基于土壤水分下限控制的寧夏枸杞滴灌灌溉制度試驗研究.pdf
<p>1doi:10.3969/j.issn.1674-8530.18.0161 基于土壤水分下限控制的寧夏枸杞滴灌灌溉制度試驗研究1徐利崗，王懷博，鮑子云，李金澤 寧夏回族自治區(qū)水利科學(xué)研究院，寧夏 銀川 750021 摘要： 以寧杞 7 號枸杞為研究對象，在寧夏同心縣開展 2a 田間試驗，設(shè)置 4 個關(guān)鍵控水期 3 個控水水平共 8 個試驗處理，研究枸杞不同生育期不同水分下限條件下根區(qū)土壤含水率、葉片光合生理指標(biāo)、產(chǎn)量與品質(zhì)變化，分析其耗水規(guī)律與水分利用效率并提出基于土壤水分下限的寧夏枸杞滴灌灌溉制度。結(jié)果表明：不同水分處理枸杞根區(qū) 20-60cm土層土壤含水率最大，盛花期和夏果期差異顯著；葉片氣孔導(dǎo)度隨土壤下限指標(biāo)升高而增大，上午 10 點左右出現(xiàn)峰值為 299.95mol/m2/s，光合速率變化曲線呈雙峰凸拋物線型， 14:00 左右出現(xiàn)光抑制現(xiàn)象，高水分下限的蒸騰速率相對較大，而葉片水分利用效率則相反；生育期耗水量隨土壤水分下限升高而增大， 2a 增幅分別為 10.8%、 12.8%，平均耗水量 386.6-463.2mm；夏果期耗水量最大，秋果期次之且差異顯著，是枸杞關(guān)鍵需水期。 2a 均為處理 S5 產(chǎn)量最大分別為 147.21kg/667m2和 171.42kg/667m2，水分利用效率最高 0.39kg/m3；水分處理對甜菜堿及蛋白質(zhì)含量影響不顯著，低水分處理的枸杞多糖含量相對較高；全生育期分為 6 個灌水期，其中萌芽期灌水（春水） 25 m3/667m2，春梢生長期土壤含水率下限 50%f（ f為田間持水率），始花期和盛花期 65%f，盛果期為 65%f，秋果期 55%f，上限為 95%f，休眠期冬灌 30m3/667m2，結(jié)論將為干旱區(qū)枸杞科學(xué)灌溉及種植管理提供技術(shù)支撐。 關(guān)鍵詞： 干旱區(qū)；寧夏枸杞；土壤水分上下限；滴灌；灌溉制度 Experimental study on drip irrigation scheduling of Lycium barbarum under the lower limits of soil moisture in Ningxia arid area Xu Ligang, Wang Huaibo, Bao Ziyun, Li Jinze The Scientific Research Institute of the Water Conservancy of Ningxia, Ningxia Yinchuan 750021, China Abstract: Considering Lycium barbarum as the research object, and the breed is Ningqi No.7. The field experiment set 4 key water control stages and 3 water control levels, which was carried out in Tongxin County of Ningxia for 2016-2017. We researched the variety feature of soil moisture content,leaf photosynthetic physiological indexes, yield and quality, analyzed the water consumption and water use efficiency of Lycium barbarum by different growth stages and different lower water limits. Then,put forward a drip irrigation scheduling of Lycium Barbarum in arid area based on the lower limits of soil moisture. The results showed that: the soil moisture content of 20-60cm soil layer was the largest in the root area of Lycium barbarum under different water treatments, and the differences were significant in the peak flowering period and summer fruit stage.The stomatal conductance increased with the increase of the lower limit of soil index, and the peak value was 299.95mol/m2/s at 10:00. The curve of photosynthesis rate was double peak and convex parabola, and the transpiration rate appeared light suppressionand at 14:00. The higher soil water limit and the bidder transpiration rate, but the leaf water use efficiency was opposite. The water consumption increased with the increase of the lower limit of soil moisture in the growth period for 2016-2017 years, and Rate of increase was 10.8% and 12.8% respectively,the average water consumption was 386.6-463.2 mm. The water consumption in summer and fruit period was the largest, and secondary was autumn fruit stage and passed significant test, which was the key water demand period. The maximum yield was 147.21kg/667m2and 171.42kg/667m2, respectively, and the water use efficiency was the highest at 0.39kg/m3. The effect of water treatment on betaine and protein content was not significant, and the content of glutinous polysaccharide was relatively high in low moisture treatment. The whole growth period was divided into 6 irrigation periods, among which the sprout stage was irrigated (spring water 25 m3/667m2). The lower limit of soil moisture content in spring growing period is 50%f (fis the field capacity), 65%fin flowering and flowering stage, 65%fin fruiting stage, 55% fin autumn fruit stage, and take up winter irrigation of 30m3/667m2 during dormancy.Those conclusions will provide technical support for scientific irrigation and planting management of Lycium barbarum in arid area. Key words: arid area ;Ningxia; Lycium barbarum; upper and lower limits of soil moisture; drip irrigation 收稿日期 ： 修訂日期 ： 基金項目 ：國家重點研發(fā)計劃課題（ 2016YFC0400206）；寧夏自然科學(xué)基金項目（ No： NZ17230）；寧夏重點研發(fā)計劃項目（ 2018BBF02006）；寧夏人才項目（ No： KJT2016005） 作者簡介 ：徐利崗（1981），男，寧夏銀川市人，博士，主要從事水文水資源及相關(guān)研究。 E-mail： xlg9120163.com 網(wǎng)絡(luò)出版時間：2019-03-29 11:01:48網(wǎng)絡(luò)出版地址：http:/kns.cnki.net/kcms/detail/32.1814.TH.20190329.1101.002.html2水分在土壤 -植物 -大氣連續(xù)體中不斷地循環(huán)遷移，而當(dāng)土壤含水率降到一定的范圍時，作物生長發(fā)育及其水分利用效率就會受到限制和影響1-2。在土壤水分虧缺條件下，作物通過改變形態(tài)及繁殖過程適應(yīng)少水環(huán)境，達(dá)到結(jié)構(gòu)與功能的平衡3。如何確定不同作物各生育期灌溉適宜的下限指標(biāo)及其對作物生長、產(chǎn)量、品質(zhì)與水分利用效率的影響是研究熱點4。在豫西北地區(qū)不同土壤水分控制的冬小麥會發(fā)生 “邊際產(chǎn)量遞減 “的現(xiàn)象5；河西綠洲灌區(qū)，壟作小麥適宜土壤水分下限為田間持水量的70%6；春玉米7及夏玉米8拔節(jié) -抽雄期 -灌漿期土壤水分下限為田間持水率的 70%和 75%。也有專家研究了土壤水分下限對滴灌水稻9、甘草10、線辣椒11等作物的光合作生理指標(biāo)、產(chǎn)量和品質(zhì)影響及其調(diào)控機(jī)理，國內(nèi)外學(xué)者對不同氣候類型區(qū)一年生作物研究較多，而對多年生經(jīng)濟(jì)林研究相對薄弱。 枸杞（ Lycium barbarum）為茄科，屬多枝灌木，廣泛分布于我國的甘肅、青海、新疆及內(nèi)蒙古等多個省份，但惟有寧夏枸杞獲國家原產(chǎn)地域保護(hù)12并載入 2010 年版中國藥典。徐利崗等系統(tǒng)研究了寧夏干旱區(qū)枸杞樹干液流13、蒸騰耗水14變化特征及其影響因素，并對蒸騰耗水建立模型進(jìn)行模擬以診斷枸杞水分虧缺15并形成定額形式的灌溉制度16，趙彥波17、朱金霞18及張繼林19分別探討了灌溉定額對枸杞生長指標(biāo)、土壤水分動態(tài)變化、產(chǎn)量、水分利用效率和果實品質(zhì)的影響。多數(shù)研究均是從定額的角度進(jìn)行研究分析，而從土壤水分上下限控制及不同水分脅迫程度的角度探討枸杞土壤水分存貯利用、光合生理、產(chǎn)量及品質(zhì)影響的研究較少。本文以寧杞 7 號枸杞為研究對象，在寧夏中部同心縣開展田間試驗，設(shè)置不同控水期及不同梯度的土壤水分控制下限處理，研究在不同水分脅迫下枸杞對土壤水分利用、光合生理指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量與品質(zhì)及耗水量與水分利用效率的變化，并綜合分析確定寧夏枸杞滴灌條件下全生育期灌溉土壤水分控制指標(biāo)，為干旱區(qū)枸杞科學(xué)灌溉及種植管理提供技術(shù)支撐。 1 材料與方法 1.1 研究區(qū)概況 試驗于 2016 年 4 月 -2017 年 10 月在寧夏吳忠市同心縣河西鎮(zhèn)同德村（ 105°43'E， 37°11'N）開展，海拔 1189m。多年平均降水量 272.6mm，其中 7 9 月降水量占全年降水量 66.5%，多年平均蒸發(fā)量 2387.0 mm，年平均氣溫 8.6，多年平均日照 3024h，無霜期 154d。試驗區(qū)土質(zhì)為輕壤土，容重 1.4-1.6g/cm3，孔隙度 46%，飽和含水率 30-32%，全鹽 4.79g/kg。當(dāng)?shù)氐叵滤裆?20-25m，灌溉水為黃河水，礦化度 0.6g/kg。枸杞生育期為 4 月 -10 月，研究區(qū) 2016-2017 年枸杞生育期內(nèi)平均降水量 170.2mm（表 1）。 表 1 研究區(qū) 2016-2017 年枸杞生育期降水量表 單位： mm Tab.1 Precipitation in growing period of Lycium barbarum for 2016-2017 mm 年份 /月份 4 5 6 7 8 9 10 合計 2016 2.5 29.2 10.4 46.6 22.4 12.1 6.5 129.7 2017 0 8.3 36.5 68.3 54.8 16.9 25.8 210.6 平均值 1.3 18.8 23.5 57.5 38.6 14.5 16.2 170.2 1.2 試驗方案 試驗供試作物為 5 年齡枸杞樹，品種為寧杞 7 號。每小區(qū) 12m×9m，株行距 0.70m×3m。采用滴灌方式，四級管網(wǎng)布設(shè)，主管 PE63，支干管 PE40，支管 PE32，毛管 PE16 內(nèi)鑲式滴灌管，滴頭間距 30cm，滴頭流量 2L/h，每行布設(shè) 1 條毛管。依據(jù)枸杞生育期共設(shè)置春梢期控水期、盛花期控水期、盛果期控水期及秋果期控水期等四個控水期，設(shè)置 8 個水分處理（表 3），每個處理重復(fù) 3 次。3此外， 4月中下旬春灌及 10 月下旬冬灌水量分別為 25m3/667m2及 30m3/667m2，全生育期滴灌施肥 8 次，每次 7kg/667m2（表 3）。 3 月 4 月進(jìn)行春季整形修剪，剪去越冬后風(fēng)干枝條或枝梢。枸杞展葉現(xiàn)蕾后，在田間距地面 140cm 高處設(shè)置各色粘蟲板 60 塊 /667m2對木虱、紅癭蚊等羽翅類害蟲進(jìn)行誘殺。針對生育期內(nèi)發(fā)生的枸杞根腐病、白粉病、蚜蟲、癭螨、銹螨等病蟲害采用不同的化學(xué)藥劑進(jìn)行防治。 為準(zhǔn)確計算每個處理的單次灌水量，分別測定各小區(qū) 0-20cm， 20-60cm 土壤田間持水率和容重（表 2） 。 試驗小區(qū)計劃濕潤層深度為 60cm， 灌水上限為 95%田間持水率， 分兩層 （ 0-20cm， 20-60cm）分別計算所需灌溉水量，各小區(qū)灌水總量為兩個土層需灌水量之和，利用水表進(jìn)行灌溉水量控制。 表 2 基于土壤水分上下限的干旱區(qū)枸杞灌溉制度試驗設(shè)計 Tab.2 Experimental plan of irrigation scheduling in arid area based on the upper and lower limits of soil moisture 控水期 生育期 時間 田間土壤水分控制下限指標(biāo)（占田持量的百分率） 施肥量kg/667m2施肥 時間 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 萌芽期 (春水， m3/667m2) 4 月中下旬 25 25 25 25 25 25 25 25 春梢期控水 春稍生長期 4月下旬 -5 月上旬 50% 50% 50% 50% 50% 50% 50% 50% 7 5月上旬盛花期控水 始花期 5月中旬 -下旬 50% 65% 50% 50% 65% 65% 75% 75% 7 5月中旬果熟前期 6月上旬 -7 月上旬 7 6月上旬7 6月中旬7 6月下旬盛果期控水 果熟后期 7月上旬 -下旬 50% 50% 65% 75% 65% 75% 65% 75% 7 7月上旬7 7月中旬秋果前期 7月下旬 -8 月上旬 7 7月下旬秋果期控水 秋果后期 8月上旬 -9 月下旬 55% 55% 55% 55% 55% 55% 55% 55% 休眠期 (冬灌， m3/667m2) 10月下旬 -11月上旬 30 30 30 30 30 30 30 30 合計 56 8 次 表 3 核心試驗區(qū)各小區(qū)田間持水率及容重表 Tab.3 Field capacity and bulk density of each plot in experimental area 處理號 取樣深 (cm) 田間持水率 (%) 容重 (g/cm3) 處理號 取樣深 (cm) 田間持水率 (%) 容重 (g/cm3)S1 0-20 15.1 1.6 S6 0-20 15 1.6 20-60 12.8 1.45 20-60 12.75 1.45S2 0-20 13.4 1.4 S7 0-20 12.8 1.6 20-60 14.55 1.35 20-60 15.85 1.45S3 0-20 11.8 1.7 S8 0-20 14.2 1.6 20-60 13.7 1.6 20-60 13.7 1.5S4 0-20 14.1 1.4 平均值 0-20 13.4 1.6 20-60 12.8 1.5 20-60 13.55 1.5S5 0-20 13 1.6 20-60 14.4 1.51.3 測定項目與方法 1.3.1 基本數(shù)據(jù)監(jiān)測 （ 1）利用美國產(chǎn) Watchdog 小型氣象站實時連續(xù)監(jiān)測試驗區(qū) 2017 年降水量、氣溫、風(fēng)向、風(fēng)速、太陽輻射、大氣相對濕度等氣象參數(shù)；（ 2）利用德國產(chǎn) TRIME-T3C 管式土壤水分儀測定土壤含水率。在每個小區(qū)選取枸杞樣株，在距主干 15cm 處埋設(shè)長度 100cm 的 TDR 探管 1 根，監(jiān)測枸杞根區(qū)0-10cm、 10-20cm、 20-40cm、 40-60cm、 60-80cm、 80-100cm 土層土壤含水率。在頭水前及收獲后監(jiān)測各小區(qū)初始土壤含水率及最終土壤含水率值；生育期內(nèi)每 7 天監(jiān)測一次數(shù)據(jù)，其中灌水前、后及降雨 (>5mm)后第二天分別加測；（ 3）光合生理指標(biāo)觀測，利用美國產(chǎn) CI-340 便攜式光合測定儀進(jìn)行枸杞葉片蒸騰速率、光合速率、氣孔導(dǎo)度的監(jiān)測，選擇晴朗天氣進(jìn)行，每次測定時間從早上 8:004到下午 18:00，每 2 小時測定一次。（ 4）測產(chǎn)，枸杞夏果產(chǎn)量、秋果產(chǎn)量及總產(chǎn)，選定典型植株，果實成熟后全部采摘（成熟一批，采摘一批）稱量鮮果重，經(jīng)處理后晾曬稱量干果重及 50g 粒度等參數(shù)。（ 5）品質(zhì)測定，送交第三方檢測監(jiān)測機(jī)構(gòu)測定枸杞夏果、秋果的枸杞多糖、甜菜堿、總糖、粗脂肪、氨基酸總量等成分含量。 1.3.2 相關(guān)指標(biāo)計算 （ 1）耗水量 ET 計算：采用水量平衡法計算不同時段內(nèi)的耗水量并進(jìn)行累加，公式為 QWIPETS （ 1） 式中： ET 為作物全生育期內(nèi)總耗水量， mm； P 為有效降雨量， mm； I 為有效灌溉量， mm； WS為土壤貯水量的變化量， mm； Q 為地下水的補(bǔ)給量和滲漏量， mm。由于灌溉方式為滴灌，且該區(qū)域地下水位較深（ 20-25m），故忽略地下水補(bǔ)給和滲漏量。 （ 2）耗水模數(shù) Mwc計算式為 %100)/( ETETMiWC（ 2） 式中： ETi為某生育期耗水量。 （ 3）水分利用效率 WUE 計算式為 ETYWUE （ 3） 式中： Y 為枸杞產(chǎn)量， kg/667m2。 1.4 數(shù)據(jù)處理 采用 Microsoft Excel2013 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及繪圖；采用 SPSS22.0 進(jìn)行方差分析。 2 結(jié)果與分析 2.1 不同水分處理下枸杞根區(qū)土壤含水率變化特征分析 2.2.1 不同水分處理枸杞土壤水變化過程分析 分別統(tǒng)計各水分處理 2016 年及 2017 年枸杞全生育期 0-20cm、 20-60cm 及 60-100cm 土層的平均土壤含水率（表 4）。從表中可以看出 2a 各處理不同土層土壤含水率變化規(guī)律基本相似，盛花期和夏果期土壤含水率最高，萌芽期及秋果期次之，且萌芽期與休眠期各處理間差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義。全生育期內(nèi) 0-20cm 土層土壤含水率相對較小， 20-60cm 土層土壤含水率最大，且隨著枸杞土壤含水率控制下限的提高而增加，盛花期和夏果期各處理差異顯著， 2016 年分別增加 12.7%和 16.7%， 2017 年分別增加 13.6%和 16.9%。各水分處理 60-100cm 土層土壤含水率變化穩(wěn)定，差異性不顯著。 表 4 不同水分處理枸杞全生育期各土層土壤含水率變化特征 單位： % Tab.4 Characteristics of soil moisture during Lycium barbarum growth period % 土層 /cm 處理 2016 年 2017 年 萌芽期 現(xiàn)蕾期 盛花期 夏果期 秋季生長期秋果期 休眠期 萌芽期 現(xiàn)蕾期 盛花期 夏果期 秋季生長期 秋果期 休眠期（ 0,20） S1 7.98a 7.65a 8.24b 9.36a 5.98c 6.12a 6.02a 7.63a 6.72b 10.00a 10.25d 6.28c 6.07a 5.63a S2 6.50b 5.84b 7.09c 9.26b 6.60b 7.07b 6.51a 6.82a 7.96a 11.96b 12.14c 6.89b 6.53b 6.38a S3 8.55a 6.75a 9.38a 10.11c 6.31a 6.81d 6.36a 7.73c 6.85b 8.03c 10.85b 7.75a 5.70d 7.81a S4 7.86a 5.40a 9.50d 10.06d 7.49a 7.76c 7.13a 6.38a 6.21a 10.89d 11.26a 8.25a 7.95c 6.94a S5 9.75a 8.68a 10.02b 11.31a 7.80c 8.03a 7.33a 9.66a 8.22a 8.08a 9.54d 8.92c 8.29a 7.48a 5S6 8.83b 5.73a 10.85 c 11.30b 8.98d 9.03b 8.47b 6.71a 6.17a 9.95b 11.11b 9.79d 8.10b 7.12b S7 9.09a 6.65a 9.17d 10.05c 7.47c 8.12d 6.00a 7.63a 7.11a 9.76a 10.01c 9.19c 9.49b 8.88a S8 9.84a 6.44a 10.23a 12.67d 8.36c 9.85c 7.64a 7.42a 7.28b 9.55d 12.86a 10.76c 10.45d 7.88a （ 20,60） S1 7.52a 8.75a 8.93b 10.10a 6.97c 9.81a 7.02a 9.80a 7.37b 9.71a 10.38d 7.27c 7.05a 7.50a S2 8.47b 6.52b 9.19c 11.31b 6.42b 9.74b 6.51a 9.19a 6.52a 10.50b 11.08c 8.44b 10.53b 6.99a S3 8.75c 7.06c 9.38d 10.05c 7.64d 8.75d 6.36b 8.09b 8.67a 9.57c 10.55b 7.91d 11.17c 6.83b S4 9.08a 6.60a 10.50a 10.86d 7.93a 6.61c 7.13a 8.06a 8.82a 11.08d 11.27a 8.76a 6.94d 7.61a S5 9.62a 7.18a 11.02b 11.90b 8.04c 9.92a 7.33a 7.78a 7.32a 10.27a 11.74a 6.34c 5.76a 6.32a S6 10.17b 8.51b 10.85c 11.65c 9.72b 8.38b 6.47a 8.48a 9.30a 10.78b 12.05b 7.03b 7.06b 6.04a S7 9.84 a 7.20a 11.17d 12.12d 10.34a 8.69c 7.00a 8.78a 8.72b 11.37c 12.49c 9.47a 7.75c 7.99a S8 10.14a 7.87a 10.23a 11.21a 10.89a 9.38d 7.64a 9.18a 9.94a 11.24d 12.03d 10.85a 6.78d 6.38a （ 60,100） S1 8.01a 7.47a 7.73a 8.83b 6.55a 7.27a 7.02a 8.97a 7.02a 8.45a 8.43a 7.42a 6.75a 7.54a S2 8.51a 8.09a 7.89a 8.80b 9.95a 8.69a 6.51a 6.63b 8.17a 6.54b 8.69a 7.36b 8.49ab 7.37a S3 9.91a 8.46a 8.32a 9.14b 7.13a 7.16a 6.36a 9.05a 8.44a 7.14a 9.01b 8.72ab 7.38a 7.39a S4 8.89ab 7.28a 9.14a 9.84a 8.39ab 8.46ab 7.13b 8.33ab 9.41a 8.19a 8.69b 8.16ab 9.73a 4.60b S5 9.06a 8.60ab 9.65ab 8.78a 7.11a 7.36a 7.33a 8.09a 8.74a 9.21ab 8.48a 9.42ab 6.13a 5.27a S6 9.27a 9.84a 8.90a 9.77a 8.24a 8.68a 6.47b 8.70ab 9.19ab 10.13a 7.51a 8.86ab 7.77ab 4.89a S7 10.04a 8.64a 10.63b 10.20a 7.62a 7.98ab 7.00a 8.37b 7.61b 9.91a 9.53a 7.81b 8.19b 5.58a S8 10.18a 9.88b 9.76a 10.78b 8.71a 8.63a 6.64a 9.82b 7.74b 10.81a 9.97b 9.47b 8.69b 7.00a 注：不同處理的小寫字母表示差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（ P<0.05） ,下同 2.2 不同水分處理枸杞生理指標(biāo)的影響分析 2.2.1 不同水分處理下枸杞葉片氣孔導(dǎo)度及光合速率變化分析 氣孔導(dǎo)度（ Gs） 表示的是氣孔張開的程度，可以根據(jù)環(huán)境條件的變化來調(diào)節(jié)開度的大小而使植物在損失水分較少的條件下獲取最多的二氧化碳；光合速率（ Pn） 是光合作用固定二氧化碳的速率?？傮w來看枸杞葉片氣孔導(dǎo)度呈逐漸降低（圖 1a），峰值出現(xiàn)在上午 10 點左右，處理 S8 最大為299.95mol/m2/s，處理 S1 最小值為 66.96mol/m2/s，水分控制下限相對較高的處理 S6、 S7 及 S8 的氣孔導(dǎo)度較水分下限處理低的處理 S1、 S4、 S3 更大可以獲取更多的二氧化碳進(jìn)行光合作用。光合速率變化曲線呈雙峰凸拋物線型（圖 1b），第一個峰值出現(xiàn)在上午 12 點左右，下限較高的處理 S8、S7 及 S5 光合速率較高， 其中處理 S8 有最大值為 32.6umol/m2/s； 各處理第二個峰值出現(xiàn)在下午 16:00左右，最大值為處理 S4 的 24.55umol/m2/s，隨著光照強(qiáng)度的增加， 14:00 左右各處理的光合速率出現(xiàn)明顯的降低，枸杞葉片出現(xiàn)光抑制現(xiàn)象。 50.00100.00150.00200.00250.00300.00350.008:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00時間氣孔導(dǎo)度Gsmmol/(m2·s)S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S85.0010.0015.0020.0025.0030.0035.0040.008:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00時間光合速率Pnmol/(m2·s)S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8圖 1 枸杞不同水分處理下葉片氣孔導(dǎo)度 (a)及光合速率 (b)變化過程圖 Fig.1 Variation of leaf stomatal conductance and photosynthetic rate of Lycium barbarum under different soil moisture conditions 2.2.2 不同水分處理下枸杞葉片蒸騰速率及水分利用效率分析 蒸騰速率（ Tr）反映了植物葉片蒸騰作用強(qiáng)弱，受氣候條件和土壤水分的影響，還受植物本身的a b6調(diào)節(jié)和控制。從圖 2a 可以看出，各水分處理枸杞葉片蒸騰速率從上午 10:00 其逐漸增大，到 12:00 時達(dá)到峰值， 14:00 點出現(xiàn)蒸騰速率逐漸下降，整體呈單峰型曲線。在峰值時，高水分下限的處理 S8、S7 及 S5 蒸騰速率相對較大，處理 S4 有最小值，處理 S1 及 S2 相對較小，所以認(rèn)為土壤水分是影響枸杞葉片蒸騰速率的重要因素。各處理枸杞葉片水分利用效率（圖 2b）上午均大于下午，早晨 8： 00 時，枸杞葉片水分利用效率的最大為 24.51umolCO2/mmolH2O，最小的為 5.36 umolCO2/mmolH2O， 10:00以后趨于平穩(wěn)，在峰值階段，水分控制下限較低的處理 S1、 S2、 S3 等的水分利用效率要高于水分下線控制較高的處理 S6、 S7 及 S8。 1.002.504.005.507.008.5010.008:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00時間蒸騰速率Trmmol/(m2·s)S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S83.004.005.006.007.008.009.0010.008:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00時間葉片水分利用效率WTumolCO2/mmolH2OS1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8圖 2 枸杞不同水分處理下葉片蒸騰速率 (a)及葉片水分利用效率 (b)變化過程圖 Fig.2 Variation of leaf transpiration and water use efficiency of Lycium barbarum under different soil moisture conditions 2.3 不同水分處理枸杞耗水規(guī)律 整理 2016 和 2017 年不同水分控制條件下枸杞各生育期耗水量及其耗水模數(shù)（表 5），表中 ET和 Mwc分別為耗水量和耗水模數(shù)。各水分處理總耗水量差異顯著，且土壤水分控制下限較低的處理耗水量低于控制指標(biāo)較高的處理，盛花期、夏果期及秋果期各處理差異顯著，而萌芽期和休眠期的差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義。 2016 年各水分處理總耗水量區(qū)間為 359.97mm（處理 S3） -413.16mm（處理S8） ,增幅為 12.8%， 2017 年為 436.85mm（處理 S2） -489.54mm（處理 S8），增幅 10.8%。比較表中 a 枸杞不同土壤水分下限控制的耗水規(guī)律可以看出，各處理全生育期的耗水量隨控水下限的升高呈增加趨勢，由于較高的土壤水分下限使枸杞根區(qū)土壤含水率相對較高，且試驗區(qū)位于強(qiáng)蒸發(fā)干旱地區(qū)，枸杞的棵間蒸發(fā)和奢侈蒸騰加劇，造成全生育期耗水量較大。由枸杞不同生育期的耗水量可知， 2a 各處理的耗水量隨時間都呈先增大后減小的趨勢，其中夏果期最大，秋果期次之 ,是寧夏枸杞的關(guān)鍵需水期。 表 5 不同水分控制條件下枸杞的耗水規(guī)律 Tab.5 Water consumption rule of Lycium barbarum under different soil moisture conditions 處理 項目 2016 年 2017 年 萌芽期 現(xiàn)蕾期 盛花期 夏果期 秋季生長期 秋果期 休眠期 總耗水量 萌芽期 現(xiàn)蕾期 盛花期 夏果期 秋季生長期 秋果期 休眠期 總耗水量 S1 ET/mm 50.15a 32.91ab 27.19c 153.73c 46.65d 57.20d 20.51c 388.34c 30.59b 22.91c 55.19d 97.79c 51.00a 163.07ab 48.25a 468.80d Mwc/% 12.91 8.47 7.00 39.59 12.01 14.73 5.28 100.00 6.53 4.89 11.77 20.86 10.88 34.78 10.29 100.00 S2 ET/mm 55.91a 30.84b 26.81c 132.68c 36.68a 59.60ab 18.93c 361.45ab 35.81b 21.95bc 40.99d 94.45c 37.20b 170.65b 35.80a 436.85d Mwc/% 14.66 8.08 9.65 37.40 9.62 15.62 4.96 100.00 8.20 5.02 9.38 21.62 8.52 39.06 8.20 100.00 S3 ET/mm 44.62a 28.83a 27.88bc 136.54c 35.40a 65.39ab 21.32c 359.97c 22.27b 28.34bc 30.88c 116.13b 26.99c 181.05b 33.27a 438.93d Mwc/% 14.01 7.39 9.71 37.58 9.08 16.77 5.47 100.00 5.07 6.46 7.04 26.46 6.15 41.25 7.58 100.00 S4 ET/mm 50.89a 30.04a 31.51b 133.21bc 32.04a 62.51c 20.74c 368.94a 22.53b 46.61b 41.36d 118.31b 72.31ab 166.26ab 28.63a 446.01a Mwc/% 12.76 10.04 7.90 38.40 8.03 15.67 7.20 100.00 4.54 9.40 8.34 23.85 14.58 33.52 5.77 100.00 S5 ET/mm 52.91a 28.55c 25.13a 143.96a 46.79c 62.78d 18.94c 379.08ab 15.01b 53.61ab 35.67ab 120.22b 60.74d 164.81ab 15.56b 465.62ab Mwc/% 13.96 7.53 6.63 37.98 12.34 16.56 5.00 100.00 3.22 11.51 7.66 25.82 13.04 35.40 3.34 100.00 a b7S6 ET/mm 55.36a 24.38c 23.51a 152.22a 41.73c 64.23c 27.32c 388.75c 16.96b 63.37a 33.19a 130.15a 35.39b 129.21a 36.18a 454.45c Mwc/% 14.24 6.27 6.05 39.16 10.73 16.52 7.03 100.00 3.82 14.26 7.47 29.28 7.96 29.07 8.14 100.00 S7 ET/mm 57.76a 31.27bc 32.28ab 149.21d 43.20c 56.29c 23.55c 393.56d 14.77b 54.68a 40.45d 155.53d 31.74b 14</p>
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