不同灌溉量對(duì)甘藍(lán)光合特性、水分利用效率和產(chǎn)量的影響

羅永華　黃偉　張俊花等

摘要：研究了不同灌溉量對(duì)甘藍(lán)光合特性、水分利用效率和產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，甘藍(lán)苗期處理4的葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素含量均高于對(duì)照，但差別不明顯；蓮座期處理4的葉綠素a含量較對(duì)照高18.08%，類胡蘿卜素含量較對(duì)照高23.35%；結(jié)球期處理4的葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素的含量均高于其他處理，光合速率也高于其他處理，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量較對(duì)照高8.8%；在灌溉等量水的情況下，結(jié)球中后期處理2的葉綠素含量降低，光合作用減弱，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量低于對(duì)照；處理5由于未澆水，其葉綠素合成受阻，結(jié)球期光合速率和蒸騰速率最低，產(chǎn)量也最低。地膜覆蓋條件下，澆3次水（處理2）和不澆水（處理5）都不利于產(chǎn)量形成，也達(dá)不到節(jié)水和高產(chǎn)的目標(biāo)；而只在甘藍(lán)結(jié)球前期澆1次水（處理4），有利于結(jié)球期葉片葉綠素的合成和光合速率的提高，并能保持適宜的蒸騰速率和較高的水分利用效率，從而形成最高的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：甘藍(lán)；灌溉量；光合速率；水分利用效率；產(chǎn)量

中圖分類號(hào)： S635.07 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2014）07-0155-03

收稿日期：2014-03-07

基金項(xiàng)目：河北省科技支撐計(jì)劃（編號(hào)：11220701D）；河北北方學(xué)院創(chuàng)新人才培育基金（編號(hào)：CXRC1309）；河北北方學(xué)院優(yōu)秀學(xué)術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目（編號(hào)：CXTD1307）。

作者簡(jiǎn)介：羅永華（1975—），男，內(nèi)蒙古赤峰人，碩士，講師，從事蔬菜品質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)檢測(cè)等方面的研究。E-mail：nlkjxyyy@163.com。冀西北壩上地區(qū)屬于高寒半干旱區(qū)，該區(qū)水資源匱乏，人均水資源、地下水資源分別為我國(guó)平均值的20%、5%，在作物生長(zhǎng)季節(jié)5—9月份，該地的降水量占全年的88.1%，而且降水與作物的耗水基本上同步[1]。此外，嚴(yán)酷的自然環(huán)境、脆弱的生態(tài)經(jīng)濟(jì)條件、日益下降的土地生產(chǎn)能力已經(jīng)限制了該區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展[2]。近些年來(lái)，由于蔬菜產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，人們以經(jīng)濟(jì)效益最大化作為產(chǎn)業(yè)優(yōu)化的目標(biāo)，而置社會(huì)和生態(tài)環(huán)境效益于不顧，其結(jié)果是水資源利用取得了一時(shí)一地的經(jīng)濟(jì)效益[3]，但卻最終造成了區(qū)域生態(tài)環(huán)境的日益惡化[4]。因此，提高水資源的利用效率，發(fā)展節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)，從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，使水資源環(huán)境得以可持續(xù)發(fā)展勢(shì)在必行。目前，有關(guān)不同水分條件對(duì)作物光合特性的研究已有大量報(bào)道[5-10]，但有關(guān)對(duì)冀西北壩上地區(qū)甘藍(lán)（Brassica oleracea L.）進(jìn)行不同灌溉量處理后光合特性變化的研究還未見報(bào)道。因此，本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)甘藍(lán)進(jìn)行不同灌溉量處理，研究其光合特性和產(chǎn)量的變化，以期為冀西北壩上地區(qū)水資源的合理開發(fā)和高效利用提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

試驗(yàn)選用冀西北壩上地區(qū)主栽甘藍(lán)品種中甘11，由張北縣農(nóng)業(yè)局提供。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2013年6—9月在河北省張北縣饅頭營(yíng)鄉(xiāng)科技園區(qū)進(jìn)行，試驗(yàn)地土壤為草甸栗鈣土，0～20 cm土層含有機(jī)質(zhì)26.9 g/kg、全氮1.09 g/kg、堿解氮109 mg/kg、速效磷（P2O5）9.49 mg/kg、速效鉀（K2O）121 mg/kg，pH值7.6。甘藍(lán)于6月19日進(jìn)行露地播種育苗，7月19日定植，9月19日收獲；高畦栽培，處理覆蓋地膜，對(duì)照不覆膜，畦高12 cm，畦面寬 60 cm。每畦定植2行幼苗，株距33 cm，行距45 cm。小區(qū)面積84 m2，隨機(jī)區(qū)組排列，設(shè)3次重復(fù)。定植前每小區(qū)施等量的底肥。為防溝渠滲漏，以后每次均使用水龍帶澆水。

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理：處理1（對(duì)照）、處理2，分別于苗期、結(jié)球前期和結(jié)球中期各澆1次水，共澆3次；處理3，分別在甘藍(lán)結(jié)球前期、結(jié)球中期各澆1次水，共澆2次；處理4，只在甘藍(lán)結(jié)球前期澆1次水；處理5，在甘藍(lán)澆定植水后不澆水。所有處理在定植時(shí)的澆水量相同，甘藍(lán)每個(gè)處理每個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期每次澆水量均為191 m3/hm2，以利于幼苗成活。

1.3測(cè)定內(nèi)容與方法

采用美國(guó)CID公司生產(chǎn)的CI301-PS光合儀測(cè)定甘藍(lán)葉片的光合速率和蒸騰速率；參照張憲政的方法[11]測(cè)定甘藍(lán)葉片的葉綠素含量。以上測(cè)定內(nèi)容所取葉樣均為不同時(shí)期完全展開的相同葉位的葉片，光合速率測(cè)定時(shí)間為晴天上午 10：00—11：00。采用烘干法測(cè)定定植前和收獲時(shí)0～60 cm土層的含水量。收獲時(shí)統(tǒng)計(jì)小區(qū)產(chǎn)量。

2結(jié)果與分析

2.1不同時(shí)期甘藍(lán)葉片葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素及葉綠素a+葉綠素b的變化

由圖1可知，在甘藍(lán)的整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)，每個(gè)處理葉綠素a、葉綠素b的變化趨勢(shì)是一致的，呈先升高后下降的趨勢(shì)，并且于結(jié)球前期達(dá)到了最高值；類胡蘿卜素在甘藍(lán)整個(gè)生長(zhǎng)期雖然也呈現(xiàn)出先升高后下降的趨勢(shì)，但其達(dá)到最高值的時(shí)期是在蓮座期，這就有利于保護(hù)葉綠素a和葉綠素b免受光能的傷害[12]。

由圖1還可以看出，在苗期，處理1（對(duì)照）的葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素含量均不高于其他處理，但各處理之間差別不明顯；蓮座期處理1的葉綠素a、類胡蘿卜素含量明顯低于其他處理，其中處理2、處理3、處理4、處理5的葉綠素a含量分別比對(duì)照高1196%、20.58%、18.08%、18.36%，處理2、處理3、處理4、處理5的類胡蘿卜素含量分別比對(duì)照高2454%、24.62%、23.35%、23.75%；處理2的葉綠素a含量低于處理3、處理4、處理5，這可能是由于處理2在苗期已經(jīng)澆過(guò)1次水，再加上自然降水，使其土壤含水量過(guò)高所造成的；此外，處理2、處理3、處理4、處理5之間的葉綠素b、類胡蘿卜素含量沒(méi)有明顯的差別。

進(jìn)入結(jié)球期后，由于處理5仍然沒(méi)有進(jìn)行灌水，自然降水已經(jīng)不能滿足甘藍(lán)快速生長(zhǎng)對(duì)水分的需要，土壤含水量在一定程度上限制了甘藍(lán)葉球的迅速生長(zhǎng)，也抑制了葉片中葉綠素的生物合成，因此由圖1可以看出，處理5的葉綠素a含量明顯低于其他處理；處理4的葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素含量在結(jié)球期的各個(gè)階段都是最高的，這是由于處理4只在結(jié)球前期灌1次水，從而為甘藍(lán)的后期生長(zhǎng)提供了適宜的土壤水分，也有利于葉綠素的合成；處理2、處理3在結(jié)球中期、結(jié)球后期的葉綠素b、類胡蘿卜素含量低于對(duì)照和處理4，這與處理2、處理3在接受自然降水的同時(shí)，在結(jié)球期灌了2次水，外加處理2苗期的1次灌水，造成了土壤含水量過(guò)高，從而降低了植株根系的活力，使得葉綠素的合成受到一定程度的影響有關(guān)。

2.2不同時(shí)期甘藍(lán)葉片光合速率的變化

圖2表明，甘藍(lán)定植后的整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)各處理的光合速率均呈單峰曲線：隨著生長(zhǎng)時(shí)期的推進(jìn)，光合速率逐漸升高，在結(jié)球前期、結(jié)球中期出現(xiàn)峰值，結(jié)球后期隨著植株的衰老和外界溫度的降低，光合速率又逐漸下降。

由圖2還可以看出，在苗期，覆膜處理的光合速率都高于處理1（對(duì)照），其中處理2最高，較對(duì)照高出28.67%，這可能是由于覆蓋地膜使甘藍(lán)定植后的緩苗時(shí)間縮短，提前進(jìn)入正常的生長(zhǎng)；在蓮座期，各處理間的光合速率差別不明顯，處理1和處理2在苗期結(jié)束時(shí)灌了1次水，處理1的光合速率有所提高，而處理2的光合速率雖有所提高，但是與處理3、處理4、處理5差別不明顯，可見在苗期結(jié)束時(shí)的灌水對(duì)處理2是不必要的。

由圖2還可以看出，進(jìn)入結(jié)球期后，各處理在結(jié)球前期、結(jié)球中期的光合速率差別較明顯；在結(jié)球后期，隨著葉片的衰老及環(huán)境溫度和光照強(qiáng)度的降低，各處理間的光合速率差別不明顯。處理5在整個(gè)生長(zhǎng)期都沒(méi)灌水，在一定程度上造成了土壤水分的虧缺，進(jìn)而影響了地上部葉片的光合速率，致使其光合速率在結(jié)球期內(nèi)最低；處理4在結(jié)球期比其他處理的光合速率都高；處理2、處理3在結(jié)球期雖然灌了2次水，但是其光合速率也低于處理4，處理2在結(jié)球中期的光合速率甚至還低于對(duì)照，說(shuō)明地上部葉片的光合速率與土壤的含水量不是成正比的，只有在土壤含水量適合植株生長(zhǎng)時(shí)，植株的光合速率才最強(qiáng)。

2.3不同時(shí)期甘藍(lán)葉片蒸騰速率的變化

圖3表明，甘藍(lán)在定植后的整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)，隨著植株的生長(zhǎng)，各處理的蒸騰速率呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，在植株生長(zhǎng)的旺盛期，蒸騰速率也達(dá)到了最大值；到了結(jié)球后期，由于植株的衰老，其蒸騰作用也下降；但是在植株生長(zhǎng)的不同時(shí)期，不同的土壤水分條件使植株表現(xiàn)出了不同的蒸騰速率。

由圖3還可以看出，處理2在整個(gè)生長(zhǎng)期的蒸騰速率一直表現(xiàn)為最高，其中蓮座期、結(jié)球前期、結(jié)球中期分別比對(duì)照（處理1）高54.39%、33.74%、48.34%；處理2的蒸騰速率高峰比其他處理出現(xiàn)的早，這樣處理2的高蒸騰強(qiáng)度就會(huì)維持較長(zhǎng)時(shí)間，從而造成大量的奢侈耗水，這可能是由于處理2在整個(gè)生長(zhǎng)期的土壤含水量充足，蒸騰所需的水分供應(yīng)充足，造成葉肉細(xì)胞水勢(shì)與其周圍空氣水勢(shì)差增大，導(dǎo)致水分大量散失；處理3在結(jié)球中期的蒸騰速率較對(duì)照高43.76%；處理4的蒸騰速率在整個(gè)生長(zhǎng)期基本與對(duì)照相當(dāng)；處理5的蒸騰速率從結(jié)球前期開始低于其他處理，在結(jié)球中期、結(jié)球后期分別比對(duì)照低15.32%、24.3%，這是由于在只接受自然降水的情況下，處理5的土壤含水量少，導(dǎo)致土壤水勢(shì)降低，不能及時(shí)補(bǔ)充葉肉細(xì)胞因蒸騰所散失掉的水分；在結(jié)球后期，對(duì)照、處理2、處理3、處理4的蒸騰速率沒(méi)有明顯的差別，這是由于此期間外界環(huán)境條件（如溫度的降低、光強(qiáng)的減弱和空氣濕度的增高等）成為抑制植株蒸騰的主導(dǎo)因子。

2.4不同處理甘藍(lán)的產(chǎn)量和水分利用效率

從表1可以看出，處理5的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和生物產(chǎn)量均最低，且其生物產(chǎn)量與其他處理間差異顯著（P<0.05），而經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量雖與處理2差異不顯著，但與其他處理間存在顯著的差異（P<0.05）；處理5的生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量分別比處理1（對(duì)照）低7.5%、10.2%；生物產(chǎn)量最高的是處理3，處理4次之，對(duì)照與處理2之間生物產(chǎn)量沒(méi)有明顯的差別；雖然處理4的生物產(chǎn)量排第2位，但是其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量卻最高，且與其他處理間達(dá)到顯著性差異，處理4的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量比對(duì)照提高了8.8%。

試驗(yàn)結(jié)果還表明，雖然處理2與處理1灌同樣多的水，但在結(jié)球中后期，處理2的葉綠素含量降低，使其光合作用減弱，降低了甘藍(lán)生長(zhǎng)后期的生產(chǎn)能力，因而其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量低于處理1。處理5由于未澆水，其葉綠素合成受阻，使其結(jié)球期光合速率和蒸騰速率最低，因而導(dǎo)致產(chǎn)量最低。因此，在冀西北壩上地區(qū)采用地膜覆蓋種植甘藍(lán)，只在結(jié)球前期灌1次水（處理4），能改善甘藍(lán)的光合特性，增加產(chǎn)量，可達(dá)到少灌2次水的目的，這與張?zhí)炷甑妊芯扛适硇杷?guī)律的結(jié)論[15]是一致的。

覆蓋地膜后，如果在植株生長(zhǎng)的盛期仍然大量灌水，會(huì)促進(jìn)葉片的旺長(zhǎng)，不利于產(chǎn)品器官的形成，并且隨著灌水量的增加，耗水量也增加，土壤水分雖有利于蒸騰，但水分利用效率降低，造成奢侈灌水。因此，適度的水分虧缺不一定會(huì)使產(chǎn)量顯著降低，反而會(huì)使水分利用效率顯著提高[16]，本研究也支持了這種觀點(diǎn)。

由此可見，土壤水分含量過(guò)高或過(guò)低都會(huì)使甘藍(lán)結(jié)球期葉片的葉綠素含量、光合速率和水分利用效率降低，最終導(dǎo)致產(chǎn)量降低，因此只有適時(shí)適量的灌溉，才能達(dá)到高產(chǎn)和節(jié)水的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊福存. 壩上蔬菜栽培的理論與技術(shù)[M]. 北京：氣象出版社，2003：46-54.

[2]黃偉，張俊花，李文紅，等. 冀西北壩上半干旱區(qū)南瓜油葵間作的水分效應(yīng)[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)，2011，31（14）：4072-4081.

[3]高華山，黃偉，高海琴，等. 冀西北農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)蔬菜節(jié)水栽培技術(shù)[J]. 中國(guó)蔬菜，2008（1）：52-53.

[4]周維博，李佩成.干旱半干旱地域灌區(qū)水資源綜合效益評(píng)價(jià)體系研究[J]. 自然資源學(xué)報(bào)，2003，18（3）：288-293.

[5]張俊花，黃偉，張立峰，等. 冀西北壩上地區(qū)水分處理對(duì)地膜覆蓋蘿卜光合特性的影響[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2008，26（5）：60-64，89.

[6]王威豪，葉燕萍，羅永明，等. 水分脅迫下乙烯利浸種對(duì)甘蔗苗期光合性狀和分蘗的影響[J]. 作物雜志，2008（1）：50-54.

[7]韓娟，賈志寬，任小龍，等. 模擬降雨量下微集水種植對(duì)玉米光合速率及水分利用效率的影響[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2008，26（1）：81-85，101.

[8]劉文君，張俊花，黃偉，等. 不同土壤水分條件下蘿卜幼苗葉片生理特性研究[J]. 北方園藝，2009（4）：66-68.

[9]張俊花，黃偉，張立峰，等. 冀西北壩上地區(qū)蘿卜地膜覆蓋節(jié)水栽培技術(shù)研究[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2006，24（6）：60-63.

[10]黃偉，朱桓，張俊花，等. 辣椒施用保水劑效果研究[J]. 北方園藝，2010（20）：19-21.

[11]張憲政. 植物葉綠素含量測(cè)定——丙酮乙醇混合液法[J]. 遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，1986（3）：26-28.

[12]傅偉，王天鐸. 凈光合速率與氣孔導(dǎo)度相互關(guān)系的電學(xué)類比分析和模擬研究[J]. 植物學(xué)報(bào)，1994，36（7）：511-517.

[13]王志偉，郁繼華，郭曉冬. 日光溫室甜瓜節(jié)水灌溉土壤水分上限指標(biāo)研究[J]. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，35（增刊2）：198-202.

[14]張銘光，潘瑞熾，葉慶生. 土壤濕度對(duì)墨蘭葉片生長(zhǎng)和光合速率的影響[J]. 華南師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，1994（2）：71-75.

[15]張?zhí)炷?，王文頗，吳旭銀，等. 甘薯需水規(guī)律的研究（Ⅰ）——甘薯的蒸騰量與耗水量[J]. 河北農(nóng)業(yè)技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，1994，8（3）：12-17.

[16]陳亞新，康紹忠. 非充分灌溉原理[M]. 北京：水利電力出版社，1995：34-36.

2.2不同時(shí)期甘藍(lán)葉片光合速率的變化

圖2表明，甘藍(lán)定植后的整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)各處理的光合速率均呈單峰曲線：隨著生長(zhǎng)時(shí)期的推進(jìn)，光合速率逐漸升高，在結(jié)球前期、結(jié)球中期出現(xiàn)峰值，結(jié)球后期隨著植株的衰老和外界溫度的降低，光合速率又逐漸下降。

由圖2還可以看出，在苗期，覆膜處理的光合速率都高于處理1（對(duì)照），其中處理2最高，較對(duì)照高出28.67%，這可能是由于覆蓋地膜使甘藍(lán)定植后的緩苗時(shí)間縮短，提前進(jìn)入正常的生長(zhǎng)；在蓮座期，各處理間的光合速率差別不明顯，處理1和處理2在苗期結(jié)束時(shí)灌了1次水，處理1的光合速率有所提高，而處理2的光合速率雖有所提高，但是與處理3、處理4、處理5差別不明顯，可見在苗期結(jié)束時(shí)的灌水對(duì)處理2是不必要的。

由圖2還可以看出，進(jìn)入結(jié)球期后，各處理在結(jié)球前期、結(jié)球中期的光合速率差別較明顯；在結(jié)球后期，隨著葉片的衰老及環(huán)境溫度和光照強(qiáng)度的降低，各處理間的光合速率差別不明顯。處理5在整個(gè)生長(zhǎng)期都沒(méi)灌水，在一定程度上造成了土壤水分的虧缺，進(jìn)而影響了地上部葉片的光合速率，致使其光合速率在結(jié)球期內(nèi)最低；處理4在結(jié)球期比其他處理的光合速率都高；處理2、處理3在結(jié)球期雖然灌了2次水，但是其光合速率也低于處理4，處理2在結(jié)球中期的光合速率甚至還低于對(duì)照，說(shuō)明地上部葉片的光合速率與土壤的含水量不是成正比的，只有在土壤含水量適合植株生長(zhǎng)時(shí)，植株的光合速率才最強(qiáng)。

2.3不同時(shí)期甘藍(lán)葉片蒸騰速率的變化

圖3表明，甘藍(lán)在定植后的整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)，隨著植株的生長(zhǎng)，各處理的蒸騰速率呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，在植株生長(zhǎng)的旺盛期，蒸騰速率也達(dá)到了最大值；到了結(jié)球后期，由于植株的衰老，其蒸騰作用也下降；但是在植株生長(zhǎng)的不同時(shí)期，不同的土壤水分條件使植株表現(xiàn)出了不同的蒸騰速率。

由圖3還可以看出，處理2在整個(gè)生長(zhǎng)期的蒸騰速率一直表現(xiàn)為最高，其中蓮座期、結(jié)球前期、結(jié)球中期分別比對(duì)照（處理1）高54.39%、33.74%、48.34%；處理2的蒸騰速率高峰比其他處理出現(xiàn)的早，這樣處理2的高蒸騰強(qiáng)度就會(huì)維持較長(zhǎng)時(shí)間，從而造成大量的奢侈耗水，這可能是由于處理2在整個(gè)生長(zhǎng)期的土壤含水量充足，蒸騰所需的水分供應(yīng)充足，造成葉肉細(xì)胞水勢(shì)與其周圍空氣水勢(shì)差增大，導(dǎo)致水分大量散失；處理3在結(jié)球中期的蒸騰速率較對(duì)照高43.76%；處理4的蒸騰速率在整個(gè)生長(zhǎng)期基本與對(duì)照相當(dāng)；處理5的蒸騰速率從結(jié)球前期開始低于其他處理，在結(jié)球中期、結(jié)球后期分別比對(duì)照低15.32%、24.3%，這是由于在只接受自然降水的情況下，處理5的土壤含水量少，導(dǎo)致土壤水勢(shì)降低，不能及時(shí)補(bǔ)充葉肉細(xì)胞因蒸騰所散失掉的水分；在結(jié)球后期，對(duì)照、處理2、處理3、處理4的蒸騰速率沒(méi)有明顯的差別，這是由于此期間外界環(huán)境條件（如溫度的降低、光強(qiáng)的減弱和空氣濕度的增高等）成為抑制植株蒸騰的主導(dǎo)因子。

2.4不同處理甘藍(lán)的產(chǎn)量和水分利用效率

從表1可以看出，處理5的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和生物產(chǎn)量均最低，且其生物產(chǎn)量與其他處理間差異顯著（P<0.05），而經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量雖與處理2差異不顯著，但與其他處理間存在顯著的差異（P<0.05）；處理5的生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量分別比處理1（對(duì)照）低7.5%、10.2%；生物產(chǎn)量最高的是處理3，處理4次之，對(duì)照與處理2之間生物產(chǎn)量沒(méi)有明顯的差別；雖然處理4的生物產(chǎn)量排第2位，但是其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量卻最高，且與其他處理間達(dá)到顯著性差異，處理4的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量比對(duì)照提高了8.8%。

試驗(yàn)結(jié)果還表明，雖然處理2與處理1灌同樣多的水，但在結(jié)球中后期，處理2的葉綠素含量降低，使其光合作用減弱，降低了甘藍(lán)生長(zhǎng)后期的生產(chǎn)能力，因而其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量低于處理1。處理5由于未澆水，其葉綠素合成受阻，使其結(jié)球期光合速率和蒸騰速率最低，因而導(dǎo)致產(chǎn)量最低。因此，在冀西北壩上地區(qū)采用地膜覆蓋種植甘藍(lán)，只在結(jié)球前期灌1次水（處理4），能改善甘藍(lán)的光合特性，增加產(chǎn)量，可達(dá)到少灌2次水的目的，這與張?zhí)炷甑妊芯扛适硇杷?guī)律的結(jié)論[15]是一致的。

覆蓋地膜后，如果在植株生長(zhǎng)的盛期仍然大量灌水，會(huì)促進(jìn)葉片的旺長(zhǎng)，不利于產(chǎn)品器官的形成，并且隨著灌水量的增加，耗水量也增加，土壤水分雖有利于蒸騰，但水分利用效率降低，造成奢侈灌水。因此，適度的水分虧缺不一定會(huì)使產(chǎn)量顯著降低，反而會(huì)使水分利用效率顯著提高[16]，本研究也支持了這種觀點(diǎn)。

由此可見，土壤水分含量過(guò)高或過(guò)低都會(huì)使甘藍(lán)結(jié)球期葉片的葉綠素含量、光合速率和水分利用效率降低，最終導(dǎo)致產(chǎn)量降低，因此只有適時(shí)適量的灌溉，才能達(dá)到高產(chǎn)和節(jié)水的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊福存. 壩上蔬菜栽培的理論與技術(shù)[M]. 北京：氣象出版社，2003：46-54.

[2]黃偉，張俊花，李文紅，等. 冀西北壩上半干旱區(qū)南瓜油葵間作的水分效應(yīng)[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)，2011，31（14）：4072-4081.

[3]高華山，黃偉，高海琴，等. 冀西北農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)蔬菜節(jié)水栽培技術(shù)[J]. 中國(guó)蔬菜，2008（1）：52-53.

[4]周維博，李佩成.干旱半干旱地域灌區(qū)水資源綜合效益評(píng)價(jià)體系研究[J]. 自然資源學(xué)報(bào)，2003，18（3）：288-293.

[5]張俊花，黃偉，張立峰，等. 冀西北壩上地區(qū)水分處理對(duì)地膜覆蓋蘿卜光合特性的影響[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2008，26（5）：60-64，89.

[6]王威豪，葉燕萍，羅永明，等. 水分脅迫下乙烯利浸種對(duì)甘蔗苗期光合性狀和分蘗的影響[J]. 作物雜志，2008（1）：50-54.

[7]韓娟，賈志寬，任小龍，等. 模擬降雨量下微集水種植對(duì)玉米光合速率及水分利用效率的影響[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2008，26（1）：81-85，101.

[8]劉文君，張俊花，黃偉，等. 不同土壤水分條件下蘿卜幼苗葉片生理特性研究[J]. 北方園藝，2009（4）：66-68.

[9]張俊花，黃偉，張立峰，等. 冀西北壩上地區(qū)蘿卜地膜覆蓋節(jié)水栽培技術(shù)研究[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2006，24（6）：60-63.

[10]黃偉，朱桓，張俊花，等. 辣椒施用保水劑效果研究[J]. 北方園藝，2010（20）：19-21.

[11]張憲政. 植物葉綠素含量測(cè)定——丙酮乙醇混合液法[J]. 遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，1986（3）：26-28.

[12]傅偉，王天鐸. 凈光合速率與氣孔導(dǎo)度相互關(guān)系的電學(xué)類比分析和模擬研究[J]. 植物學(xué)報(bào)，1994，36（7）：511-517.

[13]王志偉，郁繼華，郭曉冬. 日光溫室甜瓜節(jié)水灌溉土壤水分上限指標(biāo)研究[J]. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，35（增刊2）：198-202.

[14]張銘光，潘瑞熾，葉慶生. 土壤濕度對(duì)墨蘭葉片生長(zhǎng)和光合速率的影響[J]. 華南師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，1994（2）：71-75.

[15]張?zhí)炷?，王文頗，吳旭銀，等. 甘薯需水規(guī)律的研究（Ⅰ）——甘薯的蒸騰量與耗水量[J]. 河北農(nóng)業(yè)技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，1994，8（3）：12-17.

[16]陳亞新，康紹忠. 非充分灌溉原理[M]. 北京：水利電力出版社，1995：34-36.

2.2不同時(shí)期甘藍(lán)葉片光合速率的變化

圖2表明，甘藍(lán)定植后的整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)各處理的光合速率均呈單峰曲線：隨著生長(zhǎng)時(shí)期的推進(jìn)，光合速率逐漸升高，在結(jié)球前期、結(jié)球中期出現(xiàn)峰值，結(jié)球后期隨著植株的衰老和外界溫度的降低，光合速率又逐漸下降。

由圖2還可以看出，在苗期，覆膜處理的光合速率都高于處理1（對(duì)照），其中處理2最高，較對(duì)照高出28.67%，這可能是由于覆蓋地膜使甘藍(lán)定植后的緩苗時(shí)間縮短，提前進(jìn)入正常的生長(zhǎng)；在蓮座期，各處理間的光合速率差別不明顯，處理1和處理2在苗期結(jié)束時(shí)灌了1次水，處理1的光合速率有所提高，而處理2的光合速率雖有所提高，但是與處理3、處理4、處理5差別不明顯，可見在苗期結(jié)束時(shí)的灌水對(duì)處理2是不必要的。

由圖2還可以看出，進(jìn)入結(jié)球期后，各處理在結(jié)球前期、結(jié)球中期的光合速率差別較明顯；在結(jié)球后期，隨著葉片的衰老及環(huán)境溫度和光照強(qiáng)度的降低，各處理間的光合速率差別不明顯。處理5在整個(gè)生長(zhǎng)期都沒(méi)灌水，在一定程度上造成了土壤水分的虧缺，進(jìn)而影響了地上部葉片的光合速率，致使其光合速率在結(jié)球期內(nèi)最低；處理4在結(jié)球期比其他處理的光合速率都高；處理2、處理3在結(jié)球期雖然灌了2次水，但是其光合速率也低于處理4，處理2在結(jié)球中期的光合速率甚至還低于對(duì)照，說(shuō)明地上部葉片的光合速率與土壤的含水量不是成正比的，只有在土壤含水量適合植株生長(zhǎng)時(shí)，植株的光合速率才最強(qiáng)。

2.3不同時(shí)期甘藍(lán)葉片蒸騰速率的變化

圖3表明，甘藍(lán)在定植后的整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)，隨著植株的生長(zhǎng)，各處理的蒸騰速率呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，在植株生長(zhǎng)的旺盛期，蒸騰速率也達(dá)到了最大值；到了結(jié)球后期，由于植株的衰老，其蒸騰作用也下降；但是在植株生長(zhǎng)的不同時(shí)期，不同的土壤水分條件使植株表現(xiàn)出了不同的蒸騰速率。

由圖3還可以看出，處理2在整個(gè)生長(zhǎng)期的蒸騰速率一直表現(xiàn)為最高，其中蓮座期、結(jié)球前期、結(jié)球中期分別比對(duì)照（處理1）高54.39%、33.74%、48.34%；處理2的蒸騰速率高峰比其他處理出現(xiàn)的早，這樣處理2的高蒸騰強(qiáng)度就會(huì)維持較長(zhǎng)時(shí)間，從而造成大量的奢侈耗水，這可能是由于處理2在整個(gè)生長(zhǎng)期的土壤含水量充足，蒸騰所需的水分供應(yīng)充足，造成葉肉細(xì)胞水勢(shì)與其周圍空氣水勢(shì)差增大，導(dǎo)致水分大量散失；處理3在結(jié)球中期的蒸騰速率較對(duì)照高43.76%；處理4的蒸騰速率在整個(gè)生長(zhǎng)期基本與對(duì)照相當(dāng)；處理5的蒸騰速率從結(jié)球前期開始低于其他處理，在結(jié)球中期、結(jié)球后期分別比對(duì)照低15.32%、24.3%，這是由于在只接受自然降水的情況下，處理5的土壤含水量少，導(dǎo)致土壤水勢(shì)降低，不能及時(shí)補(bǔ)充葉肉細(xì)胞因蒸騰所散失掉的水分；在結(jié)球后期，對(duì)照、處理2、處理3、處理4的蒸騰速率沒(méi)有明顯的差別，這是由于此期間外界環(huán)境條件（如溫度的降低、光強(qiáng)的減弱和空氣濕度的增高等）成為抑制植株蒸騰的主導(dǎo)因子。

2.4不同處理甘藍(lán)的產(chǎn)量和水分利用效率

從表1可以看出，處理5的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和生物產(chǎn)量均最低，且其生物產(chǎn)量與其他處理間差異顯著（P<0.05），而經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量雖與處理2差異不顯著，但與其他處理間存在顯著的差異（P<0.05）；處理5的生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量分別比處理1（對(duì)照）低7.5%、10.2%；生物產(chǎn)量最高的是處理3，處理4次之，對(duì)照與處理2之間生物產(chǎn)量沒(méi)有明顯的差別；雖然處理4的生物產(chǎn)量排第2位，但是其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量卻最高，且與其他處理間達(dá)到顯著性差異，處理4的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量比對(duì)照提高了8.8%。

試驗(yàn)結(jié)果還表明，雖然處理2與處理1灌同樣多的水，但在結(jié)球中后期，處理2的葉綠素含量降低，使其光合作用減弱，降低了甘藍(lán)生長(zhǎng)后期的生產(chǎn)能力，因而其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量低于處理1。處理5由于未澆水，其葉綠素合成受阻，使其結(jié)球期光合速率和蒸騰速率最低，因而導(dǎo)致產(chǎn)量最低。因此，在冀西北壩上地區(qū)采用地膜覆蓋種植甘藍(lán)，只在結(jié)球前期灌1次水（處理4），能改善甘藍(lán)的光合特性，增加產(chǎn)量，可達(dá)到少灌2次水的目的，這與張?zhí)炷甑妊芯扛适硇杷?guī)律的結(jié)論[15]是一致的。

覆蓋地膜后，如果在植株生長(zhǎng)的盛期仍然大量灌水，會(huì)促進(jìn)葉片的旺長(zhǎng)，不利于產(chǎn)品器官的形成，并且隨著灌水量的增加，耗水量也增加，土壤水分雖有利于蒸騰，但水分利用效率降低，造成奢侈灌水。因此，適度的水分虧缺不一定會(huì)使產(chǎn)量顯著降低，反而會(huì)使水分利用效率顯著提高[16]，本研究也支持了這種觀點(diǎn)。

由此可見，土壤水分含量過(guò)高或過(guò)低都會(huì)使甘藍(lán)結(jié)球期葉片的葉綠素含量、光合速率和水分利用效率降低，最終導(dǎo)致產(chǎn)量降低，因此只有適時(shí)適量的灌溉，才能達(dá)到高產(chǎn)和節(jié)水的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊福存. 壩上蔬菜栽培的理論與技術(shù)[M]. 北京：氣象出版社，2003：46-54.

[2]黃偉，張俊花，李文紅，等. 冀西北壩上半干旱區(qū)南瓜油葵間作的水分效應(yīng)[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)，2011，31（14）：4072-4081.

[3]高華山，黃偉，高海琴，等. 冀西北農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)蔬菜節(jié)水栽培技術(shù)[J]. 中國(guó)蔬菜，2008（1）：52-53.

[4]周維博，李佩成.干旱半干旱地域灌區(qū)水資源綜合效益評(píng)價(jià)體系研究[J]. 自然資源學(xué)報(bào)，2003，18（3）：288-293.

[5]張俊花，黃偉，張立峰，等. 冀西北壩上地區(qū)水分處理對(duì)地膜覆蓋蘿卜光合特性的影響[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2008，26（5）：60-64，89.

[6]王威豪，葉燕萍，羅永明，等. 水分脅迫下乙烯利浸種對(duì)甘蔗苗期光合性狀和分蘗的影響[J]. 作物雜志，2008（1）：50-54.

[7]韓娟，賈志寬，任小龍，等. 模擬降雨量下微集水種植對(duì)玉米光合速率及水分利用效率的影響[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2008，26（1）：81-85，101.

[8]劉文君，張俊花，黃偉，等. 不同土壤水分條件下蘿卜幼苗葉片生理特性研究[J]. 北方園藝，2009（4）：66-68.

[9]張俊花，黃偉，張立峰，等. 冀西北壩上地區(qū)蘿卜地膜覆蓋節(jié)水栽培技術(shù)研究[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2006，24（6）：60-63.

[10]黃偉，朱桓，張俊花，等. 辣椒施用保水劑效果研究[J]. 北方園藝，2010（20）：19-21.

[11]張憲政. 植物葉綠素含量測(cè)定——丙酮乙醇混合液法[J]. 遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，1986（3）：26-28.

[12]傅偉，王天鐸. 凈光合速率與氣孔導(dǎo)度相互關(guān)系的電學(xué)類比分析和模擬研究[J]. 植物學(xué)報(bào)，1994，36（7）：511-517.

[13]王志偉，郁繼華，郭曉冬. 日光溫室甜瓜節(jié)水灌溉土壤水分上限指標(biāo)研究[J]. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，35（增刊2）：198-202.

[14]張銘光，潘瑞熾，葉慶生. 土壤濕度對(duì)墨蘭葉片生長(zhǎng)和光合速率的影響[J]. 華南師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，1994（2）：71-75.

[15]張?zhí)炷?，王文頗，吳旭銀，等. 甘薯需水規(guī)律的研究（Ⅰ）——甘薯的蒸騰量與耗水量[J]. 河北農(nóng)業(yè)技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，1994，8（3）：12-17.

[16]陳亞新，康紹忠. 非充分灌溉原理[M]. 北京：水利電力出版社，1995：34-36.