《Advances in Agriculture》：Improving Tomato Irrigation Scheduling and Water Application Efficiency Through Adequate Soil Water Conservation
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由于淡水资源稀缺、投入成本上升及人口增长，亟需提高灌水施用效率(IWAE)。覆盖栽培是提升产量并降低小农与商业农场番茄土壤栽培生产投入成本的潜在方案。因此，本研究目标为评估不同灌溉水平下有机与有色塑料地膜对田间番茄产量及水分利用效率的影响。试验于2019–20
由于淡水资源稀缺、投入成本上升及人口增长，亟需提高灌水施用效率(IWAE)。覆盖栽培是提升产量并降低小农与商业农场番茄土壤栽培生产投入成本的潜在方案。因此，本研究目标为评估不同灌溉水平下有机与有色塑料地膜对田间番茄产量及水分利用效率的影响。试验于2019–2020生长季在南非农业研究委员会蔬菜、工业与药用植物站防雨棚下进行，设5种覆盖处理（裸土、黑银塑料、黑白塑料、棕银塑料、草/干草）与3种灌溉制度（植物有效水消耗率(DPAW) 30%、50%、70%）。IWAE在50% DPAW下普遍最高（达40 kg/m3），草覆盖最高，其次为黑白塑料覆盖。草覆盖商品果产量显著最高（41.2 t/ha），黑白塑料为38.2 t/ha，优于黑银塑料（25.6 t/ha）、棕银塑料（22.5 t/ha）与裸土（25.9 t/ha）。结果表明，覆盖栽培尤其在半干旱区可显著促进番茄可持续生产。
研究背景方面，番茄（Solanum lycopersicum L.）是全球消费最广的蔬菜之一，富含维A、维C、矿物及番茄红素等。南非等半干旱区蔬菜低产受缺水、杂草、病虫害及养分淋失制约；番茄对水分胁迫敏感，且涝害亦损产量。灌水管理是关键农艺措施，而覆盖（mulching）可通过保墒、控草、调温、提升水肥效用于滴灌系统，但有机与有色塑料覆盖在滴灌番茄下的节水与IWAE对比数据在南非仍缺乏，且有色膜效应随季节区域而异，故研究人员开展本试验以优化灌溉调度与IWAE。
该研究发表于《Advances in Agriculture》，研究人员在南非Roodeplaat农业研究委员会防雨棚（25°59′S, 28°35′E，海拔1200 m）砂黏壤土上，以确定性品种‘Rodade’为材料，设5×3因子（5覆盖×3 DPAW水平），随机完全区组、3重复；DPAW 30%为充分供水、50%中度、70%重度缺水；滴灌（2 L/h补偿滴头）按根区0–40 cm体积含水量由10-HS传感器逐时监测；产量按成熟粉果周收，商品果直径50–95 mm分级；IWAE=商品果总质量/生育期灌水量；土表温由Tinytag记录5 cm深；数据用GenStat 11.1做双向ANOVA与LSD分差。
关键技术方法概括：研究人员采用防雨棚田间试验，以砂黏壤土（容重1.39 g/cm3，52.1%砂、21.9%粉、26.0%黏）为样本床，定植密度20000株/ha；覆盖分裸土、150 μm黑银、黑白、棕银塑料及15 kg干草（厚7 cm）；灌溉按DPAW 30%（日灌1.0–1.5 h）、50%（周3次1 h）、70%（周2次1 h）三档；根区20 cm处布设10-HS传感器逐时记墒；土温5 cm深由数据记录仪采；产量与IWAE以称量与公式核算，统计用双向ANOVA及Fisher LSD。
研究结果部分，3.1 商品与非商品产量参数：ANOVA显示仅覆盖为主效，灌溉及互作不显著；草覆盖每株商品果39.0个、2.067 kg/株（41.16 t/ha），黑白塑料37.33个、1.922 kg/株（38.22 t/ha），均显著高于裸土（25.86 t/ha）、黑银（25.63 t/ha）、棕银（22.51 t/ha）；草与黑白膜因降土温保墒促根际微生物而增产。3.2 IWAE：草覆盖在50% DPAW下达44.9 kg/m3峰值，黑白膜次之；裸土在30% DPAW因高蒸发最低；塑料膜升温大但黑白膜较棕银、黑银温低；50% DPAW为IWAE最优水分点（文摘要上限40 kg/m3为跨处理概值）。3.3 土表温度：黑、白、棕银塑料膜土温高于裸土与草，草膜月均23.5–27.4℃最低；冠层发育后各处理土温季节内渐降。
讨论总结：覆盖显著改番茄产量与水效，草与黑白塑料最优；草保墒降温减灌频，且成本低、可得、环境友好，优于黑白塑料。结论部分翻译：结果表明覆盖显著影响了番茄作物产量。草与黑白塑料覆盖下商品番茄果数及产量较其他覆盖或裸土显著更高，致其IWAE明显提升。草覆盖全生育期大幅降低土表温度，减少频繁灌溉需求。因此推荐田间番茄生产用草/干草覆盖，因其较小白塑料膜更廉价、易得且环保。
