幼齡期壓砂地枸杞產(chǎn)量和品質(zhì)多指標(biāo)耦合灌溉制度優(yōu)化

馬 波，黃 勇，田軍倉(cāng)

(1.寧夏大學(xué)土木與水利工程學(xué)院，寧夏 銀川 750021；2.寧夏節(jié)水灌溉與水資源調(diào)控工程技術(shù)研究中心，寧夏 銀川 750021；3.教育部旱區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)水資源高效利用工程研究中心，寧夏 銀川 750021)

枸杞子由于具有良好的抗氧化、抗癌及保護(hù)神經(jīng)和腎臟的功能，同時(shí)對(duì)維持健康的血糖水平、提高視力和免疫力也有作用[1-3]，越來(lái)越被人們廣泛食用。至2016年，中國(guó)枸杞種植面積達(dá)到13.3萬(wàn)hm2[4]，種植區(qū)域遍布13個(gè)省(市)自治區(qū)[5]，寧夏枸杞種植歷史由來(lái)已久，且品質(zhì)得到廣泛認(rèn)可。寧夏中部干旱帶壓砂地由于光照充足、晝夜溫差較大，有利于提高枸杞品質(zhì)，枸杞種植面積呈逐年增加趨勢(shì)，但水資源嚴(yán)重緊缺制約壓砂地枸杞的發(fā)展，而優(yōu)化灌溉制度是解決水資源緊缺的一個(gè)重要措施，且灌溉制度也影響枸杞品質(zhì)[6-9]。

灌溉制度優(yōu)化方法眾多，應(yīng)用較多的有線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃[10-11]及各種計(jì)算模型。早期研究方案主要是基于水量平衡方程所進(jìn)行的動(dòng)態(tài)規(guī)劃[12-14]，吳鑫淼等[15]基于農(nóng)田水量平衡模擬模型和作物產(chǎn)量計(jì)算模型并考慮隨機(jī)降雨的影響，建立了對(duì)灌溉日期和灌溉水量進(jìn)行優(yōu)化的多目標(biāo)優(yōu)化模型。毛曉敏等[16]在農(nóng)田土壤水分平衡模型與作物水分生產(chǎn)函數(shù)模型的基礎(chǔ)上，建立作物非充分灌溉制度優(yōu)化的0-1規(guī)劃模型。Jensen模型和Blank模型是以產(chǎn)量最大的單一優(yōu)化目標(biāo)灌溉制度優(yōu)化方法[16-18]；雷彩秀等[19]引入Jenson模型提出基于隨機(jī)降雨的水稻灌溉制度制定的方法。于芷婧等[20]基于農(nóng)田水量動(dòng)態(tài)模擬模型和作物水分生產(chǎn)函數(shù)，構(gòu)建了兩種作物產(chǎn)量最大為目標(biāo)的輪作農(nóng)田灌溉制度多目標(biāo)優(yōu)化模型。張志宇等[21]以水分生產(chǎn)函數(shù)為基礎(chǔ)建立冬小麥-夏玉米全周期灌溉制度多目標(biāo)優(yōu)化模型。以產(chǎn)量為目標(biāo)的灌溉制度優(yōu)化模型除了水分生產(chǎn)函數(shù)外還有一些其他的模型，如AquaCrop模型是利用蒸騰量與歸一化水分生產(chǎn)效率計(jì)算地上生物量，通過(guò)收獲指數(shù)控制最終產(chǎn)量[10]。RZWQM模型能夠準(zhǔn)確模擬農(nóng)田水分和養(yǎng)分循環(huán)，較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)不同灌水處理下作物產(chǎn)量差異及土壤含水率狀況[22-24]。ORYZA2000模型[25]能夠比較準(zhǔn)確地模擬旱稻的生物量、葉面積動(dòng)態(tài)變化過(guò)程及最終產(chǎn)量和根層土壤水分動(dòng)態(tài)，尤其是在模擬穗生物量方面具有較高的準(zhǔn)確性[26-27]。

已有灌溉制度優(yōu)化方法均是針對(duì)一定效益的水量分配，而同時(shí)考慮產(chǎn)量和品質(zhì)的模型較少，未見(jiàn)有關(guān)枸杞產(chǎn)量、品質(zhì)灌溉制度優(yōu)化的研究。本研究在已有研究基礎(chǔ)上提出基于產(chǎn)量、品質(zhì)的“綜合指標(biāo)增量”概念，通過(guò)回歸方程計(jì)算某一單一指標(biāo)最優(yōu)時(shí)其他各指標(biāo)增量，獲取“綜合指標(biāo)增量”，進(jìn)而確定最優(yōu)總耗水量，根據(jù)上年降水水平年、作物系數(shù)(生育階段或旬)進(jìn)行灌溉制度優(yōu)化，以期為兼顧產(chǎn)量、品質(zhì)的灌溉制度優(yōu)化提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)點(diǎn)位于寧夏回族自治區(qū)中衛(wèi)市沙坡頭區(qū)香山鎮(zhèn)紅圈子村尹東自然隊(duì)“寧夏大學(xué)壓砂地持續(xù)利用研究示范基地”，屬寧夏中部干旱帶環(huán)香山地區(qū)，地理位置為37°34′N，105°10′E，海拔為1 740 m，年平均氣溫 6.8 ℃。年平均降水量180 mm，多集中于7—9月，全年無(wú)霜期155 d。年均蒸發(fā)量在 2 100～2 400 mm之間，地下水位埋深120 m，全年日均照2 600～2 700 h，0～40 cm埋深土壤容重1.42 g·cm-3，田間持水率為22.7%(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))，最大凍土層深1.0 m。土壤初始理化性質(zhì)為：pH值8.66，全鹽量0.53 g·kg-1，有機(jī)質(zhì)10.15 g·kg-1，堿解氮11.35 mg·kg-1，速效磷0.86 mg·kg-1，速效鉀141.23 mg·kg-1。

1.2 試驗(yàn)材料

以樹(shù)齡2 a的寧杞5號(hào)為研究對(duì)象，施用肥料包括復(fù)合肥(紅牛國(guó)際化工集團(tuán)有限控股公司，總養(yǎng)分≥51%，N、P2O5、K2O含量分別為17%、17%、17%)，多肽有機(jī)肥(臨沂市瑞福來(lái)肥業(yè)有限公司，N+P2O5+K2O≥5%，有機(jī)質(zhì)≥45%)，微量元素肥(徐州億農(nóng)豐農(nóng)化肥有限公司，Cu+Fe+Mn+Zn≥10%)，磷酸二銨(北京中農(nóng)國(guó)控化肥貿(mào)易有限公司，N+P2O5≥64.0%)。采用淡化的井水灌溉，井水礦化度處理前為4.26g·L-1，淡化后為0.35g·L-1。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施

試驗(yàn)為單因素3水平對(duì)比方案設(shè)計(jì)，單因素為灌水定額。根據(jù)已有試驗(yàn)結(jié)果和樹(shù)齡(2 a樹(shù)齡)，灌水定額3個(gè)水平依次為：300 m3·hm-2(HIW)、225 m3·hm-2(MIW)和150 m3·hm-2(LIW)，每個(gè)處理選10棵枸杞樹(shù)(枸杞樹(shù)行距2 m，株距1.3 m)為一個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積26 m2,3次重復(fù)。采用小管出流灌水技術(shù)，毛管管徑 16 mm，灌水器間距 130 cm，灌水器流量10 L·h-1。全年生長(zhǎng)季共灌水11次：萌芽期1次、開(kāi)花期1次、盛花期2次、初次果實(shí)膨大期2次、盛果期3次、秋果期1次、落葉期1次，用水表計(jì)量，每次總灌水量為5.26 m3。于5月5日、6月3日、6月20日和7月20日施肥，每次施肥量1154 kg·hm-2。肥料品種及比例(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))：有機(jī)肥28%，磷酸二銨28%，復(fù)合肥28%，微量元素肥16%。

1.4 觀測(cè)指標(biāo)及方法

1.4.1 土壤體積含水率 在距離樹(shù)干底部20 cm處埋設(shè)1 m深TDR探管，灌水前、后觀測(cè)土壤體積含水率，測(cè)量深度依次為 0～20、20～40、40～60 cm和60～80 cm。如遇降雨，測(cè)量雨后土壤含水率。

1.4.2 枸杞產(chǎn)量 每個(gè)處理選取3棵生長(zhǎng)勢(shì)較一致的樣樹(shù)觀測(cè)，將采集的鮮果自然晾干，稱重計(jì)算產(chǎn)量。

1.4.3 品質(zhì)指標(biāo) 枸杞多糖和甜菜堿的測(cè)定方法分別為蒽酮-硫酸法和高效液相色譜法[28]。β-胡蘿卜素具有良好的抗氧化作用，能夠抗癌、預(yù)防心血管疾病和白內(nèi)障;黃酮是一種抗氧劑，可有效清除體內(nèi)的氧自由基，阻止細(xì)胞的退化、衰老，也可阻止癌癥的發(fā)生，這兩個(gè)指標(biāo)對(duì)于枸杞品質(zhì)評(píng)價(jià)具有非常重要的作用，所以本研究對(duì)其進(jìn)行測(cè)定，均采用分光光度法測(cè)定[29]。

1.4.4 氣象資料 氣象資料從距試驗(yàn)點(diǎn)直線5 km處的興仁氣象站獲取，包括降水量、最高氣溫、最低氣溫、平均氣溫、日照時(shí)數(shù)、平均相對(duì)濕度。

1.5 數(shù)據(jù)處理及繪圖

采用DPS進(jìn)行方差分析和回歸分析，用Excel繪圖。

1.6 壓砂地枸杞灌溉制度優(yōu)化方法

1.6.1 建立產(chǎn)量、品質(zhì)指標(biāo)-耗水量模型 利用農(nóng)田水量平衡方程[30]計(jì)算2次土壤水分觀測(cè)階段枸杞耗水量，然后根據(jù)時(shí)間節(jié)點(diǎn)計(jì)算出各生育期和各旬耗水量，進(jìn)而計(jì)算全生育期耗水量。分別用各生育期和各旬耗水量除以其對(duì)應(yīng)的天數(shù)可得生育期和旬日耗水量。將總耗水量作為自變量，產(chǎn)量、枸杞多糖、β-胡蘿卜素、黃酮、甜菜堿作為因變量，進(jìn)行回歸分析，得到一元二次多項(xiàng)式回歸方程。

1.6.2 綜合指標(biāo)增量最優(yōu)耗水量確定 利用得到的回歸方程計(jì)算某一指標(biāo)最優(yōu)條件時(shí)其他指標(biāo)與各自最優(yōu)時(shí)相比的增量，用增加量百分比表示，將計(jì)算得到的每個(gè)指標(biāo)的增量相加，可以得到某一指標(biāo)最優(yōu)時(shí)所有指標(biāo)增量之和，也即綜合指標(biāo)增量，以此確定的耗水量作為灌溉制度優(yōu)化最優(yōu)耗水量。

1.6.3 灌溉制度優(yōu)化 灌溉制度優(yōu)化也即在獲取最優(yōu)綜合指標(biāo)基礎(chǔ)上進(jìn)行灌水分配，灌水分配受到土壤初始含水率和降水的影響，尤其壓砂地土壤水分明顯受到上年降水的影響，在結(jié)合作物系數(shù)的基礎(chǔ)上本研究灌溉制度優(yōu)化水量分配用式(1)計(jì)算：

(1)

式中，Mij為上年降水水平j(luò)條件下第i階段計(jì)劃灌水定額(mm)；M為最優(yōu)目標(biāo)總耗水量(mm)；Wj為上年降水水平j(luò)條件下土壤初始儲(chǔ)水量(mm)；ki為階段作物系數(shù)；K為作物系數(shù)總和；P0(i-1)為i-1階段有效降水(mm)；i為計(jì)算階段；j為上年降水年份，j=1為豐水年，j=2為平水年，j=3為干旱年。

作物系數(shù)按照公式(2)計(jì)算[31]：

(2)

式中，ki為i階段作物系數(shù)；ET0i為i階段參考作物潛在蒸散量(mm)；ETai為i階段或某一旬作物實(shí)際蒸散量(mm)。

枸杞實(shí)際蒸散量按照農(nóng)田水量平衡方程計(jì)算[30]，潛在蒸散量按照改進(jìn)后的Penman-Monteith公式計(jì)算[32]。

2 結(jié)果與分析

2.1 枸杞生育期降水分布及灌水定額對(duì)土壤水分的影響

灌溉和降水對(duì)土壤水分具有直接的影響，不同灌水技術(shù)、灌水定額、降水強(qiáng)度和降水量均有不同的影響效果，繪制降雨量、灌水定額和土壤體積含水率如圖1所示。

從圖1a看出，枸杞生育期降水較少，5 mm以上的有效降水10次，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于灌水定額， 7月27日降水量超過(guò)最低灌水定額，為17.7 mm。灌溉水主要集中在夏果花期和夏果期，秋果期由于枸杞生長(zhǎng)減緩加之氣溫降低，灌水頻率減小，8月20日灌水后一直到枸杞秋果結(jié)束再?zèng)]有灌水，落葉期進(jìn)行了冬灌。

從圖1b、1c、1d看出，各處理0～20 cm埋深土壤體積含水率相對(duì)穩(wěn)定，且相對(duì)較低，5月5日第一次灌水開(kāi)始以后，該層土壤體積含水率接近13%。20～40 cm和40～60 cm土壤體積含水率較高，保持在15%以上，最高時(shí)達(dá)到23%以上。60～80 cm埋深土壤體積含水率受灌水和降水的影響小，枸杞發(fā)育初期耗水量小，土壤體積含水率較高，隨枸杞發(fā)育該層土壤體積含水率呈下降趨勢(shì)，從15%下降到近似11%。整個(gè)生育期HIW、MIW處理20～40 cm和40～60 cm土壤體積含水率在15%以上，LIW處理體積含水率低于15%。

2.2 枸杞不同灌水定額旬耗水和生育階段耗水分析

2.2.1 旬耗水 從圖2a、2b看出，壓砂地枸杞5月上旬耗水量較低，HLW為11.7 mm，MLW為11.2 mm，而LIW僅為5.7 mm，該時(shí)期日耗水量在0.5～1.0 mm之間。5月中旬，隨著氣溫的升高和枸杞葉片逐漸展開(kāi)，枸杞耗水量明顯增加，旬總耗水量為13.6～20.6 mm，旬日耗水量為1.4～2.1 mm，至5月下旬，枸杞旬耗水量進(jìn)入第一個(gè)高峰期，然后開(kāi)始趨于平緩。6月上旬至7月上旬，枸杞旬耗水量穩(wěn)定，灌水量和耗水量達(dá)到一定程度上的平衡。7月中旬開(kāi)始，枸杞耗水量明顯增加，到7月下旬，HIW、MIW和LIW處理旬耗水量依次為51.5 、42.4 mm和35.6 mm，日耗水量最大，達(dá)到3.2～4.7 mm。8月中旬耗水量開(kāi)始下降， 8月下旬到9月上旬日耗水量趨于穩(wěn)定，HIW、MIW和LIW處理日耗水量依次為3.9 、3.2 mm和2.4 mm。

2.2.2 生育階段耗水 從圖3a、3b看出，枸杞萌芽期以蒸發(fā)為主，日耗水量?jī)H為0.6～1.2 mm，夏果花期和夏果期較大，夏果花期HIW、MIW、LIW總耗水量依次為：134.1、106.6 mm和82.3 mm，日耗水量為2.4～3.8 mm；夏果期總耗水量依次為：167.7、137.5 mm和114.3 mm，日耗水量依次為4.7、3.8 mm和3.2 mm。秋果期耗水量明顯降低，HIW、MIW、LIW處理階段總耗水量依次為：102.6、83.0 mm和62.2 mm，日耗水量較夏果期降低0.6～0.8 mm。

2.3 灌水定額對(duì)枸杞產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

從表1看出，枸杞產(chǎn)量隨著灌水定額的增加而增加，灌水定額對(duì)枸杞產(chǎn)量影響顯著(P<0.01)，說(shuō)明該試驗(yàn)條件下還可以通過(guò)增加灌水定額提高枸杞產(chǎn)量。HIW處理產(chǎn)量分別較MIW處理和LIW處理高3.51%和34.57%，隨著灌水定額的增加，枸杞產(chǎn)量增加趨勢(shì)減弱，雖然增大灌水定額產(chǎn)量有可能提高，但產(chǎn)量提高量有限。

枸杞多糖含量MIW處理最高，LIW處理最低，說(shuō)明過(guò)多或者過(guò)少灌水都會(huì)造成枸杞多糖含量的降低。方差分析表明，MIW處理和LIW處理多糖含量差異顯著(P<0.01)，而MIW處理和HIW處理多糖含量差異顯著(P<0.01)。MIW處理枸杞β-胡蘿卜素含量最高，為0.15%，LIW處理最低，為0.097%，方差分析表明各處理間枸杞β-胡蘿卜素含量差異顯著(P<0.01)。可見(jiàn)枸杞β-胡蘿卡素隨著灌水定額的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)。MIW處理枸杞黃酮含量最高，LIW處理最低。方差分析表明各處理間差異顯著(P<0.01)，可見(jiàn)灌水定額較大不利于總黃酮積累[9]。LIW處理枸杞甜菜堿含量最高，其次是MIW處理，HIW最低，LIW處理枸杞甜菜堿含量比MIW處理和HIW處理分別高20.78%和14.28%。甜菜堿作為滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)對(duì)植物應(yīng)對(duì)干旱、鹽堿等脅迫有重要作用。水量充足時(shí)甜菜堿合成較少。

枸杞產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)同時(shí)達(dá)到最優(yōu)是一種理想的狀態(tài)，虧缺灌溉條件下，枸杞產(chǎn)量隨灌水定額的增大而增加，由于品質(zhì)指標(biāo)較多，隨灌水定額變化品質(zhì)指標(biāo)很難形成一致的趨勢(shì)，這是因?yàn)楦髦笜?biāo)對(duì)水分的響應(yīng)有各自的特征。干旱脅迫有助于枸杞糖類合成，但會(huì)明顯降低枸杞產(chǎn)量。灌溉定額高時(shí)枸杞產(chǎn)量、總糖、甜菜堿、胡蘿卜素含量不是最高[7]，研究發(fā)現(xiàn)灌溉定額接近于345 mm時(shí)可獲得較為理想的多糖和甜菜堿[8]。一定灌溉定額時(shí)增加灌水次數(shù)枸杞多糖含量顯著增加，但產(chǎn)量減少，土壤水分虧缺可促進(jìn)枸杞果實(shí)糖分的積累，增加總糖含量。水分虧缺可以提高品質(zhì)指標(biāo)，但會(huì)影響枸杞產(chǎn)量[9]。

圖2 枸杞旬總耗水量和旬日耗水量Fig.2 The total and daily water consumption of ten-day of a month of Lycium barbarum L.

圖3 枸杞各生育階段總耗水量及階段日耗水量Fig.3 Total and daily water consumption of Lycium barbarum L.

2.4 壓砂地枸杞灌溉制度優(yōu)化

以耗水量為自變量、各指標(biāo)為因變量建立一元二次回歸模型，結(jié)果如表2所示。

判斷式(3)～式(7)極值并求其獲得極值時(shí)的耗水量xi和最優(yōu)指標(biāo)值yi，當(dāng)x1=471.9 mm、x2=405.7 mm、x3=450.0 mm、x4=525.0 mm時(shí)枸杞產(chǎn)量、多糖、β-胡蘿卜素和黃酮可以獲得極大值，值依次為y1=1 426.0 kg·hm-2、y2=3.91%、y3=0.201%、y4=0.903%，當(dāng)x5=543.0 mm時(shí)甜菜堿獲得極小值，y5=0.60%。

農(nóng)作物產(chǎn)量、品質(zhì)均達(dá)到最優(yōu)具有一定的難度，本文提出“綜合指標(biāo)增量”的概念，分別計(jì)算某一指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)時(shí)其他指標(biāo)的增量，將各指標(biāo)增量之和最大作為可選最佳方案，計(jì)算發(fā)現(xiàn)β-胡蘿卜素最大時(shí)“綜合指標(biāo)增量”最大，為-5.4%，總耗水量為450 mm。

表1 不同處理下枸杞產(chǎn)量及品質(zhì)指標(biāo)

注：不同小寫(xiě)字母表示處理間具有顯著差異(P<0.05),不同大寫(xiě)字母表示處理間具有極顯著差異(P<0.01)。

Note: Different lowercase letters indicate significant difference among different treatments atP<0.05 level; different capital letters indicate significant difference atP<0.01 level.

壓砂地與露地相比較，土壤水分受到上年降水的影響，也即作物發(fā)育初始含水率與上年降水量有關(guān)，所以灌溉制度優(yōu)化要考慮上年水文年。觀測(cè)發(fā)現(xiàn)上年水文年分別為豐水年、平水年和干旱年時(shí)，0～80 cm埋深土壤初始儲(chǔ)水量對(duì)應(yīng)為55.9、49.3、42.7 mm[33]。根據(jù)式(1)、生育階段耗水量、旬耗水量和作物系數(shù)進(jìn)行生育階段和旬灌溉制度優(yōu)化，結(jié)果見(jiàn)表3和表4。

從表3、表4看出，優(yōu)化后夏果花期灌水量明顯增加，夏果期灌水量達(dá)到相對(duì)較大，平水年與干旱年份該值均超過(guò)100 mm。秋果期由于持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，所以總需水量比較大，然而由于秋果期處于當(dāng)?shù)亟邓壤^大時(shí)段，在有效降水條件下灌水定額相對(duì)較小。從時(shí)間上來(lái)看，6月中旬開(kāi)始枸杞需水量明顯增大，8月上旬達(dá)到最大，在46 mm以上，到8月中旬開(kāi)始需水量有所下降，9月上旬由于秋果開(kāi)始采摘，枸杞需水量有所增大，所以灌溉定額需要增加。已有灌溉制度側(cè)重于一定產(chǎn)量目標(biāo)的灌溉制度，而本文是對(duì)產(chǎn)量、品質(zhì)指標(biāo)耦合狀況下所優(yōu)化的灌溉制度，在各生育階段或時(shí)期耗水量一致的情況下，灌水定額和灌水次數(shù)是可動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的。

表2 枸杞產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)最優(yōu)耗水量計(jì)算回歸方程

表3 枸杞生育階段灌溉制度優(yōu)化

表4 枸杞旬灌溉制度優(yōu)化

注：FTD，MTD和LTD分別代表各月的上旬、中旬和下旬。

Note: FTD, MTD, and LTD are the first-ten-day, middle-ten-day and last ten-day period of a month, respectively.

3 討論與結(jié)論

土壤水分對(duì)枸杞產(chǎn)量和品質(zhì)均有一定程度的影響，但對(duì)各指標(biāo)的影響趨勢(shì)不盡一致，要獲取理想的產(chǎn)量和優(yōu)良的品質(zhì)，就要合理調(diào)節(jié)灌溉制度。獲得較高的產(chǎn)量勢(shì)必影響枸杞品質(zhì)，要想獲得優(yōu)良的品質(zhì)，那么枸杞產(chǎn)量就不能得到保障，所以用“綜合指標(biāo)增量”最優(yōu)來(lái)調(diào)節(jié)灌溉制度對(duì)寧夏中部干旱帶壓砂地枸杞優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)具有一定的參考。

幼齡期壓砂地枸杞5月上旬處于枸杞萌芽期，葉片還沒(méi)有完全展開(kāi)，耗水以土壤蒸發(fā)為主，耗水量隨灌水定額而有所差異，5月中旬，隨著氣溫的升高和枸杞葉片逐漸展開(kāi)，耗水量明顯增加，至5月下旬，枸杞旬耗水量達(dá)到一個(gè)高峰期，然后開(kāi)始趨于平緩。在6月上旬至7月上旬，枸杞旬耗水量保持在一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。7月中旬枸杞開(kāi)始進(jìn)入夏果期，耗水量明顯增加，到7月下旬最高旬耗水量達(dá)到51.5 mm，該時(shí)期日耗水量也是整個(gè)生育期日耗水量最大時(shí)期，達(dá)到3.2～4.7 mm，這種狀況一直持續(xù)到8月上旬結(jié)束。8月中旬開(kāi)始，耗水量開(kāi)始下降，8月下旬到9月上旬，旬日耗水量趨于穩(wěn)定，介于2.4～3.9 mm之間。幼齡期壓砂地枸杞耗水量最大時(shí)期為夏果花期和夏果期，進(jìn)入秋果期后壓砂地枸杞耗水量明顯降低。

灌水定額對(duì)枸杞產(chǎn)量影響顯著，HIW處理產(chǎn)量分別較MIW處理和LIW處理高3.51%和34.57%。灌水對(duì)枸杞多糖、β-胡蘿卜素和黃酮具有明顯的影響，灌水定額為225 m3·hm-2時(shí)可獲得較高的枸杞多糖、β-胡蘿卜素和黃酮，含量分別為4.56%、0.15%和0.41%，當(dāng)灌水定額減少或增加時(shí)都會(huì)降低枸杞多糖、β-胡蘿卜素和黃酮，也可說(shuō)明單次灌水量較大不利于枸杞總黃酮的積累[9]。而枸杞甜菜堿隨灌水定額的增加而減少，本研究條件下灌水定額為150 m3·hm-2時(shí)枸杞甜菜堿含量比225 m3·hm-2和300 m3·hm-2分別高20.78%和14.28%，可見(jiàn)，過(guò)多的灌水不利于枸杞甜菜堿合成，這與其他文獻(xiàn)[6]研究結(jié)果相一致。

計(jì)算發(fā)現(xiàn)在不同指標(biāo)最優(yōu)時(shí)的綜合指標(biāo)增量在-112.2%～-5.4%之間。當(dāng)β-胡蘿卜素含量最高時(shí)的綜合指標(biāo)增量最大，總耗水量占本研究計(jì)算的最大耗水量的88.4%，按照該耗水量和上年水文年進(jìn)行灌溉制度優(yōu)化，優(yōu)化結(jié)果顯示，夏果花期開(kāi)始要明顯增加灌水量，整個(gè)生育階段灌水量達(dá)70 mm以上，6月中旬開(kāi)始需要增大枸杞灌水量，每旬的灌水量在29 mm以上。