不同灌水温度对油麦菜生长和光合作用的影响

张瑞弯，田军仓,2,3，马继梅

(1.宁夏大学 土木与水利工程学院，银川 750021；2.宁夏节水灌溉与水资源调控工程技术研究中心，银川 750021； 3.旱区现代农业水资源高效利用教育部工程研究中心，银川 750021)

根区温度是重要的生态因子之一，对植物根系水分、营养的吸收有重要影响。根区温度可直接影响植物的生长，也可通过对光合作用、水分代谢、矿质营养和植物激素等的作用间接影响植物生长[1,2]。油麦菜生长适温为20～25 ℃，根区温度太低或太高都会抑制根系的生长和吸收，进而影响油麦菜的产量和品质。白燕英等[3]在温室番茄幼苗上的试验表明，用温水灌溉幼苗可以提高其茎高、茎粗、叶面积、根系数、叶绿素含量、叶片含氮量、单位鲜重的干物质量、根冠比和壮苗指数，35 ℃温水灌溉处理效果最佳。目前研究灌水温度对作物生长的影响的报道较少，也没有有关研究其对油麦菜生长的影响的报道。本试验通过加热灌溉水提高油麦菜的根区温度，来研究不同灌水温度对油麦菜生长和光合作用的影响，进而探究适宜油麦菜生长的灌水温度。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2016年3-5月在宁夏回族自治区北部贺兰县洪广镇欣荣村的蔬菜基地的塑料大棚内进行，以四季油麦菜品种为试验对象。该地区属于中温带干旱区气候，昼夜温差大，蒸发量大。年平均气温9.7 ℃，年降水量138.8 mm，年均日照为2 935.5 h，相对湿度为52.5%。试验期间平均土壤温度为19.75 ℃，棚内白天平均气温为21 ℃，夜晚为10 ℃。

1.2 试验方法

在塑料大棚中的基质栽培立柱中，3月21日播种，4月10日间苗，5月19日采收。待油麦菜长出5～6片真叶时进行温水灌溉。采用滴灌方式，灌水定额为120 m3/hm2，每4 d灌1次，分别灌溉20、25、30和35 ℃的温水，以正常地下水(12 ℃)灌溉为对照。

1.3 测定项目与方法

收获前3 d内选取固定功能叶片，使用Li-6400光合仪测定油麦菜叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)，每隔1 h测定1次，每个处理测定3次。于5月17日，每个处理随机取4株做重复，用卷尺和游标卡尺测定油麦菜的株高和茎粗，用电子天平称量全株鲜重，用SPAD-502叶绿素仪测定叶片SPAD值。产量用电子秤称量。

1.4 数据分析

试验数据采用Excel 2007和SPSS 19.0软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同灌水温度对油麦菜生长的影响

不同灌水温度对基质栽培油麦菜株高、茎粗、鲜重、叶片数和叶绿素含量的影响见表1。

表1 不同处理对基质栽培油麦菜生长的影响Tab.1 Effects of different treatments on the growth of leaf lettuce with substrate culture

注：表中同列不同小写字母表示差异达显著水平(p<0.05)。

由表1可见，20、25、30和35 ℃处理均能提高油麦菜的茎粗、叶片数和叶绿素含量。对于株高，35 ℃处理高于CK，高出2.04%，与对照相比，20 ℃处理显著降低，25、30和35 ℃处理间均无显著差异；对于茎粗，20、25、30和35 ℃处理均高于CK，分别高出17.74%、11.00%、20.73%和11.86%，其中20和30 ℃处理与CK差异显著，25和35 ℃处理与CK差异不显著；对于鲜重，25、30和35 ℃处理均高于CK，分别高出40.5%、21.43%和4.79%，与CK相比，20、30和35 ℃处理差异不显著，25 ℃处理差异显著；对于叶片数，20、25、30和35 ℃处理均高于CK，且随灌水温度升高呈下降趋势，分别高出13.33%、12.22%、6.67%和4.44%，其中20和25 ℃处理与CK差异显著，30和35 ℃与CK差异不显著；对于叶绿素含量，20、25、30和35 ℃处理均高于CK，且随灌水温度升高呈下降趋势，分别高出23.61%、18.42%、13.45%和0.65%，与CK相比，20、25和30 ℃处理差异显著，35 ℃处理差异不显著。

2.2 不同灌水温度对油麦菜光合作用的影响

不同灌水温度对基质栽培油麦菜光合作用的影响见表2。

表2 不同处理对基质栽培油麦菜光合作用的影响Tab.2 Effects of different treatments on photosynthesis of leaf lettuce with substrate culture

注：表中同列不同小写字母表示差异达显著水平(p<0.05)。

由表2可以看出，20、25、30和35 ℃处理的叶片净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均高于CK，其中20和30 ℃处理的叶片净光合速率显著高于CK，分别为CK的3.21倍和2.34倍，20 ℃处理的叶片蒸腾速率显著高于CK，高出52.71%，对于气孔导度，各处理间差异不显著。

2.3 不同灌水温度对油麦菜产量的影响

不同灌水温度对基质栽培油麦菜产量的影响见图1。

图1 不同灌水温度基质栽培油麦菜的产量Fig.1 The yields of leaf lettuce of different irrigation water temperatures with substrate culture

由图1可以看出，25、30和35 ℃处理的产量均高于CK，25 ℃处理的产量最高，高出40.48%。

3 结 语

植物根系的生长及其养分吸收功能均受 土壤温度的直接影响。有研究表明[4,5],在其他条件相同的情况下,土壤温度升高能使根系生长加快。具有代表性的是根系生物量和根系长度在一定范围内随土壤温度的升高而增加,超过这一温度范围则会降低。一般植物的根系在土壤温度2～4℃时开始有微弱的生长,在10℃以上根系生长较活跃,超过30～35℃时根系生长受到阻碍。

李润儒等[6]研究在水培条件下5个根区温度对生菜生长和矿质元素含量的影响，结果表明，随着根区温度的升高，生菜单株产量呈先增加后减少的趋势，在25 ℃时达到最大值，且干物质含量最高；根区温度对生菜叶片净光合速率和矿质元素含量的影响与对产量的影响相似，即在25 ℃时达到最大值。赵庚义等[7]的研究表明,根区未加热的黄瓜和茄子幼苗的光合速率、全株干重较加热的减小。

利用温水灌溉在一定程度上能提高作物的根区温度，促进了作物对水分和矿质元素的吸收。立体栽培条件下，20～35 ℃的水温灌溉一定程度上可以提高油麦菜的茎粗、叶片数和叶绿素含量。25 ℃是最适宜油麦菜生长的灌水温度，与对照相比，茎粗、鲜重、叶片数、叶绿素含量和产量分别提高了11.00%、40.5%、12.22%、18.42%和40.48%。

利用温水灌溉油麦菜也可以增强油麦菜的光合作用，其中影响较显著的是20和30 ℃处理。根区低温可能通过降低根系的吸水量和向地上部的供水量而降低了蒸腾速率，进而增加了叶片气体交换的阻力[8]。超过30 ℃油麦菜的光合作用受到抑制，可能是由于较高灌水温度抑制了根系的生长和吸收。综合来看，适宜油麦菜生长的灌水温度为25～30 ℃。

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[1] 易建华，贾志红，孙在军． 不同根系土壤温度对烤烟生理生态的影响[J]．中国生态农业学报，2008，16(1):62-66．

[2] Bassirirad H． Kinetics of nutrient uptake by roots: Responses to global change[J]． New Phytologist，2000，147(1):155-169.

[3] 白燕英,王怀栋,李 明,等. 不同灌溉水温对日光温室番茄幼苗生长影响[J]. 节水灌溉,2012,(11):16-17,21.

[4] 沈积坤,潘 坤.地面增温剂在落叶松育苗中的应用[J].林业科技,1987,(3):16-17.

[5] 王会肖.土壤温度、水分胁迫和播种深度对玉米种子萌发出苗的影响[J].生态农业研究,1995,3(4):70-74.

[6] 李润儒,朱月林,矢守航，等. 根区温度对水培生菜生长和矿质元素含量的影响[J]. 上海农业学报,2015,(3):48-52.

[7] 赵庚义,孟淑娥,车立华.蔬菜电热温床育苗[J].辽宁农业科学,1995,(1):42-45.

[8] 刘玉冬. 根区温度对黄瓜幼苗生长和光合特性的影响[J]. 华北农学报,2004,(1):86-88.