不同水分處理對(duì)甘藍(lán)產(chǎn)量和水分利用效率的影響

李 巖

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所 山西 太原 030000）

目前我國(guó)農(nóng)業(yè)蔬菜種植行業(yè)取得了快速發(fā)展。在甘藍(lán)種植過(guò)程中合理利用水資源，可提升其灌溉效率，促使蔬菜種植和資源利用的共同發(fā)展。在不同的水環(huán)境條件下，甘藍(lán)產(chǎn)生的光合作用特征各不相同，因此，為探究水分對(duì)甘藍(lán)產(chǎn)量的影響設(shè)計(jì)了該試驗(yàn)，以期為高效利用水資源提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 甘藍(lán)品種。中甘11。

1.2 試驗(yàn)田概況。試驗(yàn)田土壤pH 值為7.5，全氮含量1.08 g/kg，磷含量9.48 mg/kg，鉀含量120 mg/kg，有機(jī)質(zhì)含量26.8 g/kg。甘藍(lán)在6 月18 日播種育苗，1個(gè)月后定植，9 月19 日收獲。使用高畦種植，并覆蓋地膜。控制畦面寬度為60 cm，高度13 cm。甘藍(lán)幼苗每畦種植2 行，行距40 cm，株距30 cm。每組試驗(yàn)區(qū)面積80 m2，在定植之前，每個(gè)種植區(qū)底肥用量相同。為防止溝渠出現(xiàn)滲漏情況，主要使用水龍帶進(jìn)行灌溉。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)共設(shè)5 個(gè)處理：處理1 為對(duì)照組，不覆蓋地膜，其他處理覆膜種植；處理2 在甘藍(lán)苗期、結(jié)球期前及結(jié)球期分別灌溉1 次，全生長(zhǎng)期共灌溉3 次；處理1 組和處理2 組的水分管理相同；處理3 在甘藍(lán)結(jié)球前和結(jié)球中期分別灌溉1 次，整個(gè)生長(zhǎng)期灌溉2 次；處理4 在甘藍(lán)結(jié)球期之前灌溉1 次；處理5 在甘藍(lán)定植之后不灌溉。試驗(yàn)過(guò)程中每次灌溉量相同，控制水量在190 m3/hm2，以利于甘藍(lán)幼苗生長(zhǎng)。

1.4 測(cè)量方法。使用光合儀對(duì)甘藍(lán)葉片光合作用與蒸騰情況等展開測(cè)量，確定其中葉綠素的具體含量。選擇甘藍(lán)不同生長(zhǎng)時(shí)期相同位置展開的葉片，在上午10：00 ～11：00 測(cè)量光合速率，通過(guò)烘干法對(duì)甘藍(lán)定植與收獲期間土層下方0 ～50 cm 含水量進(jìn)行測(cè)量，在收獲時(shí)統(tǒng)計(jì)每個(gè)試驗(yàn)田的甘藍(lán)產(chǎn)量[1]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同時(shí)期的葉綠素及胡蘿卜素含量變化。在甘藍(lán)生長(zhǎng)周期內(nèi)，不同時(shí)期的甘藍(lán)葉片中葉綠素a 和葉綠素b 以及類胡蘿卜素等指標(biāo)含量各不相同。試驗(yàn)過(guò)程利用光合儀對(duì)光合速率進(jìn)行測(cè)定后，發(fā)現(xiàn)在生長(zhǎng)期內(nèi)，對(duì)甘藍(lán)進(jìn)行不同的水分處理，其葉綠素a 與葉綠素b 的含量總體變化差異不大，先上升，后降低，最終在結(jié)球時(shí)期之前含量達(dá)到頂峰。而類胡蘿卜素的變化表現(xiàn)出先升后降，在蓮座期達(dá)到最頂峰的趨勢(shì)，以起到保護(hù)葉綠素的作用。

2.1.1 在幼苗時(shí)期，對(duì)照試驗(yàn)田中各指標(biāo)含量和其他組相同，其他水分處理組各指標(biāo)有明顯差異。在甘藍(lán)生長(zhǎng)到蓮座期，處理1 組中甘藍(lán)葉片中葉綠素a 和類胡蘿卜素含量比其他水分處理組低。2 組、3 組、4組、5 組中甘藍(lán)葉片的葉綠素a 含量要分別高于對(duì)照組11.86%、20.48%、18.07%、18.35%；類胡蘿卜素含量要高于對(duì)照組24.53%、24.61%、23.25%、23.74%。其中2 組中葉片葉綠素a 的含量少于3 組、4 組、5 組。因?yàn)? 組甘藍(lán)在幼苗期進(jìn)行1 次灌溉處理，同時(shí)甘藍(lán)生長(zhǎng)過(guò)程還接受到雨水灌溉，導(dǎo)致土壤內(nèi)的水分含量較高。在2 組、3 組、4 組、5 組中葉綠素b 以及類胡蘿卜素含量差別不明顯。

2.1.2 在甘藍(lán)到達(dá)結(jié)球期時(shí)，5 組在整個(gè)生長(zhǎng)期只依賴自然降雨，土壤中的水分難以滿足甘藍(lán)生長(zhǎng)實(shí)際需求，因此，土壤中含水率較低，抑制了甘藍(lán)的生長(zhǎng)速度，同時(shí)對(duì)葉片內(nèi)葉綠素合成產(chǎn)生了影響。在5 組中，葉綠素a 的含量要比其他試驗(yàn)組低。4 組中葉綠素a、b 以及類胡蘿卜素含量在所有試驗(yàn)組中最高。因?yàn)? 組在甘藍(lán)的結(jié)球期之前進(jìn)行了1 次灌溉，保障了甘藍(lán)生長(zhǎng)所需水分，加速了葉綠素合成。2 組和3組甘藍(lán)結(jié)球中期和后期，葉片中的葉綠素b 以及類胡蘿卜素含量等比對(duì)照組和4 組低。因?yàn)? 組和3 組在甘藍(lán)生長(zhǎng)過(guò)程經(jīng)歷了降雨，結(jié)球期灌溉2 次，2 組在幼苗期灌溉1 次，導(dǎo)致土壤含水率較高，將甘藍(lán)根系的活力降低，抑制葉片葉綠素的形成。

2.2 不同時(shí)期的光合速率及蒸騰速率變化

2.2.1 光合速率浮動(dòng)。從定植甘藍(lán)以后，整個(gè)生長(zhǎng)周期的甘藍(lán)光合速率形成一個(gè)單峰曲線。在生長(zhǎng)過(guò)程，光合速率逐漸加快，在甘藍(lán)結(jié)球的前期和中期，光合速率呈現(xiàn)出最高值。在結(jié)球之后，植株呈現(xiàn)出衰老趨勢(shì)，同時(shí)外界環(huán)境溫度逐漸降低，導(dǎo)致甘藍(lán)的光合速率慢慢下降。在甘藍(lán)生長(zhǎng)苗期，對(duì)其進(jìn)行覆膜處理，可使甘藍(lán)的光合速率高于對(duì)照組，2 組中光合速率最高，比對(duì)照組高28.65%。主要原因是甘藍(lán)覆蓋地膜之后，能縮短其定植之后的緩苗期，使甘藍(lán)生長(zhǎng)加速。在蓮座期各種處理間光合速率的差異不大。1 組和2組苗期灌溉1 次，1 組中光合速率較快，2 組與3 組、4 組、5 組差別不大，可以得出苗期灌溉沒(méi)有必要[2]。

2.2.2 蒸騰速率浮動(dòng)。定植后的甘藍(lán)在植株生長(zhǎng)環(huán)節(jié)，不同水分處理的甘藍(lán)蒸騰速率都是先升后降，到達(dá)植株迅速生長(zhǎng)期，蒸騰速率也最高。甘藍(lán)結(jié)球后期，植株出現(xiàn)衰老，導(dǎo)致蒸騰速率下降。不同生長(zhǎng)期，土壤內(nèi)含水量的不同導(dǎo)致甘藍(lán)蒸騰速率出現(xiàn)差異性。2 組中甘藍(lán)蒸騰速率最高，在蓮座、結(jié)球前、結(jié)球中分別高于對(duì)照組54.38%、33.75%、48.33%，出現(xiàn)蒸騰高峰的時(shí)間最早，造成水分的過(guò)度消耗。因?yàn)樵? 組甘藍(lán)的整個(gè)生長(zhǎng)周期，土壤中富含充足的水分，使水分消耗過(guò)快。

2.3 不同處理的產(chǎn)量差異。通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，5 組甘藍(lán)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量最低，生物產(chǎn)量最少，并且生物產(chǎn)量和其他組之間有明顯的差異性，在經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量方面和2 組相差不多，與其他試驗(yàn)組差異較大。5 組中經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量低于對(duì)照組10.1%，生物產(chǎn)量低于對(duì)照7.4%；3 組生物產(chǎn)量是所有試驗(yàn)組中最高的，4 組第2。1 組和2 組甘藍(lán)生物產(chǎn)量差別不大。4 組經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量最高，和其他試驗(yàn)組差異明顯，并且高于對(duì)照組8.9%。

2.4 不同處理的水資源利用效率。水分處理的不同和利用效率有關(guān)，灌溉次數(shù)越多。甘藍(lán)對(duì)水分的利用效率反而越低。3 組試驗(yàn)田甘藍(lán)的水分利用率最高，和4 組之間相差不多，比其他試驗(yàn)組利用效率高。1 組試驗(yàn)田水分利用效率是最低的，3 組高于對(duì)照組25.1%；4 組高于對(duì)照組24.0%。

3 結(jié)論與討論

結(jié)果表明，4 組在甘藍(lán)定植以后一直到蓮座期，始終沒(méi)有灌溉，但是使用地膜實(shí)現(xiàn)了保墑的作用，在幼苗期對(duì)甘藍(lán)進(jìn)行覆膜，使光合速率高于1 組，結(jié)球期之前，1 組、2 組、3 組、4 組都灌溉水分，導(dǎo)致光合速率出現(xiàn)差異，2 組和3 組中葉綠素的含量和光合速率比4 組低。1 組和2 組在水分處理過(guò)程使用等量水灌溉，在結(jié)球的中后期，2 組中甘藍(lán)葉綠素的含量逐漸降低，導(dǎo)致其光合作用受到影響，使甘藍(lán)生長(zhǎng)后期生長(zhǎng)能力下降，最終導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量比1 組低。5 組甘藍(lán)整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)沒(méi)有灌溉，使葉片光合速率受到嚴(yán)重影響，最終在結(jié)球期時(shí)光合速率以及蒸騰速率均最低，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和生物產(chǎn)量也最低。使用地膜將甘藍(lán)覆蓋，在結(jié)球期以前對(duì)其進(jìn)行1 次灌溉，可提升甘藍(lán)光合速率，最終提升產(chǎn)量，降低灌溉用水的使用。當(dāng)甘藍(lán)覆蓋地膜之后，植株生長(zhǎng)期間對(duì)其進(jìn)行大量灌溉，可促進(jìn)植株生長(zhǎng)，但是對(duì)甘藍(lán)結(jié)球不利。灌溉量增加的同時(shí)，水分消耗也相應(yīng)增加，導(dǎo)致蒸騰過(guò)快，不利于提升水資源的利用效率?？梢?jiàn)，適當(dāng)缺水不會(huì)影響甘藍(lán)產(chǎn)量，同時(shí)還能提高其利用效率[3]。