調(diào)虧灌溉對(duì)綠洲灌區(qū)膜下滴灌辣椒生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的影響

高 佳，張恒嘉，巴玉春，王玉才，李福強(qiáng)，王澤義，張萬(wàn)恒，姜田亮

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 水利水電工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730070；2.民樂(lè)縣洪水河管理處，甘肅 民樂(lè) 734500)

由于我國(guó)水資源總量的不足和時(shí)空分布的不均，水分脅迫對(duì)農(nóng)作物造成的損失非常嚴(yán)重，尤其是西北半干旱和干旱地區(qū)，降水稀少，氣候干旱，大力發(fā)展農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)是我國(guó)現(xiàn)在和未來(lái)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重中之重[3-4]。中國(guó)農(nóng)業(yè)用水量約占全國(guó)水資源消耗總量的77%，其中農(nóng)田灌溉用水約占農(nóng)業(yè)用水的90%～95%，長(zhǎng)期以來(lái)普遍存在用水粗放，利用率低和水資源浪費(fèi)嚴(yán)重等問(wèn)題[5]。西北干旱、半干旱地區(qū)，水資源嚴(yán)重短缺，農(nóng)業(yè)節(jié)水是現(xiàn)在必須解決的難題之一[6]。

膜下滴灌具有改善農(nóng)田小氣候，增產(chǎn)、節(jié)水、省肥省工，減少病蟲(chóng)害等優(yōu)點(diǎn)。膜下調(diào)虧灌溉是利用膜下滴灌方式對(duì)作物進(jìn)行調(diào)虧灌溉的一種綜合性節(jié)水灌溉方法，研究表明，膜下滴灌技術(shù)可節(jié)水40%～50%，增產(chǎn)20%左右[7]。調(diào)虧灌溉理論是20世紀(jì)70年代被提出，最早應(yīng)用于果樹(shù)栽培方面[8-9]。到20世紀(jì)80,90年代，國(guó)內(nèi)外專家對(duì)小麥、玉米、馬鈴薯等旱作作物進(jìn)行了大量的調(diào)虧灌溉實(shí)踐并取得了豐碩成果[10-11]。王峰[12]研究了調(diào)虧灌溉對(duì)溫室膜下滴灌辣椒的影響，發(fā)現(xiàn)不同生育期水分虧缺均能顯著降低辣椒的耗水量，而在果實(shí)成熟期適度調(diào)虧可提高辣椒的可溶性固形物、辣椒素、維生素C的含量，降低辣椒果實(shí)的含水率，明顯提高辣椒品質(zhì)。黃海霞[13]對(duì)露天栽培辣椒的調(diào)虧灌溉表明，水分虧缺能顯著降低葉片的光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度，但葉片水分利用效率卻明顯上升。王世杰等[14]研究了調(diào)虧灌溉對(duì)大田栽培辣椒的影響，發(fā)現(xiàn)苗期和開(kāi)花坐果期的水分脅迫均能提高辣椒根冠比和果實(shí)干物質(zhì)分配指數(shù)，并減少辣椒全生育期的灌水量和耗水量。

河西走廊地區(qū)是甘肅省重要的農(nóng)業(yè)產(chǎn)區(qū)之一。河西走廊灌區(qū)之一的張掖市位于干旱地區(qū)，光熱充足，土地資源豐富，具有發(fā)展農(nóng)業(yè)的天然優(yōu)勢(shì)，但水資源極其短缺，農(nóng)業(yè)用水尤其緊張。研究表明，在河西走廊地區(qū)采用節(jié)水灌溉制度，甜菜生育期節(jié)水灌溉比傳統(tǒng)灌溉每公頃節(jié)水17%，玉米每公頃節(jié)水20%，小麥每公頃節(jié)水高達(dá)30%，而且糧食產(chǎn)量平均提高500 kg·hm-2以上，增產(chǎn)6.6%～16.6%[15]。因此，本試驗(yàn)將起壟覆膜、膜下滴灌和調(diào)虧灌溉節(jié)水技術(shù)措施相結(jié)合，重點(diǎn)研究膜下滴灌調(diào)虧對(duì)隴椒16號(hào)生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和水分利用效率(WUE)等指標(biāo)的影響，確定調(diào)虧灌溉的最佳時(shí)期和最佳虧缺程度，以期為河西綠洲灌區(qū)辣椒抗旱節(jié)水研究提供理論依據(jù)及技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)在典型的荒漠綠洲灌區(qū)——張掖市民樂(lè)縣益民灌溉試驗(yàn)站進(jìn)行。試驗(yàn)站位于民樂(lè)縣三堡鎮(zhèn)張連莊村，洪水河灌區(qū)中游。地處東經(jīng)100°43′，北緯38°39′，海拔1 970 m。荒漠綠洲灌區(qū)氣候干燥，水源不足，屬大陸性荒漠草原氣候。年平均溫度6℃，極端最高溫度37.8℃，極端最低溫度-33.3℃，年總降雨量183～285 mm，無(wú)霜期109～174 d，年日照時(shí)數(shù)3 000 h左右。土壤屬輕壤土，土壤容重1.4 t·m-3，田間持水量(θf(wàn))為24%，pH值7.22，地下水位為20 m左右，灌區(qū)基本不受鹽堿化影響，土壤肥力中等，0～20 cm耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量為11.3 g·kg-1，堿解氮54.0 mg·kg-1，速效鉀192.0 mg·kg-1，速效磷17.6 mg·kg-1。

1.2 材料與栽培

供試?yán)苯菲贩N為隴椒16號(hào)，栽培方式為露地栽培。于2017年3月20日在溫棚育苗，5月8日移栽定植，試驗(yàn)采用人工起壟，壟寬80 cm，在離壟中心5 cm處開(kāi)2條小溝，施入足量的氮磷鉀復(fù)合肥。為了盡快排出田間積水，減少雨水滲入土層對(duì)田間含水量控制的影響，壟兩側(cè)高設(shè)為10 cm,中間高設(shè)為13 cm，溝寬40 cm，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)之間用寬為60 cm的薄膜隔開(kāi)，小區(qū)之間沿壟方向以排水溝隔開(kāi)，溝寬40 cm，溝深15 cm左右，溝的縱向坡度均約為1∶60,在壟溝和排水溝溝底用60 cm寬的塑料薄膜覆蓋，壟上覆膜搭接，并覆蓋約5 cm厚土層壓蓋，通向田間排水干溝，壟上所用膜的膜寬120 cm。辣椒采取每壟雙行定植，行距為45 cm，株距為35～38 cm。壟中間鋪設(shè)一條滴灌帶，滴頭間距為30 cm，灌水時(shí)滴頭平均流量為2.5 L·h-1。從辣椒現(xiàn)蕾開(kāi)始，每隔15 d噴施一定濃度的霜脲·錳鋅、噻唑行、吡蟲(chóng)啉和高效氯氟氰菊酯以預(yù)防辣椒生長(zhǎng)期間的各種常見(jiàn)病蟲(chóng)害的發(fā)生。7月14日收獲第1茬辣椒，8月10日收獲第2茬辣椒，8月28日收獲最后一茬。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)為單因素試驗(yàn)，將辣椒生育期按其生長(zhǎng)特點(diǎn)分為4個(gè)生育期：苗期(5月8日至6月9日)、開(kāi)花坐果期(6月10日至7月8日)、盛果期(7月9日至8月6日)和后果期(8月7日至8月29日)。土壤水分控制分為4個(gè)梯度，分別為充分灌水(75%～85%田間持水量θf(wàn))、輕度水分調(diào)虧(65%～75%θf(wàn))、中度水分調(diào)虧(55%～65%θf(wàn))和重度水分調(diào)虧 (45%～55%θf(wàn))。在苗期分別設(shè)置輕度、中度和重度水分調(diào)虧，在開(kāi)花坐果期和盛果期不進(jìn)行水分調(diào)虧，而在后果期只設(shè)置輕度水分調(diào)虧。因此，本試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理：苗期輕度水分調(diào)虧WD1、苗期中度水分調(diào)虧WD2、苗期重度水分調(diào)虧WD3、苗期輕度水分調(diào)虧-后果期輕度水分調(diào)虧WD4、苗期中度水分調(diào)虧-后果期輕度水分調(diào)虧WD5、苗期重度水分調(diào)虧-后果期輕度水分調(diào)虧WD6，全生育期充分灌水為對(duì)照(CK)，每一處理及對(duì)照均設(shè)3次重復(fù)，共21個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)面積為2.4 m×6 m, 采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，有效試驗(yàn)種植面積為310 m2。灌水方法為膜下滴灌，水表量水，計(jì)劃濕潤(rùn)層為30 cm。利用土鉆取土，烘干法測(cè)量土壤水分，當(dāng)測(cè)得試驗(yàn)小區(qū)計(jì)劃濕潤(rùn)層土壤水分低于設(shè)計(jì)下限時(shí)，灌水到設(shè)計(jì)上限，具體試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及控水方案

注：表中“～”前后數(shù)字分別代表土壤水分控制上限和下限(占田間持水量的百分?jǐn)?shù))。

Note: The numbers in front and back of mark “～” in table represent upper and lower limits of soil water control (the percentage of field capacity), respectively.

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.4.1 土壤水分 2017年5月10日控水開(kāi)始后，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選擇一壟，在連續(xù)2株辣椒植株連線的中點(diǎn)處用土鉆分別鉆取小區(qū)土壤剖面內(nèi)0～10 cm，10～20 cm，20～30 cm，30～40 cm，40～60 cm土層土壤，用烘干法測(cè)定其含水率；因?yàn)槔苯返母抵饕植荚?～30 cm內(nèi)，最后取0～30 cm土層土壤水分的平均值作為計(jì)劃濕潤(rùn)層土壤內(nèi)的水分，而以0～60 cm土層內(nèi)土壤水分的變化來(lái)計(jì)算作物水分消耗量。在辣椒移栽前(5月7日)取土測(cè)量1次，以后每隔7 d左右取土1次，灌水后以及降雨前后各加測(cè)1次,每次取土深度均為60 cm。當(dāng)土壤水分低于表1所示設(shè)計(jì)下限時(shí)，立即灌到設(shè)計(jì)上限。

1.4.2 株高和葉面積指數(shù)LAI 從辣椒幼苗移栽之日測(cè)定1次，以后每個(gè)生育期末分別測(cè)定1次，每次從每個(gè)小區(qū)選取5株長(zhǎng)勢(shì)有代表性的植株分別進(jìn)行測(cè)量，用分度值為1 mm的軟尺進(jìn)行株高的測(cè)量，葉面積的測(cè)量選用系數(shù)法[16～18]。

1.4.1 農(nóng)村老年人養(yǎng)老的社會(huì)化、市場(chǎng)化觀念滯后一些老年人受“養(yǎng)兒防老”觀念的影響，認(rèn)為養(yǎng)老的任務(wù)就應(yīng)該落在家庭成員身上。因此，大多數(shù)老人更傾向于在家庭中養(yǎng)老。除此之外，最重要的一點(diǎn)是老人不愿意花錢(qián)，在農(nóng)村地區(qū)，家庭資源長(zhǎng)期以來(lái)向子代傾斜，作為老人處處為孩子著想，平時(shí)省吃儉用，家中積蓄大多用來(lái)給兒子結(jié)婚建房，子代又繼續(xù)為下一代積累財(cái)富。這導(dǎo)致農(nóng)村大多數(shù)老人缺乏一定的儲(chǔ)蓄，處在貧困的境況，這也在一定程度上制約了農(nóng)村居家養(yǎng)老服務(wù)的開(kāi)展。

1.4.3 根冠比 地上部重量、地下部重量均為風(fēng)干重, 即在陰涼處自然風(fēng)干21 d后用電子天平測(cè)定。測(cè)定根重采用沖根法,以辣椒主莖底部為圓心，挖取半徑為15 cm，深20 cm，將整株植株和土壤一起移入盆中，用水浸泡2 h以上放入尼龍網(wǎng)袋,用水管沖洗，棄去泥土，收集完整根系。

1.4.4 產(chǎn)量測(cè)定 果實(shí)成熟初期，在每小區(qū)選擇5株長(zhǎng)勢(shì)有代表性的植株進(jìn)行標(biāo)記，每次采摘時(shí)將這5株辣椒產(chǎn)量的平均值作為小區(qū)辣椒單株產(chǎn)量，最后換算成每公頃產(chǎn)量，總產(chǎn)量為3次采摘產(chǎn)量之和。

1.4.5 水分利用效率和灌溉水利用效率

WUE=Y/ET

IWUE=Y/I

式中,WUE為辣椒全生育期水分利用效率(kg·mm·hm-2)；IWUE為辣椒全生育期灌溉水利用效率(kg·mm·hm-2)；Y為辣椒單位面積產(chǎn)量(kg·hm-2)；ET為辣椒全生育期單位面積耗水深度(mm);I為辣椒全生育期單位面積灌水深度(mm)。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用軟件Excel 2010和SPSS 19.0對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 調(diào)虧灌溉對(duì)辣椒株高的影響

株高是指植株基部至主莖頂部即主莖生長(zhǎng)點(diǎn)之間的距離，其變化可以反映作物生長(zhǎng)情況。從表2可以看出，各水分處理下辣椒株高從苗期到后果期遞增，不同生育期6個(gè)水分調(diào)虧處理下株高均低于充分灌溉的對(duì)照組(CK)，苗期輕度水分調(diào)虧(WD1), 苗期中度水分調(diào)虧(WD2)和苗期重度水分調(diào)虧(WD3)相比較為：WD1>WD2>WD3；這說(shuō)明苗期不同程度水分調(diào)虧處理與對(duì)照組(CK)相比均顯著(P<0.05)抑制辣椒株高的增長(zhǎng)，且水分調(diào)虧程度越大，辣椒株高越小，與充分灌溉(CK)相比苗期各處理下的株高在后果期時(shí)分別顯著降低6.1%、18.0%和37.4%。WD4、WD5和WD6處理與WD1、WD2和WD3處理相比各生育期的株高無(wú)顯著性差異，這說(shuō)明在后果期進(jìn)行輕度水分調(diào)虧對(duì)辣椒株高無(wú)顯著性影響(P>0.05)。在后果期WD1處理和WD4處理的株高與對(duì)照組處于同一水平,這說(shuō)明辣椒苗期輕度水分調(diào)虧后期復(fù)水產(chǎn)生了補(bǔ)償性生長(zhǎng)效應(yīng)。

表2 不同調(diào)虧灌溉處理辣椒株高變化/cm

注：同列不同小寫(xiě)字母表示各處理間在P<0.05水平上差異顯著。下同。

Note:The different lowercase letters within one column mean significant difference among treatments atP<0.05. The same below.

2.2 調(diào)虧灌溉對(duì)辣椒葉面積指數(shù)(LAI)的影響

葉面積指數(shù)是指單位土地面積上辣椒葉片總面積占土地面積的倍數(shù)。辣椒移栽定植時(shí)，各試驗(yàn)小區(qū)辣椒平均葉面積指數(shù)為0.05,隨著生育期的推進(jìn)，各水分處理辣椒葉面積指數(shù)不斷增大,如表3所示。開(kāi)花坐果期和盛果期是辣椒生理和生殖生長(zhǎng)的旺盛時(shí)期，葉面積指數(shù)增長(zhǎng)量較大，苗期和后果期相對(duì)較小。從表3可以看出，各時(shí)期葉面積指數(shù)均表現(xiàn)為：CK處理>WD1處理>WD2處理>WD3處理。WD1、WD2和WD3處理的苗期和開(kāi)花坐果期的LAI與對(duì)照組相比差異均達(dá)顯著水平(P<0.05)，各水分調(diào)虧處理苗期分別降低18.2%、19.6%和33.9%，開(kāi)花坐果期分別降低25.3%、40.5%和29.6%。盛果期和后果期WD1和WD4處理與對(duì)照的葉面積指數(shù)處于同一水平(P>0.05)，說(shuō)明苗期輕度水分調(diào)虧復(fù)水后辣椒葉面積發(fā)生了恢復(fù)性生長(zhǎng)。但苗期中度和重度水分調(diào)虧處理在后來(lái)的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中葉面積生長(zhǎng)不能得到完全補(bǔ)償，致使后期復(fù)水辣椒葉面積指數(shù)仍顯著低于對(duì)照，說(shuō)明辣椒在苗期經(jīng)歷中度、重度調(diào)虧后葉面積生長(zhǎng)受到明顯抑制，即使復(fù)水也不能產(chǎn)生補(bǔ)償效應(yīng)。WD4、WD5和WD6處理與WD1、WD2和WD3處理相比在各生育期無(wú)顯著性差異(P>0.05)，說(shuō)明在后果期對(duì)辣椒進(jìn)行輕度水分調(diào)虧不影響辣椒葉面積的增長(zhǎng)。

2.3 調(diào)虧灌溉對(duì)辣椒根冠比的影響

根冠比是辣椒根系干物質(zhì)量與地上部分干物質(zhì)量之比。辣椒根冠比越大，其吸收水分和養(yǎng)分的能力就越強(qiáng)，后期抗旱能力也就越強(qiáng)[19]。從表4可以看出，辣椒根冠比在苗期最大，均在0.22以上，苗期水分調(diào)虧對(duì)根冠比均影響顯著(P<0.05)，后期隨著辣椒枝葉和果實(shí)的大量生長(zhǎng)而變小。WD1、WD2和WD3處理與CK相比分別提高了16.0%、29.8%和26.0%。后期復(fù)水后，苗期中度水分調(diào)虧(WD2)和苗期中度-后果期輕度調(diào)虧(WD5)的根冠比在開(kāi)花坐果期和盛果期始終顯著大于CK，而其他水分調(diào)虧在后期復(fù)水后根冠比雖略大于CK，但無(wú)顯著差異(P>0.05)，這說(shuō)明在苗期水分調(diào)虧有利于辣椒根冠比的提高，特別是苗期中度水分脅迫對(duì)辣椒根冠比的提高作用顯著，且后期復(fù)水后辣椒根冠比在開(kāi)花坐果期及后果期仍保持較高值，這將有利于辣椒后期抗旱能力和養(yǎng)分吸收能力的提高。WD4、WD5和WD6處理分別與WD1、WD2和WD3處理相比，后果期的根冠比處于同一水平，分別提高了1.47%、1.14%和1.22%，說(shuō)明后果期對(duì)辣椒進(jìn)行輕度水分調(diào)虧對(duì)根冠比無(wú)顯著影響。

表3 不同調(diào)虧灌溉處理辣椒葉面積指數(shù)(LAI)變化

2.4 調(diào)虧灌溉對(duì)辣椒產(chǎn)量和水分利用效率的影響

從表5可以看出，全生育期充分供水的對(duì)照處理辣椒產(chǎn)量最高，為36 167.27 kg·hm-2,在苗期輕度和中度水分調(diào)虧處理下，辣椒總產(chǎn)量均與CK無(wú)顯著差異(P>0.05)，而苗期重度調(diào)虧導(dǎo)致辣椒總產(chǎn)量比CK顯著減少17.18%(P<0.05)。在第一茬收獲時(shí)，WD1和WD4處理與對(duì)照組CK處于最高水平，而在其余處理下有小幅度的降低，這說(shuō)明苗期中度和重度水分調(diào)虧對(duì)辣椒第一茬的產(chǎn)量具有顯著影響，WD2、WD3、WD5和WD6處理下的產(chǎn)量與CK相比分別顯著降低了12.41%、20.83%、12.16%和20.64%(P<0.05)。在第二茬收獲時(shí)，WD1、WD2、WD4和WD5處理與CK處理的產(chǎn)量在同一水平,說(shuō)明苗期輕度和中度水分調(diào)虧對(duì)辣椒第二茬產(chǎn)量影響不大。WD3和WD6處理在第二茬和第三茬收獲時(shí)與CK處理存在顯著差異，與CK處理相比WD3減產(chǎn)11.97%和23.15%，WD6減產(chǎn)11.97%和24.05%，表明在苗期進(jìn)行重度水分調(diào)虧，嚴(yán)重影響了辣椒產(chǎn)量。在第三茬辣椒收獲時(shí)，WD1、WD2、WD4和WD5處理與對(duì)照處理處于同一水平，說(shuō)明苗期輕度、中度調(diào)虧和后果期輕度調(diào)虧不影響辣椒產(chǎn)量。

表4 不同調(diào)虧灌溉處理辣椒根冠比

在充分灌水條件下辣椒全生育期耗水量和灌水量均最大，分別為287.62 mm和271.06 mm。除苗期輕度水分調(diào)虧WD1和苗期輕度-后果期輕度水分調(diào)虧WD4處理的灌水量和耗水量與對(duì)照處理無(wú)顯著差異外(P>0.05),其余水分調(diào)虧處理均顯著降低了辣椒全生育期灌水量和耗水量(P<0.05)，其中苗期重度-后果期輕度水分調(diào)虧處理WD6的耗水量和灌水量處于最低水平，分別為230.02 mm和215.68 mm。WD2的耗水量和灌水量分別比CK顯著減少27.59 mm和29.04 mm;WD5的耗水量和灌水量分別比CK顯著減少38.49 mm和32.60 mm。

辣椒水分利用效率(WUE)反映每消耗單位水量所獲得的辣椒產(chǎn)量。水分調(diào)虧灌溉對(duì)辣椒水分利用效率影響顯著，從圖1可以看出WD5處理的WUE最高，比CK處理顯著提高10.91%(P<0.05)，WD2處理的次之， CK處理的最低。而在灌溉水利用效率(IWUE)中WD5處理最高，比CK顯著提高9.20%,CK處理的最低。說(shuō)明適度的水分調(diào)虧有利于提高辣椒的水分利用效率。WD4、WD5、WD6處理與WD1、WD2、WD3處理相比，其WUE和IWUE基本處于同一水平，這說(shuō)明在后果期進(jìn)行輕度水分調(diào)虧處理對(duì)提高辣椒的WUE和IWUE的影響不顯著。

表5 不同調(diào)虧灌溉處理辣椒產(chǎn)量和水分利用狀況

注：不同小寫(xiě)字母表示各處理間WUE在P<0.05水平差異顯著；不同大寫(xiě)字母表示各處理間IWUE在P<0.05水平差異顯著。Note: The lowercase and uppercase letters in the figure indicate the WUE and IWUE differ significantly at the level ofP<0.05 among the treatments, respectively.圖1 不同調(diào)虧灌溉處理下的WUE和IWUEFig.1 WUE and IWUE under different RDI treatments

3 討 論

在西北干旱區(qū)，水分是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最主要的環(huán)境限制因素，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最重要的目標(biāo)是獲取較高的產(chǎn)量和水分利用效率[20]。起壟覆膜與膜下滴灌相結(jié)合的灌水方式，可明顯改善作物根系土壤水熱環(huán)境，改善農(nóng)田小氣候，提高土壤溫度[21～22]，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中只有保證適宜的土壤含水量才能實(shí)現(xiàn)辣椒的節(jié)水、高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)。本研究表明，辣椒苗期調(diào)虧灌溉對(duì)株高、葉面積指數(shù)均有影響，苗期不同程度的調(diào)虧灌溉處理下株高、葉面積指數(shù)均表現(xiàn)為:輕度調(diào)虧>中度調(diào)虧>重度調(diào)虧處理，與丁端鋒等[23]的研究結(jié)果一致。辣椒后果期輕度調(diào)虧灌溉對(duì)辣椒株高和葉面積指數(shù)無(wú)顯著影響(P>0.05)。這是因?yàn)槔苯吩诿缙谥饕M(jìn)行生理生長(zhǎng)，受到一定程度水分脅迫，生長(zhǎng)受到抑制，導(dǎo)致株高、葉面積指數(shù)顯著(P<0.05)小于對(duì)照組，后期復(fù)水后，由于辣椒的補(bǔ)償生長(zhǎng)效應(yīng)，苗期輕度和中度水分脅迫處理的辣椒株高和葉面積指數(shù)與對(duì)照處理無(wú)顯著差異，這與付秋實(shí)[24]和張愛(ài)民等[25]研究結(jié)果一致。辣椒后果期主要進(jìn)行生殖生長(zhǎng)，因此，在后果期進(jìn)行輕度調(diào)虧不影響辣椒株高和葉面積的生長(zhǎng)。

根據(jù)根冠功能學(xué)說(shuō)，作物受到逆境影響時(shí)能夠自動(dòng)地把獲得的營(yíng)養(yǎng)分配給最能緩解脅迫的器官，如種子和果實(shí)中，以防止物種的滅絕[26-27]。邵光成[28]、歐立軍[29]和胡文海[30]等研究表明辣椒苗期水分脅迫能夠刺激辣椒根系生長(zhǎng)尤其是主根的生長(zhǎng)，提高了根的吸收與合成能力。本研究結(jié)果顯示，苗期不同水分調(diào)虧處理下辣椒根冠比均顯著(P<0.05)高于對(duì)照組，后期復(fù)水后，苗期輕度和重度調(diào)虧處理下辣椒根冠比均與對(duì)照組無(wú)顯著差異(P>0.05)，而苗期中度水分脅迫處理辣椒根冠比在開(kāi)花坐果期和盛果期仍保持較高值，有利于辣椒后期抗旱能力和養(yǎng)分吸收能力的提高，這與程明等[31]和劉曉建等[32]研究結(jié)果一致。后果期主要進(jìn)行生殖生長(zhǎng)，因此，后果期進(jìn)行輕度調(diào)虧灌溉不影響辣椒根冠比。

大量研究表明，不同時(shí)期缺水對(duì)作物產(chǎn)量影響不同，作物產(chǎn)量與其生育期總耗水量變化基本上是一致的，即作物達(dá)到最大產(chǎn)量后再灌水是一種浪費(fèi)，不僅不會(huì)增加產(chǎn)量，反而有可能引起作物減產(chǎn)和水分利用效率下降[33]。傳統(tǒng)的灌溉方式以單一追求高產(chǎn)為目的，對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行大量灌溉，最終導(dǎo)致水資源的浪費(fèi)和部分作物品質(zhì)的下降。而在當(dāng)今水資源嚴(yán)重匱乏的情況下，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不再以單一追求高產(chǎn)為目的，而是追求高產(chǎn)出和高效益的雙贏[34]。WUE通常被用來(lái)衡量農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的用水效率，一般被定義為單位耗水量的產(chǎn)量(生物量或經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量)[35]。王峰[12]、張恒嘉[36]和郭相平[37]等分別對(duì)辣椒、馬鈴薯和玉米的研究表明，膜下滴灌調(diào)虧可減少作物生育期耗水量，促進(jìn)作物WUE的提高。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，苗期輕度和中度水分調(diào)虧均能顯著提高(P<0.05)辣椒水分利用效率和灌溉水利用效率，其中苗期中度-后果期輕度水分調(diào)虧處理的水分利用效率和灌溉水利用效率均最高，分別比對(duì)照處理提高10.91%和9.20%，這是因?yàn)楹蠊谶M(jìn)行輕度調(diào)虧在不減產(chǎn)的情況下，適當(dāng)降低了辣椒耗水量，減少了水資源的浪費(fèi)，從而有效提高了水分利用率，達(dá)到辣椒生產(chǎn)的高效益。

4 結(jié) 論

1)在膜下滴灌條件下，全生育期充分供水的對(duì)照組株高和葉面積指數(shù)始終處于最高水平，苗期不同程度的水分調(diào)虧均引起辣椒株高和葉面積指數(shù)顯著(P<0.05)下降，且隨著水分調(diào)虧程度的增大，下降幅度也相應(yīng)增大。而在后果期輕度水分調(diào)虧對(duì)辣椒株高和葉面積指數(shù)無(wú)顯著影響(P>0.05)。

2)在膜下滴灌條件下，苗期水分調(diào)虧灌溉均提高了調(diào)虧時(shí)段內(nèi)辣椒根冠比，后期復(fù)水苗期中度水分處理的根冠比始終顯著大于對(duì)照組(P<0.05)。而其他處理在后期復(fù)水后根冠比與CK處于同一水平(P>0.05)。

3)全生育期內(nèi)充分供水的對(duì)照處理辣椒產(chǎn)量最大，為36 167.27 kg·hm-2；苗期水分調(diào)虧灌溉對(duì)辣椒水分利用效率和灌溉水利用效率影響顯著(P<0.05)，與CK相比，苗期中度-后果期輕度水分調(diào)虧的水分利用效率和灌溉水利用效率分別顯著提高10.91%和9.20%。

4)隨著水資源短缺的加劇和全球人口的增長(zhǎng)，在實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水的同時(shí)，更加強(qiáng)調(diào)實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)出。辣椒苗期中度-后果期輕度水分調(diào)虧處理，在不顯著降低(P>0.05)辣椒產(chǎn)量的情況下，顯著(P<0.05)降低了辣椒全生育期的灌水量和耗水量，且WUE和IWUE均最高。因此，膜下滴灌條件下，苗期進(jìn)行中度水分調(diào)虧灌溉(55%～65%田間持水量)，后果期進(jìn)行輕度水分調(diào)虧灌溉(65%～75%田間持水量)，其余時(shí)期充分供水(75%～85%田間持水量)是河西地區(qū)實(shí)現(xiàn)辣椒節(jié)水、高產(chǎn)和高效栽培的一種較優(yōu)灌溉方式。