2020年 5月 灌溉排水學報 第 39卷 第 5期 May 2020 Journal of Irrigation and Drainage No 5 Vol 39 18 文章編號 1672 3317 2020 05 0018 08 再生水滴灌對黃瓜 葉綠素 光合 產量及品質的影響 王璐璐 1 田軍倉 1 2 3 徐桂紅 1 沈 暉 1 2 3 閆新房 1 2 3 1 寧夏大學 土木與水利工程學院 銀川 750021 2 寧夏節(jié)水灌溉與水資源調控工程技術 研究中心 銀川 750021 3 旱區(qū)現(xiàn)代農業(yè)水資源高效利用教育部工程研究中心 銀川 750021 摘 要 目的 探究 再生水 滴灌 不同灌溉定額對黃瓜光合作用 產量與品質的影響規(guī)律 方法 采用 隨機區(qū)組 對 比 試驗方法 分析 了再生水處理與 自來水 對照 的不同灌溉定額 1 890 2 835與 3 780 m3 hm2 對黃瓜光合作用 產 量與品質的影響 結果 黃瓜 4個 光合指標 凈光合速率 蒸騰速率 氣孔導度與胞間 CO2摩爾 分數(shù) 及 SPAD 值 與 產量均隨著灌溉定額的增加而增大 而群體水分利用效率 則 隨著灌溉定額的增加而降低 相同 灌溉定額再生水 處理比 自來水 對照的黃瓜 4個 光合作用指標 及 SPAD值 平均值分別增加 7 32 2 99 4 19 3 07 與 5 54 產 量與群體水分利用效率平均值分別增加 8 9 與 8 86 黃瓜可溶性糖與可溶性固形物質量分數(shù)隨著灌溉定額的增 加而減小 而維生素 C與總酸質量分數(shù)隨著灌溉定額的增加而增加 再生水處理比 自來水 對照的維生素 C量 可溶 性糖與可溶性固形物 量平均值分別增加 1 14 12 64 與 5 8 黃瓜總酸 量平均值降低 8 72 結論 黃瓜 SPAD 值 與 光合作用指標最大 產量最高 品質 適宜 的處理為再生水高水處理 Z3 即灌溉定額為 3 780 m3 hm2 相應的灌 水定額為 180 m3 hm2 灌水次數(shù)為 21次 關 鍵 詞 再生水 滴灌 黃瓜 光合作用 品質 水分生產效率 中圖分類號 S273 5 文獻標 志 碼 A doi 10 13522 ki ggps 20190263 王璐璐 田軍倉 徐桂紅 等 再生水滴灌對黃瓜葉綠素 光合 產量及品質的影響 J 灌溉排水學報 2020 39 5 18 25 WANG Lulu TIAN Juncang XU Guihong et al The Effects of Drip Irrigation with Reclaimed Wastewater on Chlorophyll Photosynthesis Yield and Quality of Cucumber J Journal of Irrigation and Drainage 2020 39 5 18 25 0 引 言 在我國 干旱 地區(qū) 農業(yè)灌溉使用再生水的原因 一 是 再生水中含有氮 磷 鉀等元素 提高土壤肥力 1 二 是 利用 再生水能避免嚴重的污染問題 2 三 是 能防止養(yǎng)分 化學物質和病原體等輸入到生態(tài)系統(tǒng)中 3 因此 再生水灌溉對控制農業(yè)污染及水資源短缺 問 題具有重要 的 科學意義和實用價值 代志遠等 4 認 為再生水對農作物生長的影響 尚有分歧 薛彥東等 5 研究 表明 再生水灌溉對黃瓜 西紅柿品質無顯著影 響 吳文勇等 6 研究 表明 再生水處理與對照相比可 顯著增加果菜類蔬菜產量 黃瓜平均增產 23 6 裴 亮等 7 研究 表明 全部采用再生水滴灌處理對黃瓜的 生長發(fā)育和產量形成均表現(xiàn)出一定的促進作用 增產 收稿日期 2019 06 13 基金項目 生活再生水回用技術研發(fā)與示范 2018YFC0408104 寧夏 高等學校一流學科建設項目 NXYLXK2017A03 教育部 長江學者和 創(chuàng)新團隊發(fā)展計劃 創(chuàng)新團隊基金資助項目 IRT1067 作者簡介 王璐璐 1994 女 碩士研究生 主要從事 精準節(jié)水灌溉與 信息系統(tǒng)新技術研究 研究 E mail 2427922032 通信作者 田軍倉 1958 男 教授 博士生導師 主要從事 節(jié)水灌溉理論 技術 水資源高效利用和水資源工程等方面的研究 E mail slxtjc 21 5 本 文 針對寧夏 中衛(wèi)市再生水滴灌對黃瓜的影 響 問題 開展 再生水 滴灌 對黃瓜 葉綠素 光合 產量 及 主要品質的影響 研究 可 為 寧夏 再生水 滴灌 黃瓜 推 廣 提供 理論與 技術依據(jù) 1 材料 與方法 1 1 試驗地概況 試驗 在 寧夏中衛(wèi)市應理城鄉(xiāng)市政產業(yè)集團 中 水 廠 再生水灌溉 示范基地 進行 供試土質為壤土 土壤 干體積質量 為 1 44 g cm3 田間質量持水率為 28 種植期內試驗地降水量 116 3 mm 土壤理化性質如 表 1 所示 灌溉水源為中水廠的再生水與自來水 再 生水水質符合 農田灌溉水質標準 GB5084 2005 其 水質 指標 如表 2 所示 1 2 試驗設計 采用隨機區(qū)組 試驗 進行再生水水質不同灌溉定 額試驗 以自來水水質不同灌溉定額為對照 共 6 個 水平 3 次重復 重復作為區(qū)組 在各水平膜下滴灌 方式 施肥 栽培等相同條件下 研究再生水滴灌不 同灌溉定額水平對黃瓜的光合 產量與品質的影響 王璐璐 等 再生水滴灌對黃瓜葉綠素 光合 產量及品質的影響 19 再生水處理與對照低 中 高灌溉定額水平相應的 3 個灌水定額分別為 90 135 180 m3 hm2 灌水次數(shù) 21 次 試驗方案如表 3 所示 表 1 土壤理化性質 Table 1 Physical and chemical properties of soil 土壤類型 Soil type pH值 全鹽量 g kg 1 Total salt 有機質 量 g kg 1 Organic matter 堿解氮 量 mg kg 1 Alkaline nitrogen 速效磷 量 mg kg 1 Fast acting phosphorus 速效鉀 量 mg kg 1 Fast acting potassium 壤土 Loam 8 60 0 50 13 27 36 00 18 59 180 10 表 2 再生水和 自來水 水質 指標 Table 2 Water quality indicators of recycled water and tap water 處理 Treatments pH 值 總磷 mg L 1 Total phosphorus 總氮 mg L 1 Total nitrogen 鉀 mg L 1 Potassium 氯化物 mg L 1 Chloride 全鹽 mg L 1 Whole salt 再生水 Recycled water 7 51 0 41 16 4 19 3 120 393 自來水 Tap water 7 42 未檢出 0 01 0 21 8 4 30 3 219 處理 Treatments 懸浮物 mg L 1 Suspended matter 碳酸氫根 mg L 1 Bicarbonate 鈣 mg L 1 Calcium 鎂 mg L 1 Magnesium 糞大腸菌群 個 L 1 Fecal coliform 再生水 Recycled water 8 1 210 4 71 3 60 4 130 自來水 Tap water 0 5 116 7 42 2 11 8 未檢出 表 3 試驗方案 Table 3 Test plan 水質 Water quality 處理 Treatments 灌溉定額 m3 hm 2 Irrigation quota 再生水 Recycled water Z1 1 890 Z2 2 835 Z3 3 780 自來水 Tap water Q1 1 890 Q2 2 835 Q3 3 780 1 3 試驗實施 試驗于 2017 年 5 月 25 日 9 月 25 日進行 各 處理面積為 5 5 m 1 4 m 其中壟寬為 80 cm 壟間距 為 60 cm 灌溉采用膜下滴灌的方式 每壟種植 2 行黃瓜 1行黃瓜布置 1行滴灌帶 滴頭間距為 30 cm 與株距相同 滴頭流量為 3 L h 在 黃瓜 種植前 種 植壟 施復合肥 750 kg hm2 氮 磷 鉀比例為 15 15 15 有機肥 1 500 kg hm2 有機質 45 氮 磷 鉀總量 5 施肥后 測試基礎肥力 在試驗實施 期間 每個 水平種植壟 均 施 追肥 水溶復合肥 540 kg hm2 氮 磷 鉀比例為 16 5 25 降雨時各處 理均不灌水 幼苗期灌水 6 次 其中 1 次隨水施肥 初花期灌水 4 次 其中 2 次隨水施肥 結果期灌水 11 次 其中前 9 次隨水施肥 均 采用滴灌水肥一體化技 術隨水施肥 1 4 觀測項目及方法 黃瓜光合指標的測定 使用 LI 6400 便攜式光合 系統(tǒng)測定儀對葉片光合指標進 行測定 使用便攜式 SPAD 520 型葉綠素儀對葉片葉綠素 進行 測定 8 黃瓜產量的測定 在每次結果后稱量黃瓜產量 并計算黃瓜的總產量 黃瓜品質的測定 從每個 水平 的 3 個重復小區(qū)采 取代表性樣品 測定不同處理樣品的品質指標 可溶 性固形物用折射儀法測定 可溶性總糖用鹽酸水解 銅還原直接滴定法測定 維生素 C 用 2 6 二氯靛酚 滴定法測定 總酸用酸解滴定法測定 1 5 數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計方法 數(shù)據(jù)采用 Office 2016 和 DPS 7 05 版本 統(tǒng)計分析 軟件進行分析處理 2 結果與分析 2 1 再生水滴灌 對黃瓜 SPAD值 的 影響 圖 1 為 不同處理黃瓜葉綠素變化 由圖 1 可知 葉片 SPAD 值 在整個生育期內呈 凸拋物線 趨勢 各處 理在 7 月 25 日黃瓜葉片 SPAD 值 最 大 表 4 為 再生 水不同灌溉定額 下 SPAD 值影響的差異性分析結果 由表 4 可知 再生水處理與 自來水 對照不同灌溉定額 對黃瓜 SPAD 值 均有顯著 影響 p 0 01 再生水處 理與 自來水 對照的黃瓜 SPAD 值 均隨著灌溉定額的增 加而增大 結果 后 期 9 月 3 日觀測值 順序為 Z3 處 理 Q3處理 Z2處理 Q2處理 Z1處理 Q1處理 再生水灌溉處理中 Z3 處理 SPAD 值 分別比 Z2 處理 和 Z1 處理 高 13 71 和 38 83 自來水 灌溉對照中 Q3 處理 SPAD 值 分別比 Q2 處理 和 Q1處理 高 16 22 和 40 46 在 灌溉定額 相同條件下 Z1 Z2 和 Z3 處理 SPAD 值分別 比 Q1 Q2 和 Q3 處理 SPAD 值高 5 66 6 73 和 4 43 SPAD 平均 值 高 5 54 由 灌溉排水學報 20 于再生水中總氮 總磷 量分別比 自來水增加 7 7 倍與 40 倍 在全生育期內 3 個處理 總氮與總磷 量 分別 高 137 7 kg hm2與 3 49 kg hm2 從而提高 了 植株對氮 磷的利用效率 5 9 并且 鎂為影響葉綠素合成的關鍵 元素 再生水中鎂含量比 自 來水 增加 4 1 倍 在全生 育期內 3 個處理鎂 量 均 高出 413 34 kg hm2 所以再 生水灌溉 比自來水 黃瓜 SPAD 值 增加 并且隨著 灌溉 定額 的增大 水分 促進 了 葉片新陳代謝能力 進而增 加 了 SPAD 值 9 10 Z3 處理 再生水 高 水 平 黃瓜 葉 SPAD 值 最大為 85 84 圖 1 不同處理黃瓜葉綠素變化 Fig 1 Changes in chlorophyll of cucumber under different treatments 表 4 再生水不同灌溉定額 下 SPAD值 影響的差異性分析結果 Table 4 Analysis of differences in the effects of different irrigation quotas on chlorophyll content in recycled water 水質 Water quality 處理 Treatments SPAD 再生水 Recycled water Z1 61 83Cc Z2 75 49Bb Z3 85 84Aa 自來水 Tap water Q1 58 52Cc Q2 70 73Bb Q3 82 2Aa 2 2 再生水滴灌對黃瓜光合 指標的影響 選結果期的光合指標分析不同處理日變化光合 作用 2 2 1 再生水滴灌 對黃瓜凈光合速率的影響 圖 2 為 不同處理黃瓜凈光合速率變化 由圖 2 可 知 黃瓜葉片凈光合速率日變化曲線為雙峰型 于 10 00 與 14 00 處達到峰值 于 12 00 處達到峰谷 由 表 5 可知 再生水處理與 自來水 對照不同灌溉定額對 黃瓜 凈光合速率均有極顯著 影響 p 0 01 再生水 處理與 自來水 對照的 黃瓜凈光合速率均隨著灌溉定 額的增加而增大 各水平 10 00 峰值處均值順序為 Z3 處理 Z2 處理 Q3 處理 Q2 處理 Z1 處理 Q1 處理 再生水灌溉處理 Z3 處理 凈光合速率分別 比 Z2 處理 和 Z1 處理 高 5 65 與 28 26 自來水 灌 溉 中 Q3 處理 凈光合速率分別比 Q2 處理 和 Q1 處理 高 5 61 與 16 49 相同 灌溉定額下 Z1 Z2 和 Z3 處理 分別比 Q1 Q2 和 Q3 處理 凈光合速率高 0 3 10 4 和 10 44 平均凈光合速率高 7 32 由于再 生水灌溉 高 灌溉定額 均 使黃瓜 SPAD 值 增大 從而 促進光合作用 增加 了 黃瓜凈光合速率 在 10 00 時 Z3 黃瓜凈光合速率 量最大為 33 86 mol m2 s 圖 2 不同 處理黃瓜凈光合速率變化 Fig 2 Changes in net photosynthetic rate of cucumber under different treatments 2 2 2 再生水滴灌 對黃瓜蒸騰速率的影響 圖 3為 不同處理黃瓜蒸騰速率變化 由圖 3可知 黃瓜葉片蒸騰速率日變化曲線為雙峰型 在 10 00 與 14 00 處達到峰值 于 12 00 處達到峰谷 表 5 為 再 生水不同灌溉定額對光合作用指標影響的差異性 由 表 5 可知 再生水 與 自來水 不同灌溉定額對 黃瓜 蒸騰 速率 均有極顯著 影響 p 0 01 再生水與 自來水的 黃瓜 蒸騰速率均隨著灌溉定額的增加而增大 各 處理 中 10 00 峰值處均值順序為 Z3 處理 Q3 處理 Z2 處理 Q2 處理 Z1 處理 Q1 處理 再生水灌溉 下 Z3 處理 蒸騰速率分別比 Z2 和 Z1 處理 高 6 78 與 29 52 自來水 灌溉 Q3 處理 蒸騰速率分別比 Q2 和 Q1 處理 高 6 28 與 28 72 相同 灌溉定額 下 Z1 Z2 和 Z3 處理 分別比 Q1 Q2 和 Q3 處理 蒸騰速 率高 2 7 2 86 和 3 35 平均蒸騰速率高 2 99 其機理與凈光合速率一致 在 10 00 時 Z3 處理 黃瓜 蒸騰速率最大為 15 75 mmol m2 s 2 2 3 再生水滴灌 對黃瓜氣孔導度的影響 圖 4為 不同處理黃瓜氣孔導度變化 由圖 4可知 黃瓜葉片氣孔導度日變化曲線為雙峰型 于 10 00 與 14 00 達到峰值 于 12 00 達到峰谷 表 5 為 再生水 50 60 70 80 90 100 0621 0703 0717 0725 0805 0820 0903 SP AD 日期 Date Z1 Z2 Z3 Q1 Q2 Q3 處理 Treatments 0 5 10 15 20 25 30 35 40 08 00 10 00 12 00 14 00 16 00 18 00 凈光合速率 m ol m 2 s 1 Net ph oto syn the tic rat e 時刻 Time Z1 Z2 Z3 Q1 Q2 Q3 處理 Treatments 王璐璐 等 再生水滴灌對黃瓜葉綠素 光合 產量及品質的影響 21 不同灌溉定額對光合作用指標影響的差異性 由表 5 可知 再生水處理與自來水 對照不同灌溉定額對 黃瓜 氣孔導度 均有 極 顯著影響 p 0 01 再生水處理與 自來水 對照的 黃瓜 氣孔導度均隨著灌溉定額的增加 而增大 10 00 峰值處均值順序為 Z3 處理 Q3 處 理 Z2 處理 Q2 處理 Z1 處理 Q1 處理 再生水 灌溉 處理中 Z3 處理 氣孔導度分別比 Z2 和 Z1 處理 高 44 23 與 59 57 自來水 灌溉 Q3 處理 氣孔導度 分別比 Q2 和 Q1 處理 高 37 25 與 52 17 相同 灌溉 定額下 Z1 Z2 和 Z3 處理 分別比 Q1 Q2 和 Q3 處 理 氣孔導度高 2 17 1 96 和 7 14 平均氣孔導 度高 4 19 其機理與凈光合速率一致 在 10 00 時 Z3 處理 黃瓜 氣孔導度最大為 0 75 mol m2 s 圖 3 不同處理黃瓜蒸騰速率變化 圖 4 不同處理黃瓜氣孔導度變化 Fig 3 Changes in transpiration rate of cucumber Fig 4 Stomatal conductance of cucumber under different treatments 2 2 4 再生水滴灌 對黃瓜胞間 CO2摩爾分數(shù) Ci 的 影響 由圖 5 可知 黃瓜葉片 Ci 日變化曲線為 W 型 與凈光合 速率變化曲線相反 圖 5 不同處理黃瓜 Ci變化 Fig 5 Changes in intercellular carbon dioxide concentration of cucumbers under different treatments 由表 5 可知 再生水與自來水 不同灌溉定額對黃 瓜 Ci 均有 極顯著 影響 p 0 01 再生水處理與自來 水對照的黃瓜 Ci 均隨著灌溉定額的增加而增大 10 00 谷值處均值順序為 Z3 處理 Q3 處理 Z2 處 理 Q2 處理 Z1 處理 Q1 處理 再生水灌溉 Z3 under different treatments 處理null Ci 分別比null Z2 和null Z1 處 理高null 3 97 與null 28 82 自 來水灌溉 Q3 處理null Ci 分別比null Q2 和null Q1 處理高null 4 4 和null 29 08 相同灌溉定額下 Z1 Z2 和null Z3 處 理分 別比 Q1 Q2 和null Q3 處 理 nullCi 高null 3 08 3 29 和null 2 87 平均null Ci 高null 3 07 由于再生水灌溉 高灌溉定額均 使黃瓜null SPAD 值增大 從而增加氣孔導度 使null Ci 增 加 在null 10 00 時 Z3 處 理黃瓜null Ci 最大 為null 222 75 mol mol 2 3 再生水滴灌對黃瓜產量的影響 由表null 6 可知 再生水與自來水不同灌溉定額對黃 瓜產量均有極顯著影 響 p 0 01 再生水與自來水 不同灌溉定額的 黃瓜 產量均隨著灌溉定額的增加而 增大 其均值順序為 Z3 處理 Q3 處 理 Z2 處理 Q2 處 理 Z1 處 理 Q1 處理 再生水灌溉處理中 null Z3 處理產量分別比null Z2 和null Z1 處理高null 12 12 和null 26 2 自來水灌溉對照中 Q3 處 理產量 分別比null Q2 和null Q1 處 理高null 14 9 和null 32 29 相 同灌溉 定額下 Z1 Z2 和 Z3 處理分 別比null Q1 Q2 和null Q3 處 理產 量高null 11 68 null 9 18 和null 6 54 平均產量高null 8 9 由于再生水灌溉 高灌溉定額均促進黃瓜光合作用 并且再生水中總氮 總磷與鉀元素量分別比自來水增加null 7 7 倍 40 倍與 1 3 倍 在全生育期內 3 個處理總氮 總磷與含鉀 量分別高null 137 7 3 49 和null 92 7 kg hm2 從而提高了植 株對氮 磷 鉀的利用效率 5 9 15 增加了黃瓜產量 0 5 10 15 20 0 8 0 0 10 00 12 00 14 00 16 00 18 00 蒸騰速率 mmo l m 2 s 1 Tran sp irat ion rat e 時刻 Time Z1 Z2 Z3 Q1 Q2 Q3 處理 Treaments 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 08 00 10 00 12 00 14 00 16 00 18 00 氣孔導度 mo l m 2 s 1 Sto mat al co nd uct an ce 時刻 Time Z1 Z2 Z3 Q1 Q2 Q3 處理 Treaments 160 180 200 220 240 260 280 08 00 10 00 12 00 14 00 16 00 18 00 Ci mo l mo l 1 時刻 Time Z1 Z2 Z3 Q1 Q2 Q3 處理 Treaments 灌溉排水學報 22 所以 Z3 處理 黃瓜 產量最大為 71 799 kg hm2 由表 6 可知 再生水灌溉 Z1 處理 群體 水分利用效率分別 比 Z2 和 Z3 處理 高 20 19 和 34 91 自來水灌溉 Q1 處理 群體 水分利用效率分別比 Q2 和 Q3 處理 高 17 86 和 28 97 相同 灌溉定額下 Z1 Z2 和 Z3 處理 分別比 Q1 Q2 和 Q3 處理 群體 水分利用效率 高 11 8 85 和 6 12 平均群體 水分利用效率 高 8 86 表 5 再生水不同灌溉定額對光合作用指標影響的差異性 Table 5 The effects of different irrigation quotas on the photosynthesis index of recycled water 水質 Water quality 處理 Treatments 凈光合速率 mol m 2 s 1 Net photosynthetic rate 蒸騰速率 mmol m 2 s 1 Transpiration rate 氣孔導度 mol m 2 s 1 Stomatal conductance Ci mol mol 1 再生水 Recycled water Z1 26 4 Cc 12 16Cc 0 47Cc 172 91Cc Z2 32 05Bb 14 75Bb 0 52Bb 214 24Bb Z3 33 86Aa 15 75Aa 0 75Aa 222 75Aa 自來水 Tap water Q1 26 32 Cc 11 84Cc 0 46Cc 167 75Cc Q2 29 03 Bb 14 34Bb 0 51Bb 207 42Bb Q3 30 66Aa 15 24Aa 0 7Aa 216 54Aa 注 表中小寫字母代表差異顯著 p 0 05 大寫字母代表差異極顯著 p 0 01 下同 Note The lowercase letters in the table represent significant differences p 0 05 and the uppercase letters represent extremely significant differences p 0 01 the same as below 表 6 不同處理黃瓜 產量 灌溉水分生產效率與水分利用效率 Table 6 Water production efficiency and water use efficiency of cucumber under different treatments 水質 Water quality 處理 Treatments 灌水量 m3 hm 2 Irrigation volume 實際需水量 m3 hm 2 Actual water demand 產量 kg hm 2 Yield 灌溉水分生產效率 kg m 3 Irrigation water production efficiency 群體水分利用效率 kg m 3 Population water use efficiency 葉片水分利用 效率 mol mol 1 Leaf water use efficiency 再生水 Recycled water Z1 1 890 3 377 3 56 893Cc 2 061 30 10 16 85 2 17 Z2 2 835 4 566 2 64 039Bb 2 429 22 59 14 02 2 17 Z3 3 780 5 747 9 71 799Aa 1 355 18 99 12 49 2 15 自來水 Tap water Q1 1 890 3 355 7 50 943Cc 2 643 26 95 15 18 2 22 Q2 2 835 4 553 3 58 653Bb 1 271 20 69 12 88 2 02 Q3 3 780 5 723 3 67 391Aa 1 128 17 83 11 77 2 01 2 4 再生水滴灌 對黃瓜品質的影響 表 7 為再生水不同灌溉定額對黃瓜品質影響的 差異性 由表 7 可知 再生水與 自來水的黃瓜可溶性 固形物質量分數(shù)與可溶性糖質量分數(shù)隨著灌溉定額 的增加而減小 而維生素 C 質量分數(shù)與總酸質量分數(shù) 隨著灌溉定額的增加而增加 再生水與 自來水不同灌溉定額對黃瓜維生素 C 質量分數(shù) 均有顯著性影響 p 0 01 其均值順序 為 Z3 處理 Q3 處理 Z2 處理 Q2 處理 Z1 處理 Q1 處理 再生水灌溉處理中 Z3 處理 維生素 C 質量 分數(shù) 分別比 Z2 處理 與 Z1 處理 高 29 45 與 35 29 自來水 灌溉 Q3 處理 維生素 C 質量分數(shù) 分別比 Q2 處理 與 Q1 處理 高 29 18 與 33 79 相同 灌溉定額 下 Z1 Z2 和 Z3 處理 分別比 Q1 Q2 和 Q3 處理 維 生素 C 質量分數(shù)高 0 41 1 33 和 1 54 平均維 生素 C 質量分數(shù)高 1 14 由于 再生水中總氮 總磷 與 鉀 量分別比 自來水 增加 7 7 倍 40 倍 與 1 3 倍 在 全生育期內 3 個 處理總氮 總磷與鉀 量分別 提 高 137 7 3 49 92 7 kg hm2 總氮 總磷與鉀元素可以 提高黃瓜維生素 C 量 15 16 從而再生水灌溉增加 了 維 生素 C 量 所以 Z3 處理 維生素 C 質量分數(shù)最高 為 9 89 mg kg 再生水比 自來水不同灌溉定額 水平 對黃瓜可溶 性糖質量分數(shù) 均有 極顯著 影響 p 0 01 其均值順 序為 Z1 處理 Z2 處理 Q1 處理 Z3 處理 Q2 處 理 Q3 處理 再生水灌溉處理中 Z1 處理 可溶性糖 質量分數(shù) 分別比 Z2處理 與 Z3處理 高 5 09 與 14 4 自來水 灌溉對照中 Q1 處理 可溶性糖 質量分數(shù) 分別 比 Q2 處理 與 Q3 處理 高 9 47 與 12 8 相同 灌溉定 額 下 Z1 Z2 和 Z3 處理 分別比 Q1 Q2 和 Q3 處理 高 11 62 16 27 和 10 1 平均可溶性糖 質量分數(shù) 高 12 64 由于 再生水中總氮 總磷與鉀 量分別比 自來水 增加 7 7 倍 40 倍與 1 3 倍 在全生育期內 3 個處理總氮 總磷與鉀 量分別 提 高 137 7 3 49 92 7 kg hm2 總氮 總磷與鉀元素可以提高 黃瓜可溶性糖 量 15 16 因此 再生水灌溉增加 了 可溶性糖量 所以 王璐璐 等 再生水滴灌對黃瓜葉綠素 光合 產量及品質的影響 23 Z1 處理 可溶性糖質量分數(shù)最高為 4 13 再生水比 自來水 不同灌溉定額對黃瓜 可溶性固 形物 質量分數(shù) 均有 極顯著 影響 p 0 01 其均值順 序為 Z1 處理 Z2 處理 Q1 處理 Q2 處理 Z3 處 理 Q3 處理 再生水灌溉 Z1 處理 可溶性固形 物 質 量分數(shù) 分別比 Z2 處理 與 Z3 處理 高 12 9 與 18 8 自來水 灌溉中 Q1 處理 可溶性固形物 質量分數(shù) 分別 比 Q2 處理 與 Q3 處理 高 1 77 與 7 75 在 灌溉 定額 相同條件下 Z1 Z2 和 Z3 處理 分別比 Q1 Q2 和 Q3 處理 高 12 9 1 77 和 2 41 平均 可溶性固形 物 質量分數(shù)高 5 8 由于 再生水中總氮 總磷與鉀 量分別比 自來水 增加 7 7 倍 40 倍與 1 3 倍 在全生 育期內 3 個處理總氮 總磷與鉀 量分別高出 137 7 3 49 92 7 kg hm2 總氮 總磷與鉀 量 可以提高黃瓜 可溶性固形物 量 15 16 從而再生水灌溉增加 了 可溶 性固形物 量 所以 Z1 處理 可溶性固形物 質量分數(shù)最 高 為 4 55 再生水比 自來水 不同灌溉定額對黃瓜 總酸 質量 分數(shù) 均有 極 顯著性影響 p 0 01 其均值順序為 Q3 處理 Z3 處理 Q2 處理 Z2 處理 Q1 處理 Z1 處理 再生水灌溉中 Z3 處理 總酸 質量分數(shù) 分別比 Z2 處理 與 Z1 處理 高 1 49 與 13 33 自來水 灌溉 Q3 處理 總酸 質量分數(shù) 分別比 Q2 處理 與 Q1 處理 高 14 71 與 18 18 在 灌溉 定額相同條件下 Z1 Z2 和 Z3 處理 分別比 Q1 Q2 和 Q3 處理 低 10 1 49 和 14 71 平均總酸質量分數(shù)低 8 72 由于再生水 pH 值高于 自來水 在堿性條件下不利于 總酸 合成 使 總酸 量降低 所以 Q3 處理 總酸質量分數(shù)最高 為 0 78 g kg 表 7 再生水不同灌溉定額對黃瓜品質影響的差異性 Table 7 Differential analysis results of different irrigation quotas on cucumber quality 水質 Water quality 處理 Treatments 維生素 C mg 100g 1 Vitamin C 標準差 Standard deviation 可溶性糖 Soluble sugar 標準差 Standard deviation 可溶性固形物 Soluble solids 標準差 Standard deviation 總酸 g kg 1 Acid value 標準差 Standard deviation 再生水 Recycled water Z1 7 31Cc 0 391 4 13Aa 0 234 4 55Aa 0 263 0 6Bb 0 036 Z2 7 64Bb 0 392 3 93 Bb 0 234 4 03Bb 0 263 0 67Aa 0 036 Z3 9 89Aa 0 392 3 61 Cc 0 234 3 83Cc 0 263 0 68Aa 0 036 自來水 Tap water Q1 7 28Cc 0 392 3 7Aa 0 234 4 03Aa 0 263 0 66Bb 0 036 Q2 7 54Bb 0 392 3 38 Bb 0 234 3 96 Bb 0 263 0 68Bb 0 036 Q3 9 74Aa 0 392 3 28 Cc 0 234 3 74 Cc 0 263 0 78Aa 0 036 3 討 論 黃瓜葉片 SPAD 值在生育期內呈凸拋物線趨勢 凈光合速率 蒸騰速率與氣孔導度日變化曲線為 M 型 與 Ci 日變化曲線相反 2 種水質灌溉下 黃瓜的 SPAD 值 光合指標與產量均隨 灌溉定額的增加而增 大 這是因為基于本試驗條件下 增大灌溉定額 促 進作物新陳代謝 葉片光合系統(tǒng)發(fā)育較好 葉綠素 量 增加 同時 水與葉綠素增加可促使光合作用 增強 利于黃瓜生長所需物質合成 產量增加 17 18 而群體 水分利用效率隨 灌溉定額水平的增加而降低 這是 因 為隨著灌溉定額水平的增加 使生產黃瓜單位產量消 耗的水分增加 從而降低群體水分利用效率 在灌溉 定額相同條件下 再生水 灌溉 下 黃瓜 SPAD 值 光合 作用指標 產量與群體水分利用效率平均值均比自來 水 灌溉 的高 這可能是因為再生水中總氮 總磷 量分 別比自來水增加 7 7 倍與 40 倍 有關 在全生育期內 再生水灌溉 3 個處理總氮與總磷 量分別 比自來水灌 溉高 137 7 kg hm2 與 3 49 kg hm2 提高了植株對氮 磷的利用效率 5 9 鎂為影響葉綠素合成的關鍵元素 再生水中 含 鎂量比自來水增加 4 1 倍 在全生育期內 3 個處理 含 鎂量均高出 413 34 kg hm2 所以相對于自 來水灌溉 再生水灌溉黃瓜 SPAD 值增加 進而光合 作用增強 產量增加 這與吳文勇等 6 裴亮等 7 研 究結果一致 在實際需水量相同情況下 黃瓜產量增 加 群體水分利用效率增大 再生水與自來水的不同灌溉定額 對黃瓜維生素 C 可溶性糖 可溶性固形物與總酸質量分數(shù)均有 極 顯著性影響 p 0 01 黃瓜可溶性糖與可溶性固形 物質量分數(shù)隨著灌溉定額 的增加而減小 而維生素 C 與總酸質量分數(shù)隨著灌溉定額的增加而增加 這是因 為增加灌溉定額 促進了黃瓜新陳代謝 從而有利于維 生素 與 總酸的積累 但不利于可溶性糖與可溶性固 形物的合成 再生水 灌溉 的維生素 C 量 可溶 性糖與 可溶性固形物 量平均值比自來水高 這可能是因為再 生水中總氮 總磷與鉀 量分別比自來水增加 7 7 倍 40 倍與 1 3 倍 在全生育期內 3 個處理總氮 總磷 與鉀 量分別高出 137 7 3 49 92 7 kg hm2 總氮 總 磷與鉀元素可以提高黃瓜維生素 C 量 15 16 而再生水 pH 值高于自來水 在堿性條件下不利于總酸合成 灌溉排水學報 24 使總酸 量降低 4 結 論 1 在晴天 10 00 時 黃瓜凈光合速率 蒸騰速 率 氣孔導度 胞間 CO2摩爾分數(shù) 最大值分 別為 33 86 mol m2 s 15 75 mmol m2 s 0 75 mol m2 s 222 75 mol mol 黃瓜 最大 SPAD 值 與最高產量指標 分別為 85 84 與 71 799 kg hm2 以上指標均隨著灌溉 定額的增加而增大 再生水灌溉 黃瓜 光合作用與產量 指標均大于 自來水灌溉 Z3 處理 黃瓜 的光合作用與 產量指標均最高 2 灌溉水分利用效率 群體水分利用效率與葉 片水分利用效率均隨著灌溉定額的增加而 降低 Z1 處理 黃瓜 的灌溉水分利用效率 與 群體水分利用效率 均最高 分別為 30 1 kg m3與 16 85 kg m3 Z1 處理 與 Q1 處理 葉片水分利用效率 值接近 3 黃瓜可溶性糖與可溶性固形物質量分數(shù)隨著 灌溉定額的增加而減小 而維生素 C 與總酸質量分數(shù) 隨著灌溉定額的增加而增加 Z3 處理 維生素 C 質量 分數(shù)最大為 9 89 mg 100 g Z1 處理 可溶性糖與可溶 性固形物質量分數(shù)最大分別為 4 13 與 4 55 Q3 處理 總酸質量分數(shù)最大為 0 78 g kg Z3 處理 再生水高水平為 當?shù)剌^適宜的 黃瓜滴灌 灌溉制度 致 謝 對本文研究中做出貢獻的歐陽贊 與趙策 表示感謝 參考文獻 1 喬寶花 水資源短缺 地區(qū)實施再生水農田灌溉可行性解析 J 農業(yè) 科技與信息 2018 21 93 94 QIAO Baohua Feasibility analysis of impleme