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2019年在河西绿洲冷凉灌区民乐县益民灌溉试验站进行了菘蓝膜下滴灌调亏大田试验,研究了各生育期不同水分调亏处理对菘蓝生长动态、光合特性、耗水特征、土壤温度变化、产量、水分利用效率和品质的影响。根据菘蓝各生育阶段的需水特性,分别设轻度(65%~75%的田间持水量)、中度(55%~65%的田间持水量)和重度(45%~55%的田间持水量)水分调亏,在苗期充分供水条件下,以全生育期充分供水(75%~85%的田间持水量)为对照(CK),在营养生长期进行轻度(WT1)、中度(WT2)和重度(WT3)水分调亏,在肉质根生长期进行轻度(WT4)和中度(WT5)水分调亏,在肉质根成熟期进行轻度水分调亏(WT6),测定分析了水分调亏菘蓝农艺性状、干物质积累和分配、光合生理指标、耗水规律和浅层土壤温度的变化、产量、水分利用效率及品质。结果表明:(1)在营养生长期和肉质根生长期对菘蓝进行中度和重度水分调亏、成熟期进行轻度水分调亏均会显著降低其株高、主根长、主根直径和叶面积指数(P<0.05),而营养生长期和肉质根生长期对菘蓝进行轻度调亏其株高、主根长、主根直径和叶面积指数与对照处理间无显著差异(P>0.05)。营养生长期以及肉质根生长期进行中度和重度水分调亏会降低菘蓝干物质积累量,降幅为3.11%~15.67%,而轻度水分调亏则不会显著影响其干物质积累量。(2)营养生长期轻度水分调亏不会造成菘蓝叶片蒸腾速率和气孔导度显著降低,而中度(WT2)和重度(WT3)水分调亏则会显著降低菘蓝叶片净光合速率、蒸腾速率和气孔导度,降幅分别为13.87%、18.80%、15.94%和22.08%、46.28%、38.40%,且降幅随水分调亏程度的加重而增大,水分调亏后复水表现出一定的复水补偿效应;中度和重度水分调亏有利于提高菘蓝叶片水分利用效率。营养生长期WT3光合势、作物生长率、净同化率和比叶面积较对照CK分别显著降低(P<0.05)30.00%、42.74%、21.26%和10.90%,比叶重较对照CK显著提高12.41%。(3)膜下滴灌调亏菘蓝全生育期耗水量受水分调亏时期和调亏程度的影响,全生育期对照CK总耗水量最大,为393.85mm,其他各处理总耗水量较对照CK均显著降低(P<0.05),降幅为5.12%~10.78%。菘蓝各生育阶段耗水量、日耗水强度和耗水模数变化呈先上升后下降的趋势,由小到大依次为:苗期<肉质根成熟期<营养生长期和肉质根生长期;轻度水分调亏不会显著降低菘蓝日耗水强度和耗水模数,中度和重度水分调亏会严重降低菘蓝日耗水强度和耗水模数。(4)覆膜可明显提高菘蓝生育前期浅层土壤温度,具有一定的增温效应;土壤温度日变幅随土层深度的增加而降低,全生育期内5cm和10cm土壤温度最高,温度波动最大,温度变幅为24.6℃和22.3℃,20cm和25cm土壤温度最低,温度变化比较缓慢;土壤水分增加具有保温效应,且水分调亏程度越重,土壤温度变化越剧烈。(5)WT1和WT4处理的经济产量与对照CK无显著差异,其值分别为8554.18 kg/hm~2和8398.70 kg/hm~2,其他各处理均导致菘蓝经济产量降低,降幅为6.89%~18.33%,WT4处理水分利用效率和灌溉水利用效率最高,比对照CK提高7.91%和7.39%。(6)WT1处理靛蓝和可溶性蛋白质含量最高,分别为6.83 mg/kg和69.01mg/g,较对照CK分别显著提高4.76%和3.34%(P<0.05);WT4处理靛玉红、(R,S)-告依春、多糖和可溶性蛋白质含量较对照CK分别显著提高1.32%、5.22%、2.57%和3.07%,其余各水分调亏均会降低靛玉红、(R,S)-告依春、多糖和可溶性蛋白质含量,降幅分别为0.77%~10.87%、2.47%~11.65%、1.53%~10.88%和6.93%~23.29%。(7)菘蓝产量、总生物量、水分利用效率和灌溉水利用效率与全生育期土壤含水量均可用二次抛物线来表示,回归方程分别为:y=-252.54x~2+9490.4x-80547(R~2=0.8779),y=-236.46x~2+9302.6x-78405(R~2=0.846),y=-1.3649x~2+48.443x-407.4(R~2=0.7679),y=-2.0124x~2+70.589x-569.91(R~2=0.4521);菘蓝产量、总生物量与全生育期总耗水量间呈二次抛物线关系,回归方程分别为:y=-0.692x~2+544.57x-98975(R~2=0.3523),y=-0.5842x~2+480.47x-86071(R~2=0.3547);各品质指标与全生育期总耗水量间亦呈二次抛物线关系,随耗水量增大,菘蓝品质指标呈先上升后降低的趋势。(8)菘蓝Blank和Jensen两种阶段水分生产函数模型的相关系数分别为0.972和0.964,二者均能较好的反映菘蓝产量与水分消耗量间的函数关系。肉质根生长期水分敏感指数最高,分别为1.541和1.764,是菘蓝的需水临界期,为获得较高的菘蓝产量,此生育期应保证充足的土壤水分。因此,在营养生长期-肉质根生长期施加连续轻度水分调亏、其他生育期充分供水是实现河西绿洲冷凉灌区菘蓝节水高产高效灌溉制度。