苗期做到田间无杂草，修整畦面平整，在集水沟内打孔便于降水汇集后入渗。

西瓜伸蔓期，采取三蔓整枝方式。西瓜秧蔓长至100cm长时铺一层麦杆固定瓜蔓，防止烂果和机械损伤。及时打掉新长出的子蔓，保留子蔓上长出的孙蔓。整枝时注意以下几方面：一是除芽要早，早摘除非结果蔓的芽，伤口小而愈合快，减少病菌侵入机会。二是要在晴天上午露水干后进行，伤口愈合快，减少伤流。三是采用锋利的修剪刀进行整枝，伤口小而平整，易收口，同时修剪部位应留有3～5cm长的基部，以防止伤口腐烂影响到主蔓。四是边整枝边消毒，每修剪一次，把修剪刀在配制的高浓度杀菌药液中浸沾一次进行消毒，减少病菌传染侵入。五是修剪下来的残枝，特别是病叶、老叶，应随时带出瓜田，避免留在瓜田腐烂传播病菌。整枝过程持续到座果后。根据降雨情况适时追施N 30kg/hm²，追肥采用穴施法，在集水沟内距离播种点10cm的地方挖深约10cm的小穴，放入肥料后用土掩埋。西瓜开花期不能施用药剂，避免影响昆虫授粉，尽量采用自然授粉，若遇连阴雨天，采用人工辅助授粉，西瓜座果后进行疏果，每株留1果，当果实长至鸡蛋大小时可疏果留果，一般选发育无畸形、表皮无损伤、未受病虫害侵染的幼果，同时疏掉其它幼果。疏果后根据土壤墒情追施N30kg/hm²，果实膨大期再施N30kg/hm²。果实发育至结果中期可进行果实管理，适当在日间进行翻瓜、遮阳等措施，保证果实受光均匀，尤其是在降雨后，观察果实贴地一面因受潮造虫害或形成白斑。期间修整垄面和垄沟，清除杂草，保持垄面不积水。计算西瓜出土后的天数，可以确定其成熟程度。果皮颜色充分表现出该品种特征特性，采收时注意留下10～15cm的蔓与果柄。依据销售计划和运输长度可适当提早收获，保证西瓜硬度。西瓜采收后及时清除瓜蔓，为棉花留足生长空间，同时防止棉花受病虫害侵染。

步骤11、病虫害防治。

进一步，步骤11具体包括：

1)农业防治

选用抗病品种，对种子、土壤消毒，适时播种，合理密植，科学施肥，培育壮苗，合理轮作，加强田间管理，清除杂草及病株残体。

2)物理防治

2.1)设黄板诱杀蚜虫和白粉虱。用100cm×20cm的纸板涂上黄漆，上涂一层机油，每公顷挂450块～600块，挂在行间，当板粘满蚜虫和白粉虱时再重涂一层机油。

2.2)用黑光灯诱杀潜叶蝇、向日葵螟

2.3)用烟蚜茧蜂或七星瓢虫防治蚜虫。

2.4)发现病株、病叶及时清除烧毁或深埋，并撒石灰消毒。

2.5)用27％高酯膜剂70～140倍液喷于叶面，7d～10d一次，连喷2～3次，可防白粉病菌侵入。

3)药剂防治病虫害。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

(1)良好的集雨排涝效果

全膜覆盖垄上沟播为全地面地膜覆盖，起垄方式是在传统拱形垄的顶部中心沿土垄平行方向开掘一条宽20cm深10cm的集水沟，降至垄面的雨水被分别收集于垄面小沟和两垄间大沟里。垄上沟播模式形成的垄上和垄沟一大一小两个雨水收集区，产生立体梯度的集雨效应，避免了普通拱形垄在降水较少情况下垄沟收集的雨水无法直接作用于垄上植株根部的缺点，取得了良好的集雨抗旱效果。在降雨较少时，全覆膜垄上沟播较对照半膜垄播处理提高0-40cm土壤储水量12.13％，有力的保证了移栽幼苗的成活和生长，为后期的生长发育打下了良好的基础。而在生育后期由于降雨量较大，垄上和垄沟两个雨水收集区分别起到接纳和分流的作用，较多的水分被吸收到垄体的土壤中，避免根系浸水。

(2)显著的增温保墒作用

覆膜可有效提高土壤温度，起垄的方式增加了垄体受热面积，二者的叠加效应促进了土壤温度的提升。全膜垄播处理垄上温度较半膜垄播对照处理高2.63％，全膜垄上沟播模式垄上温度较半膜垄播模式(传统模式)高11.01％。

(3)不同降水年份均能稳定产量

分别比较贫水年、均水年和丰水年的产量结果来看，贫水年份相比对照组全覆膜垄上播种平均单瓜重高35.32％，均水年份单瓜重高3.8％，丰水年份单瓜重高6.94％，说明垄上沟播处理有明显的稳产效应。

(4)促进水肥利用率

相对于传统模式，西瓜的水分利用率提高了11.67％，氮肥利用率提高了4.63个百分点，显示出垄上沟播能够合理利用有限水分，促进了水肥耦合。

附图说明

图1是起垄方法示意图，其中，图1a.普通拱形垄，图1b.垄上开集水沟；

图2是不同栽培方式下西瓜不同生育期0-100cm土壤水分含量；

图3是不同生育时期各处理土壤储水量变化；

图4是不同处理各土层土壤温度的日变化。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方案对本发明的技术方案作进一步详细地说明。

1产地环境技术条件

1.1地块要求

选择地力基础较好、地面平整、土层深厚、肥力较高、保水保肥的地块；避免与葫芦科、茄科作物重茬，嫁接换根的可连作。重茬2a以上必须做土壤处理。前茬以选择小麦、大麦、马铃薯、豆类、油料等作物为宜。

1.2气象条件

1.2.1光照

全生育期需要光照时间在1100～1500h。

1.2.2温度

全生育期需要活动积温:1500～2500℃。

2生产管理措施

2.2种子准备

2.2.1品种选择

西瓜选用抗病、耐寒、中晚熟、外观和内在品质好符合市场消费需求的品种。如：西农8号、陇抗9号、金城5号、郑抗9号等。

2.2.2种子质量

符合GB10715.1的要求。

2.2.3种子处理

播前对西瓜种子进行精选，晒种2～3d，再用55℃温水进行温汤浸种30分钟，然后用50％多菌灵或70％甲基托布津浸种1h。

3播前土地管理

3.1浅耕整地

前茬收获后清除残膜，并浅耕一次，耕深15～20cm,耕后及时耙耱，镇压保墒，要求地平、土绵、墒足，地面无土块和竖立草根。

3.2防治地下害虫

金针虫、地老虎等地下害虫严重的地块，用75％辛硫磷3.75kg/hm²或40％甲基异柳磷7.5kg/hm²掺细土300kg，结合播前浅耕施入土壤进行防治。

3.3播前防治杂草

杂草危害严重的地块，用48％拉索乳油3000～3750ml/hm²兑水450～600kg，或用50％乙草胺乳油1500～2250ml/hm²，兑水450～600kg于浅耕前在地面均匀喷洒，结合播前浅耕施入土壤，防除单子叶杂草，兼除阔叶杂草。

3.4起垄

于西瓜播种前5～7d开沟起垄，起垄后垄宽100cm，垄高30cm，沟宽30cm，垄上再开集水沟，集水沟上口宽20cm，深10cm，垄面平整，无土块、草根等硬物，垄宽均匀一致,水沟两侧面及沟底平整。

3.5施基肥

施农家肥30000kg/hm²，纯N90kg/hm²，P₂O₅ 120kg/hm²，K₂O 180kg/hm²，于播前结合开沟起垄条施于集水沟下方。

3.6覆膜

起垄后即可铺膜，用幅宽140cm、厚度0.01mm的地膜覆盖垄、沟及集水沟，并在沟内膜面均匀撒土压膜，之后在集水沟底部打孔以便于收集雨水。

4播种

4.1播种期

覆膜后，当0～10cm土层地温稳定在12℃以上时开始播种，播期以西瓜出苗后能避开晚霜危害为宜，一般选择在4月下旬至5月上旬。

4.2种植规格

西瓜在垄上集水沟内种植，株距100cm。

4.3播种密度

播种密度7692～9615株/hm²。

4.4播种方式

人工点播，在膜面打孔后人工点播，每穴1～2粒种子，播后先后用土封严膜孔。

5播后管理

5.1破除板结和地膜检查

出苗前，要经常检查盖膜孔的土是否出现板结。如有板结，要及时破除。地膜若被撕烂或被风刮起，要及时用土压实。

5.2查苗与补苗

出苗后，田间逐行检查，对缺苗要及时进行补苗，及时催芽补种，或移栽定植。

6田间管理

6.1西瓜苗期

苗期做到田间无杂草，修整畦面平整，在集水沟内打孔便于降水汇集后入渗。

6.2西瓜伸蔓期

6.2.1西瓜整枝

采取三蔓整枝方式。西瓜秧蔓长至100cm长时铺一层麦杆固定瓜蔓，防止烂果和机械损伤。及时打掉新长出的子蔓，保留子蔓上长出的孙蔓。整枝时注意以下几方面：一是除芽要早，早摘除非结果蔓的芽，伤口小而愈合快，减少病菌侵入机会。二是要在晴天上午露水干后进行，伤口愈合快，减少伤流。三是采用锋利的修剪刀进行整枝，伤口小而平整，易收口，同时修剪部位应留有3～5cm长的基部，以防止伤口腐烂影响到主蔓。四是边整枝边消毒，每修剪一次，把修剪刀在配制的高浓度杀菌药液中浸沾一次进行消毒，减少病菌传染侵入。五是修剪下来的残枝，特别是病叶、老叶，应随时带出瓜田，避免留在瓜田腐烂传播病菌。整枝过程持续到座果后。

6.2.1追肥

根据降雨情况适时追施N 30kg/hm²，追肥采用穴施法，在集水沟内距离播种点10cm的地方挖深约10cm的小穴，放入肥料后用土掩埋。

6.3西瓜开花期

西瓜开花期不能施用药剂，避免影响昆虫授粉，尽量采用自然授粉，若遇连阴雨天，可采用人工辅助授粉。

6.4西瓜座果至成熟期

6.4.1疏果

西瓜座果后即可进行疏果，每株留1果，当果实长至鸡蛋大小时可疏果留果，一般选发育无畸形、表皮无损伤、未收病虫害侵染的幼果，同时疏掉其它幼果。

6.4.2追肥

疏果后可根据土壤墒情追施N30kg/hm²，果实膨大期再施N30kg/hm²。

6.4.3果实管理

果实发育至结果中期即可进行果实管理，适当在日间进行翻瓜、遮阳等措施，保证果实受光均匀，尤其是在降雨后，观察果实贴地一面因受潮造虫害或形成白斑。期间修整垄面和垄沟，清除杂草，保持垄面不积水。

6.5西瓜采收

6.5.1适时收获

计算西瓜出土后的天数，可以确定其成熟程度。果皮颜色充分表现出该品种特征特性，采收时注意留下10～15cm的蔓与果柄。依据销售计划和运输长度可适当提早收获，保证西瓜硬度。

6.5.2清除瓜蔓

西瓜采收后及时清除瓜蔓，为棉花留足生长空间，同时防止棉花受病虫害侵染。具体作业标准符合DB62/T 653-2013废膜捡拾机作业质量要求。

7病虫害防治

主要病害有：白粉病、霜霉病、蔓枯病、菌核病、炭疽病、疫病、枯萎病、细菌性叶枯病、细菌性角斑病、病毒病、锈病和黄守瓜；虫害包括：蚜虫、白粉虱、潜叶蝇、向日葵螟、红蜘蛛、美洲斑潜蝇。农药用量依照NY/T 393-2013绿色食品农药使用准则进行。

7.1农业防治

选用抗病品种，对种子、土壤消毒，适时播种，合理密植，科学施肥，培育壮苗，合理轮作，加强田间管理，清除杂草及病株残体。

7.2物理防治

7.2.1设黄板诱杀蚜虫和白粉虱。用100cm×20cm的纸板涂上黄漆，上涂一层机油，每公顷挂450块～600块，挂在行间，当板粘满蚜虫和白粉虱时再重涂一层机油。

7.2.2用黑光灯诱杀潜叶蝇、向日葵螟

7.2.3用烟蚜茧蜂或七星瓢虫防治蚜虫。

7.2.4发现病株、病叶及时清除烧毁或深埋，并撒石灰消毒。

7.2.5用27％高酯膜剂70～140倍液喷于叶面，7d～10d一次，连喷2～3次，可防白粉病菌侵入。

7.2.6用1.8％阿维菌素乳油3000倍液防治白粉虱、红蜘蛛。

7.3药剂防治病虫害

见表1。

表1甜瓜、棉花常见病虫害及部分推荐农药

为了证明本发明的有益效果，进行了如下实验。

1.垄上沟播模式具有明显的保墒增温效果，并能保证在不同的气候年份西瓜稳定产量

(1)垄上沟播模式能够促进西瓜生长

由表2可知，在西瓜生长发育前期，由于不同起垄覆膜方式导致处理间水分温度状况各不相同，西瓜瓜蔓生长情况差异显著。

表2不同处理下各时期蔓长

在伸蔓期由于刚刚移栽，幼苗根系吸水能力弱，全覆膜且种植于垄沟和垄上集水沟的处理GM和TG瓜蔓长高于其它处理，其中GM较其他处理相比差异达到显著水平，比对照处理CK高出58.06％。在结果期，处理GM瓜蔓长显著高于其他处理，处理RM、TG、GH瓜蔓长显著高于对照处理CK，处理RS蔓长与对照处理CK相比差异不显著，处理RM、GM、TG、GH瓜蔓长分别较CK增加21.50％、30.37％％、20.09％、16.35％。西瓜收获后测量，处理RM、GM的瓜蔓长与其他处理相比差异显著，处理TG、RS瓜蔓长显著高于对照处理CK，处理GH与CK差异不显著，RM、GM、TG、RS的瓜蔓长分别较对照CK增加11.42％、10.49％、7.09％、7.72％。

(2)垄上沟播模式在取得高产的同时保证提瓜品质

由表3可知，不同栽培模式的处理间产量差异明显，全地面覆盖且垄上种植的处理RM、GM、RS产量与单瓜重显著高于垄沟种植和半地面覆盖的处理，最终产量分别较对照处理CK高出10.26％、14.48％、13.90％，处理TG、GH与对照相比产量差异不显著。可溶性固形物含量对比中，处理GM与RM差异显著，与其他处理存在差异但不显著，处理GM较处理RM可溶性固形物含量高7.27％。硝酸盐含量对比中，处理RM、GM、TG、GH与对照处理CK差异显著，硝酸盐含量分别较处理CK高26.69％、29.13％、25.15％、24.37％。各处间酸度差异不显著，说明不同栽培模式对西瓜酸度影响不明显。

表3不同处理下的西瓜的产量与品质

综上可知，不同栽培模式下嫁接西瓜的生理生长情况和产量效应存在明显差异，处理GM在生理生长和产量指标上均明显优于处理CK、GH和TG，与处理RM和RS相比也存在一定优势，所以认为全覆膜垄上开沟播种是适宜黄土高原旱地农业区嫁接西瓜生产的栽培模式。2垄上沟播模式具有较好的蓄水保墒功能

(1)明确了垄上沟播模式在苗期的保墒作用

在幼苗期，含水量由高到低依次是TG＞GM＞GH＞RM＞RS＞OH。处理GM、GH和TG含水量分别较RM提高31.13％、26.23％和34.55％，处理RS、OH与RM差异不显著。伸蔓期植株生长旺盛，同时降雨量较少(24.8mm)，各处理0-40cm土层土壤水分差异显著(P<0.05)，土壤含水量由高到低依次为TG＞GH＞RM＞OH＞GM＞RS。结果期降水增多(84.9mm)，各处理土壤水分垂直分布曲线较为平缓。0-40cm土层中，土壤含水量由高到低依次为TG＞GM＞GH＞RS＞OH＞RM。结果期至成熟期是西瓜生长耗水的高峰期，也是阶段降水最多时期(94.5mm)，因此，降水和根系对水分的吸收共同影响着土壤水分的垂直分布。从图2看出，各处理0-20cm土层各处理土壤含水量增加，而在20-40cm土层降幅明显。在0-30cm层，含水量由高到低依次为GH＞GM＞RS＞RM＞TG＞OH。

(2)土壤水分阶段变化特征

如图3所示，在0-40cm土层内，处理GM和RS土壤平均储水量下降明显，其它处理储水量呈增加趋势，而40-100cm土层内，各处理土壤平均储水量均呈下降趋势。在伸蔓至结果期，0-40cm土层内，各处理土壤平均储水量均下降，达到全生育期的最低点，在40-100cm土层内，处理TG与RS土壤平均储水量增加，其中RS增加明显，其它处理的土壤平均储水量呈下降趋势。在结果至收获期，降水增多，在0-100cm土层，各处理土壤储水量均增加，至收获期0-100cm土壤储水量由高到低依次为GH＞GM＞TG＞RS＞RM＞OH。

(3)土壤温度变化的影响

如图4所示，土壤温度的整体变化趋势基本相似，不同处理的温度日变化曲线均为“S”型负正弦曲线，随土壤深度增加曲线的振幅减小，相位后移，周期增长，说明不同栽培方式对土壤温度的影响随土层加深减弱。不同处理的温度日变化曲线均为“S”型负正弦曲线，随土壤深度增加曲线的振幅减小，相位后移，周期增长，日均温度从大到小依次为RM＞OH＞GM＞TG＞GH(沟)＞RS(沟)。土层每加深5cm，各处理的日均温度变化曲线相位依次推移1h。垄上温度均高于垄沟，垄上土壤温度以处理RM最高。不同栽培方式的保温效果从大到小依次为RS(沟)＞GM＞TG＞GH(沟)＞OH＞RM。

(4)生育期积温的变化

随着西瓜植株的生长，各处理地面平均温度逐步下降，但平均土壤温度始终在20℃以上(表4)。不同处理间土壤温度在西瓜生长的不同时期平均土壤温度差异显著，总体表现为垄上温度高于垄沟温度，其中处理RM在四个生育时期内土壤温度较处理TG分别高出4.69％、6.27％、9.95％和6.82％。三种垄面处理中GM和OH较RM各时期平均土壤温度降低2％-3％，三种垄沟处理中GH(沟)和RS(沟)较TG各时期平均土壤温度较低3％-4％。总积温变化与日平均温度相似，垄面显著高于垄沟，垄面处理中GM和OH较RM生育期总积温低4.26％和4.26％，垄沟处理中GH(沟)和RS(沟)较TG生育期总积温低7.02％和7.20％。

表4不同处理生育期土壤总积温的变化(℃)

(5)不同栽培方式对西瓜产量的影响

从三年的试验结果来看，2011年试验未设计全覆膜垄上沟播处理，半覆膜垄上沟播处理产量最高，相比对照组全覆膜垄上播种平均单瓜重高35.32％。2012年，全覆膜垄上沟播处理较对照组全覆膜垄上播种处理单瓜重高3.8％，半覆膜垄上沟播处理较对照组单瓜重降低15.19％。2013年，全覆膜垄上沟播处理较对照组全覆膜垄上播种处理单瓜重高6.94％，半覆膜垄上沟播处理较对照组单瓜重高3.21％。说明垄上沟播处理在降水较少年份有明显的增产效应，其中全覆膜垄上沟播处理增产效果最佳。

GM处理产量和水分利用效率最高，较OH和GH处理产量增加15％～23％，水分利用效率提高14％～20％。全膜垄上沟播模式从苗期蓄积无效降水到后期排涝保质均有较好效果，综合各种因素以及生产实践中操作的难易程度，该模式是黄土高原旱地嫁接西瓜生产的高效栽培模式。

表5不同年份西瓜产量

3垄上沟播栽培模式能够明显提升西瓜水氮利用率

表6不同栽培模式对水氮利用率的影响

以综合方案为基础，比较几种模式下的西瓜水氮利用率，可以看出，相对CK模式，西瓜的水分利用率提高了11.67％；加入不施氮的传统模式(CK)，氮素吸收量急剧下降，表明在播种点没有足够水分的情况下，仅靠垄体的水分侧渗将养分带入到根系周围是不可靠的。采用沟播模式的氮素利用率较CK模式提高了2.45-4.63个百分点，TG模式的氮素利用率最高，显示出垄上沟播能够合理利用有限水分，促进了水肥耦合。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。