不同水分处理对甘蓝产量和水分利用效率的影响

李 岩

（山西省农业科学院蔬菜研究所 山西 太原 030000）

目前我国农业蔬菜种植行业取得了快速发展。在甘蓝种植过程中合理利用水资源，可提升其灌溉效率，促使蔬菜种植和资源利用的共同发展。在不同的水环境条件下，甘蓝产生的光合作用特征各不相同，因此，为探究水分对甘蓝产量的影响设计了该试验，以期为高效利用水资源提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 甘蓝品种。中甘11。

1.2 试验田概况。试验田土壤pH 值为7.5，全氮含量1.08 g/kg，磷含量9.48 mg/kg，钾含量120 mg/kg，有机质含量26.8 g/kg。甘蓝在6 月18 日播种育苗，1个月后定植，9 月19 日收获。使用高畦种植，并覆盖地膜。控制畦面宽度为60 cm，高度13 cm。甘蓝幼苗每畦种植2 行，行距40 cm，株距30 cm。每组试验区面积80 m2，在定植之前，每个种植区底肥用量相同。为防止沟渠出现渗漏情况，主要使用水龙带进行灌溉。

1.3 试验设计。试验共设5 个处理：处理1 为对照组，不覆盖地膜，其他处理覆膜种植；处理2 在甘蓝苗期、结球期前及结球期分别灌溉1 次，全生长期共灌溉3 次；处理1 组和处理2 组的水分管理相同；处理3 在甘蓝结球前和结球中期分别灌溉1 次，整个生长期灌溉2 次；处理4 在甘蓝结球期之前灌溉1 次；处理5 在甘蓝定植之后不灌溉。试验过程中每次灌溉量相同，控制水量在190 m3/hm2，以利于甘蓝幼苗生长。

1.4 测量方法。使用光合仪对甘蓝叶片光合作用与蒸腾情况等展开测量，确定其中叶绿素的具体含量。选择甘蓝不同生长时期相同位置展开的叶片，在上午10：00 ～11：00 测量光合速率，通过烘干法对甘蓝定植与收获期间土层下方0 ～50 cm 含水量进行测量，在收获时统计每个试验田的甘蓝产量[1]。

2 结果与分析

2.1 不同时期的叶绿素及胡萝卜素含量变化。在甘蓝生长周期内，不同时期的甘蓝叶片中叶绿素a 和叶绿素b 以及类胡萝卜素等指标含量各不相同。试验过程利用光合仪对光合速率进行测定后，发现在生长期内，对甘蓝进行不同的水分处理，其叶绿素a 与叶绿素b 的含量总体变化差异不大，先上升，后降低，最终在结球时期之前含量达到顶峰。而类胡萝卜素的变化表现出先升后降，在莲座期达到最顶峰的趋势，以起到保护叶绿素的作用。

2.1.1 在幼苗时期，对照试验田中各指标含量和其他组相同，其他水分处理组各指标有明显差异。在甘蓝生长到莲座期，处理1 组中甘蓝叶片中叶绿素a 和类胡萝卜素含量比其他水分处理组低。2 组、3 组、4组、5 组中甘蓝叶片的叶绿素a 含量要分别高于对照组11.86%、20.48%、18.07%、18.35%；类胡萝卜素含量要高于对照组24.53%、24.61%、23.25%、23.74%。其中2 组中叶片叶绿素a 的含量少于3 组、4 组、5 组。因为2 组甘蓝在幼苗期进行1 次灌溉处理，同时甘蓝生长过程还接受到雨水灌溉，导致土壤内的水分含量较高。在2 组、3 组、4 组、5 组中叶绿素b 以及类胡萝卜素含量差别不明显。

2.1.2 在甘蓝到达结球期时，5 组在整个生长期只依赖自然降雨，土壤中的水分难以满足甘蓝生长实际需求，因此，土壤中含水率较低，抑制了甘蓝的生长速度，同时对叶片内叶绿素合成产生了影响。在5 组中，叶绿素a 的含量要比其他试验组低。4 组中叶绿素a、b 以及类胡萝卜素含量在所有试验组中最高。因为4 组在甘蓝的结球期之前进行了1 次灌溉，保障了甘蓝生长所需水分，加速了叶绿素合成。2 组和3组甘蓝结球中期和后期，叶片中的叶绿素b 以及类胡萝卜素含量等比对照组和4 组低。因为2 组和3 组在甘蓝生长过程经历了降雨，结球期灌溉2 次，2 组在幼苗期灌溉1 次，导致土壤含水率较高，将甘蓝根系的活力降低，抑制叶片叶绿素的形成。

2.2 不同时期的光合速率及蒸腾速率变化

2.2.1 光合速率浮动。从定植甘蓝以后，整个生长周期的甘蓝光合速率形成一个单峰曲线。在生长过程，光合速率逐渐加快，在甘蓝结球的前期和中期，光合速率呈现出最高值。在结球之后，植株呈现出衰老趋势，同时外界环境温度逐渐降低，导致甘蓝的光合速率慢慢下降。在甘蓝生长苗期，对其进行覆膜处理，可使甘蓝的光合速率高于对照组，2 组中光合速率最高，比对照组高28.65%。主要原因是甘蓝覆盖地膜之后，能缩短其定植之后的缓苗期，使甘蓝生长加速。在莲座期各种处理间光合速率的差异不大。1 组和2组苗期灌溉1 次，1 组中光合速率较快，2 组与3 组、4 组、5 组差别不大，可以得出苗期灌溉没有必要[2]。

2.2.2 蒸腾速率浮动。定植后的甘蓝在植株生长环节，不同水分处理的甘蓝蒸腾速率都是先升后降，到达植株迅速生长期，蒸腾速率也最高。甘蓝结球后期，植株出现衰老，导致蒸腾速率下降。不同生长期，土壤内含水量的不同导致甘蓝蒸腾速率出现差异性。2 组中甘蓝蒸腾速率最高，在莲座、结球前、结球中分别高于对照组54.38%、33.75%、48.33%，出现蒸腾高峰的时间最早，造成水分的过度消耗。因为在2 组甘蓝的整个生长周期，土壤中富含充足的水分，使水分消耗过快。

2.3 不同处理的产量差异。通过试验发现，5 组甘蓝的经济产量最低，生物产量最少，并且生物产量和其他组之间有明显的差异性，在经济产量方面和2 组相差不多，与其他试验组差异较大。5 组中经济产量低于对照组10.1%，生物产量低于对照7.4%；3 组生物产量是所有试验组中最高的，4 组第2。1 组和2 组甘蓝生物产量差别不大。4 组经济产量最高，和其他试验组差异明显，并且高于对照组8.9%。

2.4 不同处理的水资源利用效率。水分处理的不同和利用效率有关，灌溉次数越多。甘蓝对水分的利用效率反而越低。3 组试验田甘蓝的水分利用率最高，和4 组之间相差不多，比其他试验组利用效率高。1 组试验田水分利用效率是最低的，3 组高于对照组25.1%；4 组高于对照组24.0%。

3 结论与讨论

结果表明，4 组在甘蓝定植以后一直到莲座期，始终没有灌溉，但是使用地膜实现了保墒的作用，在幼苗期对甘蓝进行覆膜，使光合速率高于1 组，结球期之前，1 组、2 组、3 组、4 组都灌溉水分，导致光合速率出现差异，2 组和3 组中叶绿素的含量和光合速率比4 组低。1 组和2 组在水分处理过程使用等量水灌溉，在结球的中后期，2 组中甘蓝叶绿素的含量逐渐降低，导致其光合作用受到影响，使甘蓝生长后期生长能力下降，最终导致经济产量比1 组低。5 组甘蓝整个生长期内没有灌溉，使叶片光合速率受到严重影响，最终在结球期时光合速率以及蒸腾速率均最低，经济产量和生物产量也最低。使用地膜将甘蓝覆盖，在结球期以前对其进行1 次灌溉，可提升甘蓝光合速率，最终提升产量，降低灌溉用水的使用。当甘蓝覆盖地膜之后，植株生长期间对其进行大量灌溉，可促进植株生长，但是对甘蓝结球不利。灌溉量增加的同时，水分消耗也相应增加，导致蒸腾过快，不利于提升水资源的利用效率。可见，适当缺水不会影响甘蓝产量，同时还能提高其利用效率[3]。