王賀壘 范鳳翠 耿計(jì)申 齊浩 劉勝堯 張哲 杜鳳煥 賈宋楠 趙楠 韓憲忠
摘要:為探明設(shè)施茄子在非水分虧缺條件下蒸散量及構(gòu)成要素的變化特征,圍繞關(guān)鍵因子進(jìn)行調(diào)控。以膜下滴灌茄子為研究對(duì)象,在苗期、開花坐果期和成熟采摘期土壤水分分別低于田間持水量的70%、80%和70%時(shí),設(shè)置3種灌水定額進(jìn)行灌溉,分析各生育階段蒸散速率和土壤蒸發(fā)速率的變化,并對(duì)氣象因子(日均溫度、濕度、太陽累積輻射)、作物因子(葉面積指數(shù))和土壤水分因子與蒸散量進(jìn)行相關(guān)分析,確定各階段的關(guān)鍵影響因子。茄子階段蒸散速率與蒸騰速率變化規(guī)律基本一致,均呈單峰型變化曲線,開花坐果期最高,成熟采摘期次之。土壤蒸發(fā)速率呈“開口向上”的“U”形變化曲線,開花坐果期最低。蒸散量構(gòu)成要素所占比重的變化規(guī)律為:苗期土壤蒸發(fā)量在蒸散量中所占比重最高,達(dá)到22.33%~31.40%。開花坐果期最低,為3.31%~3.89%。影響蒸散量因素中,葉面積指數(shù)隨生育階段推進(jìn)影響程度逐漸降低,土壤質(zhì)量含水率在苗期影響不顯著,在開花坐果期和成熟采摘期均達(dá)到極顯著水平。因此,開花坐果期可以忽略膜下土壤蒸發(fā)對(duì)蒸散量變化的影響,而在其他2個(gè)生育階段需要充分考慮。葉面積指數(shù)對(duì)蒸散量的影響主要體現(xiàn)在前中期,而土壤質(zhì)量含水率主要體現(xiàn)在中后期。
關(guān)鍵詞:茄子;蒸散量;構(gòu)成要素;影響因子
中圖分類號(hào): S641.101;S161.4;S275.6文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A
文章編號(hào):1002-1302(2019)18-0150-05
收稿日期:2018-06-16
基金項(xiàng)目:國(guó)家公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(編號(hào):201303133-1-3);河北省科技計(jì)劃(編號(hào):16227005D);現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程(編號(hào):494-0402-YBN-H5A4)。
作者簡(jiǎn)介:王賀壘(1993—),男,河北邢臺(tái)人,碩士,主要從事農(nóng)業(yè)節(jié)水模型信息化研究。E-mail:wanghelei20117462@163.com。
通信作者:韓憲忠,教授,碩士生導(dǎo)師,主要研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)模型與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)研究。E-mail:13832252366@163.com。
近年來,研究作物蒸散量和水分分配規(guī)律,分析蒸散量關(guān)鍵影響因子成為農(nóng)業(yè)節(jié)水的熱點(diǎn)[1]。蒸散是土壤、環(huán)境和植株三者共同作用的結(jié)果[2-3],受作物受生長(zhǎng)發(fā)育的影響,不同生育階段作物蒸騰和土壤蒸發(fā)水分分配比例不同,從而引起因子數(shù)目和種類的不同。因此,明確茄子在不同生育階段蒸散量的變化及水分分配規(guī)律,分析因子對(duì)蒸散量的影響程度,對(duì)指導(dǎo)農(nóng)業(yè)科學(xué)管理有極大的促進(jìn)作用。
蒸散量包括土壤蒸發(fā)量和作物蒸騰量2個(gè)部分,它們之間的水分分配規(guī)律需要進(jìn)行深入研究。趙麗雯等在研究綠洲玉米蒸散量分配規(guī)律時(shí)發(fā)現(xiàn),不同生育階段蒸騰蒸發(fā)比主要受葉面積指數(shù)的影響[4]。孫景生等發(fā)現(xiàn),溝灌夏玉米土壤蒸散速率在灌溉后2~3 d較大,受大氣蒸發(fā)力影響明顯[5]。劉浩等通過研究日光溫室蘿卜棵間土壤蒸發(fā)規(guī)律發(fā)現(xiàn),土壤蒸發(fā)隨生育期的推進(jìn)有減小的趨勢(shì)[6]。在設(shè)施栽培中,棚室具有相對(duì)獨(dú)立的微環(huán)境,它通過棚膜和土墻與外界隔離開來。正是由于這一特點(diǎn),設(shè)施內(nèi)的環(huán)境具有可調(diào)的優(yōu)勢(shì),通過對(duì)相關(guān)因子的調(diào)控,實(shí)現(xiàn)設(shè)施農(nóng)業(yè)資源高效利用的目標(biāo)。郭春明等研究春玉米蒸散量的影響因子時(shí)發(fā)現(xiàn),葉面積指數(shù)、氣溫與蒸散量呈顯著正相關(guān)關(guān)系[7]。龔雪文等研究發(fā)現(xiàn),日光溫室番茄蒸散量的主控因子為太陽凈輻射,對(duì)不同空間尺度蒸散量均有影響[8]。張大龍等通過研究大棚甜瓜蒸騰影響因素發(fā)現(xiàn),空氣濕度與蒸騰量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,通過對(duì)日均溫度的間接作用來影響蒸騰[9]。王賀壘等在研究設(shè)施茄子蒸散模型時(shí)得出,葉面積指數(shù)可作為作物因素子模型[10]。盡管華北地區(qū)屬于半濕潤(rùn)地區(qū),但缺水程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他所屬同種氣候的地域。在設(shè)施栽培中,對(duì)于覆膜種植往往會(huì)忽略土壤蒸發(fā),而膜下土壤蒸發(fā)卻時(shí)刻存在,直接忽略會(huì)產(chǎn)生一定偏差。因此,有必要分階段研究作物蒸騰和土壤蒸發(fā)的水分分配規(guī)律,明確影響蒸散量的關(guān)鍵因子,提高農(nóng)田灌溉科學(xué)性。
因此,本研究以滴灌條件下茄子為研究對(duì)象,通過水量平衡法計(jì)算作物蒸散量,結(jié)合微型蒸滲儀計(jì)算土壤蒸發(fā)量,進(jìn)而明確不同生育階段水分分配比例;通過相關(guān)系數(shù)法分析各生育階段影響蒸散量的關(guān)鍵因子,并針對(duì)關(guān)鍵因子進(jìn)行調(diào)控,旨在為設(shè)施農(nóng)業(yè)的科學(xué)管理奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。
1?材料與方法
1.1?研究區(qū)概況
試驗(yàn)于2017年3—8月在河北省農(nóng)林科學(xué)院大河綜合試驗(yàn)基地內(nèi)進(jìn)行,年均氣溫為13.3 ℃,年日照時(shí)數(shù)為1 776.9 h,四季分明。供試土壤質(zhì)地為壤質(zhì)褐土,土壤容重為1.38 g/cm3,田間持水量為22.1%(質(zhì)量含水率),地下水埋深大于5 m。茄子品種選擇河北主栽品種茄雜6號(hào),南北向種植。棚室南北長(zhǎng)30 m,東西寬15 m,起壟覆膜種植。畦長(zhǎng)6.3 m,寬2.4 m,采用株距30 cm、行距60 cm進(jìn)行種植。
1.2?試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)通過滴灌方式進(jìn)行灌溉,苗期、開花坐果期、成熟采摘期計(jì)劃將濕潤(rùn)層(40 cm)土壤水分分別控制在田間持水量的70%、80%、70%以上。當(dāng)?shù)陀谒窒孪迺r(shí),按照灌水定額150 mm(W1)、22.5 mm(W2)和300 mm(W3)進(jìn)行灌溉。蒸散量的影響因素主要分為作物因素、氣象因素和土壤因素3種。其中,作物因素為葉面積指數(shù)(LAI);氣象因素主要包括溫度、濕度、日累積太陽輻射等;土壤因素為土壤質(zhì)量含水率。
1.3?田間測(cè)試
采用土鉆法于株間和行間中部位置采集0~100 cm土壤,測(cè)定土壤水分含量,每10 cm為一土層。每隔3~5 d測(cè)定1次,灌水前后各加測(cè)1次。土壤質(zhì)量含水率測(cè)定是在105 ℃烘箱內(nèi),將土樣烘干至恒質(zhì)量,用以計(jì)算土壤質(zhì)量含水率和蒸散量。
利用微型蒸滲儀來測(cè)定土壤蒸發(fā)量。在膜下2株茄子間布置鍍鋅蒸發(fā)皿,該蒸發(fā)皿直徑為9 cm,桶體高度為30 cm,底部用隔水膠帶密封。每隔5 d更換1次土體,從上而下按壓桶體取原狀土。測(cè)定時(shí)間為08:00,用精度為0.1 g天平稱量桶體質(zhì)量,灌水后及時(shí)更換土體并稱質(zhì)量。
氣象數(shù)據(jù)由設(shè)置在棚室中央的小型氣候觀測(cè)儀測(cè)定,每隔10 min采集1次,觀測(cè)氣溫、相對(duì)濕度、太陽輻射等氣象要素,采集的數(shù)據(jù)用于與蒸散量進(jìn)行相關(guān)分析。
茄子單株葉面積采用直接測(cè)量法測(cè)定,選擇300張形狀、大小不同的茄子葉片,采用北京益康農(nóng)科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的葉面積儀測(cè)定其實(shí)際葉面積,建立實(shí)際葉面積與長(zhǎng)、寬的回歸方程[LA=0.585 6×(長(zhǎng)×寬)+8.071 4,R2=0.991]。用鋼卷尺測(cè)量茄子葉片長(zhǎng)、寬,代入建立的回歸方程計(jì)算其葉面積。
1.4?參考作物蒸散量計(jì)算
參考作物蒸散量(ET0)反映氣候特征對(duì)蒸散量的綜合效應(yīng),它是某種特定條件下的假想蒸散速率。假設(shè)作物的高度為0.12 m,固定的葉面阻力為70 s/m,反射率為0.23,則其蒸散量類似于表面開闊、高度一致、生長(zhǎng)旺盛、完全遮蓋地面且不缺水的綠色草地蒸散量[11]。Penman-Monteith(P-M)方程具體計(jì)算公式為
ET0=0.408Δ(Rn-G)+γ900T+273u2(es-ea)Δ+γ(1+0.34u2)。(1)
式中:Rn為作物表面凈輻射,MJ/(m2·d);G為土壤熱通量,MJ/(m2·d);T為氣溫,℃;u2為2 m高處風(fēng)速,m/s;es為設(shè)施內(nèi)飽和水汽壓,kPa;ea為設(shè)施內(nèi)實(shí)際水汽壓,kPa;Δ為飽和水汽壓隨溫度變化的曲線斜率,kPa/℃;γ為干濕表常數(shù),kPa/℃。
設(shè)施內(nèi)與露地氣象條件差異性較大,棚室內(nèi)風(fēng)速幾乎為0,須要對(duì)P-M方程進(jìn)行修正。采用陳新明等的方法[12],通過空氣動(dòng)力學(xué)阻力公式,將u2=0代入空氣動(dòng)力阻力公式計(jì)算空氣動(dòng)力學(xué)阻抗[13-14]:
Ra=4.72lnz-dz02。(2)
式中:z為測(cè)量風(fēng)速的高度;z0為地面粗糙度;d為零平面位移長(zhǎng)度。z0=0.13hc,d=0.64hc,hc為作物冠層高度,即0.12 m。通過推導(dǎo)Ra得出設(shè)施條件下的修正P-M方程,具體公式為
ET0=0.408Δ(Rn-G)+γ1 713T+273(es-ea)Δ+1.64γ。(3)
1.5?數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析
采用Excel軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和作圖,利用SPSS 22.0軟件進(jìn)行蒸散量相關(guān)因子分析。
(1)采用水量平衡法測(cè)定茄子蒸散量。試驗(yàn)在棚室內(nèi)進(jìn)行,不存在地表徑流。地下水埋深超過5 m,地下水補(bǔ)給為零。在棚室內(nèi)有效隔離自然降水,雨水補(bǔ)給為零。本研究采用滴灌進(jìn)行灌溉,灌水量不足以產(chǎn)生深層滲漏。因此,蒸散量計(jì)算公式可簡(jiǎn)化為
ET0(mm)=I-ΔW。
式中:I為灌水量;ΔW為土體儲(chǔ)水量的變化。
(2)采用2次質(zhì)量差來計(jì)算土壤蒸發(fā)量。蒸散量由土壤蒸發(fā)和作物蒸騰2部分組成,作物蒸騰于可由蒸散量減去土壤蒸發(fā)量(E)來表示。作物蒸騰量和土壤蒸發(fā)量具體計(jì)算公式如下:
土壤蒸發(fā)量=2次稱量桶體質(zhì)量差πr2;
作物蒸騰量=ET-E。(4)
式中:ET為實(shí)際蒸散量。
2?結(jié)果與分析
2.1?參考作物蒸散量在全生育階段的變化
參考作物蒸散量(ET0)可反映氣象因素對(duì)茄子蒸散量的綜合影響。由圖1可以看出,苗期(移栽后41 d內(nèi))ET0的總體呈遞增趨勢(shì),說明該階段棚室內(nèi)氣象因素促進(jìn)ET0的提高。開花坐果期(移栽后42~63 d)ET0總體變化幅度不大,而成熟采摘期(移栽后64~100 d)ET0有大幅度變化,這與逐日天氣狀況有很大關(guān)系。通過計(jì)算分析,階段平均ET0苗期為279 mm/d,開花坐果期為4.28 mm/d,成熟采摘期為4.31 mm/d。隨著生育階段推進(jìn),ET0總體呈升高態(tài)勢(shì),但增速有較大變化。苗期—開花坐果期ET0增速較快,而在開花坐果期—成熟采摘期增速放緩。ET0是影響作物實(shí)際蒸散量變化的重要因素,要更好地解釋不同生育階段蒸散量變化的導(dǎo)因,須要明確各生育階段ET0的數(shù)值。
2.2?不同灌水定額葉面積指數(shù)變化規(guī)律
葉面積指數(shù)是反映作物實(shí)際生長(zhǎng)發(fā)育狀況的重要指標(biāo),其對(duì)茄子蒸騰量和土壤蒸發(fā)量有顯著影響。本研究于2017年3月27日移栽,4月6日開始生長(zhǎng)。由圖2可知,3種灌水定額葉面積指數(shù)在全生育階段變化曲線均整體呈“S”形,苗期4月18日至5月7日增速最快,5月7日是LAI曲線增速的拐點(diǎn),LAI最高值出現(xiàn)在開花坐果期。LAI變化與植株生理有關(guān),苗期茄子經(jīng)歷移栽緩苗階段,LAI增長(zhǎng)速度緩慢。之后,LAI增速明顯提高,促進(jìn)植株形態(tài)的快速建成。進(jìn)入開花坐果期后,茄子由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)轉(zhuǎn)為營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)并進(jìn)時(shí)期,LAI增速逐漸放緩。進(jìn)入成熟采摘期后,茄子主要進(jìn)行生殖生長(zhǎng),LAI基本保持穩(wěn)定。圖中LAI曲線出現(xiàn)波谷,是由田間生產(chǎn)管理引起的,土壤蒸發(fā)和作物蒸騰強(qiáng)度與LAI有很大關(guān)聯(lián),LAI影響水分分配規(guī)律。
2.3?各生育階段作物蒸散速率的變化規(guī)律
作物蒸散主要受土壤、氣象和植株三者共同影響。本研究在適宜土壤水分條件下進(jìn)行試驗(yàn),因此作物蒸散可由氣象和作物生長(zhǎng)發(fā)育來表征。由圖3可知,隨著生育階段的推進(jìn),蒸散速率呈單峰型變化曲線,開花坐果期達(dá)到峰值,成熟采摘期次之。蒸散速率在3個(gè)生育階段有較大差異性,說明茄子耗水主要集中在中后2個(gè)時(shí)期。由階段參考作物蒸散量變化規(guī)律得出,開花坐果期ET0低于成熟采摘期ET0,說明開花坐果期茄子長(zhǎng)勢(shì)旺盛,蒸散能力較強(qiáng),而在進(jìn)入到成熟采摘期后,隨著果實(shí)的不斷采摘和植株機(jī)能的降低,作物蒸散能力呈下降趨勢(shì)。苗期氣象綜合蒸散能力較弱,階段ET0僅為2.79 mm/d,主要是由于該階段作物長(zhǎng)勢(shì)偏弱,生長(zhǎng)緩慢,因此蒸散量最低。
2.4?各生育階段土壤蒸發(fā)速率的變化規(guī)律
蒸散是由土壤蒸發(fā)和作物蒸騰2個(gè)部分組成。明確土壤蒸發(fā)量的變化過程,對(duì)理解不同生育階段水分分配規(guī)律有重要作用。由圖4可知,W1、W2、W3處理土壤蒸散速率隨移栽后天數(shù)的增加總體變化趨勢(shì)相似,移栽后35~65 d位于曲線波谷,該階段土壤蒸散速率較低,正處于茄子的開花坐果期。W1、W2、W3處理階段平均土壤蒸發(fā)速率苗期分別為024、023、0.27 mm/d,開花坐果期分別為0.16、0.13、0.15 mm/d,成熟采摘期為0.27、0.34、0.33 mm/d(圖5)。土壤蒸發(fā)量占蒸散量的比重,苗期集中在22.33%~31.40%,開花坐果期為3.31%~3.89%,成熟采摘期為8.85%~1019%。由全生育階段參考作物蒸散量變化曲線可以得出,ET0隨著生育階段的推進(jìn)總體呈遞增趨勢(shì),而開花坐果期階段土壤蒸發(fā)速率均低于苗期和成熟采摘期。這與作物冠層有很大關(guān)系,地面覆蓋度是影響土壤蒸發(fā)最主要的因子[15]。開花坐果期LAI達(dá)到峰值,冠層對(duì)土壤遮陰效果顯著,降低了土壤溫度,從而引起土壤蒸散強(qiáng)度的下降。而苗期茄子植株弱小,土壤裸露度較高,促進(jìn)土壤表層蒸發(fā)。成熟采摘期LAI低于開花坐果期,提高了該階段土壤蒸發(fā)速率。
2.5?各生育階段蒸散水分分配比例
作物蒸騰量可由蒸散量與土壤蒸發(fā)量之差來表示。由圖5可以看出,茄子蒸騰強(qiáng)度與蒸散強(qiáng)度變化曲線一致,呈先增大后降低的趨勢(shì),在開花坐果期蒸騰強(qiáng)度最高。階段土壤蒸散速率與作物蒸騰強(qiáng)度的比值苗期集中在28.75%~4576%范圍內(nèi),開花坐果期為3.42%~4.05%,成熟采摘期為9.71%~11.34%。由此可知,各生育階段蒸散水分主要流向作物蒸騰,但各生育階段之間流向比例有較大變化。其中,開花坐果期蒸散水分的95%以上流向作物蒸騰,土壤蒸發(fā)占蒸散量的比重低于5%。而在其他2個(gè)生育階段蒸散水分流向土壤蒸發(fā)的比重均高于開花坐果期。蒸發(fā)蒸騰比在分析不同生育階段蒸散量影響因子的類型和數(shù)目時(shí)極為關(guān)鍵,它兼顧作物蒸騰和土壤蒸發(fā)。當(dāng)蒸發(fā)蒸騰比較高時(shí), 影響蒸
散量的因子既包括對(duì)土壤蒸發(fā)的作用,又包含對(duì)作物蒸騰的作用。而蒸發(fā)蒸騰比低時(shí),可以忽略土壤蒸發(fā)對(duì)蒸散量的影響,影響因子主要體現(xiàn)在對(duì)作物蒸騰的影響上。
2.6?各生育階段蒸散量與影響因子的相關(guān)分析
蒸散量的變化受氣象因子、作物因子和土壤因子的共同影響,選擇日累積太陽輻射(Ia)、葉面積指數(shù)(LAI)、空氣溫度(T)、相對(duì)濕度(RH)和土壤質(zhì)量含水率(Ms)作為主要影響因子與蒸散量進(jìn)行相關(guān)分析。由表1可以看出,隨著生育階段的推進(jìn)蒸散量主要影響因子的類型和數(shù)目發(fā)生較大變化,其中RH在3個(gè)生育階段與蒸散量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,表示RH越大蒸散量越低。苗期除了Ms外,其他因子均與蒸散量呈顯著相關(guān)關(guān)系,LAI、Ia和T 3個(gè)因子達(dá)到極顯著水平,具體表現(xiàn)為Tmean>LAI>Ia>RH。開花坐果期Ms與蒸散量的相關(guān)性達(dá)到極顯著水平,Tmean和LAI達(dá)到顯著水平,具體表現(xiàn)為Ms>Tmean>LAI。成熟采摘期Ia和Ms與蒸散量的相關(guān)性達(dá)到極顯著水平,其他因子影響程度不顯著,具體表現(xiàn)為Ia>Ms。由此可知,LAI隨著生育階段的推進(jìn)與蒸散量相關(guān)程度逐漸下降,其影響主要體現(xiàn)在苗期及開花坐果期,Ms與蒸散量的相關(guān)性主要體現(xiàn)在開花坐果期和成熟采摘期。
3?討論與結(jié)論
3.1?各生育階段茄子蒸散強(qiáng)度的變化規(guī)律
蒸散強(qiáng)度反映作物實(shí)際生長(zhǎng)狀況的指標(biāo),作物生長(zhǎng)越旺盛,蒸散量越大[16]。蒸散是作物完成生長(zhǎng)發(fā)育和有機(jī)物積累的重要途徑。由試驗(yàn)結(jié)果分析,茄子蒸散速率苗期較弱,而在開花坐果期達(dá)到最高,成熟采摘期下降。說明早春茬的茄子前期需水量偏低,在中后期需水量較高,這主要是植株和氣象綜合作用的反映。在前期棚室氣象因素對(duì)蒸散量影響偏低,且作物長(zhǎng)勢(shì)較弱,從而表現(xiàn)出較低的耗水量。而在中后期氣象綜合蒸散能力較強(qiáng),作物葉面積指數(shù)較高,表現(xiàn)出較高的耗水量。而成熟采摘期蒸散速率低于開花坐果期,主要是因?yàn)殡S著生殖生長(zhǎng)和作物的衰老,葉片功能和葉面積指數(shù)逐漸降低,蒸散能力呈下降趨勢(shì)。因此,在前期要降低灌水頻率和灌水定額,減少無效水分的消耗,提高農(nóng)田水資源的利用率。在中后期要給作物提供適量的水分,避免出現(xiàn)水分脅迫,對(duì)作物生長(zhǎng)和產(chǎn)量形成產(chǎn)量影響。
3.2?茄子蒸散量的水分分配去向及比例分析
蒸散主要由作物蒸騰和土壤蒸發(fā)2個(gè)部分構(gòu)成[5],明確不同生育階段蒸散水分流向和分配比例[3],在提高農(nóng)田科學(xué)管理中有關(guān)鍵作用。作物蒸騰和土壤蒸發(fā)受環(huán)境因素、植株因素和土壤因素共同影響,引起作物耗水強(qiáng)度的變化。由試驗(yàn)結(jié)果可知,蒸散量水分分配比例表現(xiàn)出苗期土壤蒸發(fā)比重最大,所占比重在22.33%~31.40%之間;開花坐果期比重最低,低于3.90%;成熟采摘期比重低于10.20%。由此說明,蒸散水分分配在各生育階段有較大差異。苗期水分分配主要受氣象綜合蒸散能力和葉面積指數(shù)LAI的影響,因?yàn)樵撾A段作物L(fēng)AI偏低,長(zhǎng)勢(shì)偏弱,茄子蒸騰強(qiáng)度較低。同時(shí),LAI未對(duì)土壤形成良好蔭蔽,土壤裸露在表面,促進(jìn)土壤蒸發(fā)。因此,苗期土壤蒸發(fā)量在蒸散量中所占比重最高。開花坐果期水分分配主要受作物冠層的影響,LAI在開花坐果期達(dá)到最高值,茄子已經(jīng)完成封壟,在土壤表層形成很好的蔭蔽環(huán)境,降低土壤蒸散速率;同時(shí),該階段LAI較高,作物長(zhǎng)勢(shì)較強(qiáng),蒸騰速率最強(qiáng),蒸散水分主要來源于作物蒸騰。在成熟采摘期水分分配受氣象綜合蒸散能力和LAI的共同影響,該階段LAI呈下降趨勢(shì),而參考作物蒸散量最高。作物實(shí)際蒸散量成熟采摘期低于開花坐果期,說明氣象綜合蒸散能力促進(jìn)土壤蒸發(fā),而LAI降低造成作物蒸騰減弱,蒸散水分分配到土壤蒸發(fā)比例升高。
3.3?茄子各生育階段蒸散量影響因子的變化
在不同生育階段蒸散量受相關(guān)因子影響程度不同[16-17]。由本試驗(yàn)結(jié)果分析可知,土壤質(zhì)量含水率與蒸散量相關(guān)性在苗期不顯著,而在開花坐果期和成熟采摘期均達(dá)到極顯著水平;LAI隨著生育階段的推進(jìn),相關(guān)性由極顯著變?yōu)椴伙@著。日均溫度、土壤質(zhì)量含水率和日累積太陽輻射分別在苗期、開花坐果期和成熟采摘期為第1相關(guān)因子,這主要由于苗期Tmean既可通過增加有效積溫來促進(jìn)植株生長(zhǎng)發(fā)育,提高作物蒸騰量又通過提高地溫來促進(jìn)土壤蒸發(fā),因此Tmean在苗期表現(xiàn)為第1相關(guān)因子。開花坐果期蒸散強(qiáng)度最大,對(duì)水分需求程度高,水分來源為土壤,因此Ms在開花坐果期表現(xiàn)為第1相關(guān)因子。成熟采摘期為產(chǎn)量形成關(guān)鍵期,生育后期Ia對(duì)產(chǎn)量影響顯著[18],產(chǎn)量與蒸散密切相關(guān)[19],因此Ia表現(xiàn)為第1相關(guān)因子。因此,明確各生育階段第1相關(guān)因子,有助于對(duì)關(guān)鍵影響因子進(jìn)行科學(xué)調(diào)控,進(jìn)而達(dá)到按需灌溉、節(jié)本增效的目標(biāo)。
綜上所述,茄子蒸散強(qiáng)度在各生育階段間變化規(guī)律呈單峰型變化曲線,開花坐果期蒸散強(qiáng)度最高。作物蒸騰速率與蒸散強(qiáng)度變化趨勢(shì)一致,土壤蒸發(fā)速率與二者變化趨勢(shì)相反。土壤蒸發(fā)在開花坐果期可以被忽略,而在苗期和成熟采摘期需要充分考慮,才能正確分析因子對(duì)蒸散量的作用。茄子蒸散量受不同因子的影響程度不同,土壤質(zhì)量含水率在苗期與蒸散量相關(guān)性不顯著,可在苗期適當(dāng)降低土壤含水率,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)水目標(biāo)。在開花坐果期和成熟采摘期要保持適宜的土壤水分,避免水分脅迫或過量供水而引起“奢侈”耗水,從而提高水分利用效率。LAI隨生育階段的推進(jìn)與蒸散量的相關(guān)性逐漸降低,而日累積太陽輻射在后期與蒸散量的相關(guān)性達(dá)到極顯著水平,可在茄子生長(zhǎng)發(fā)育后期創(chuàng)造良好株型,提高通風(fēng)透光性,進(jìn)而提高作物生長(zhǎng)發(fā)育水平。
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