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目的:加工番茄是新疆地区重要的经济作物之一,但水资源日益短缺和供需矛盾问题限制了加工番茄的生产力。早期研究报道,分根区交替灌溉(APRI)可以利用根系产生的水分胁迫信号调节叶片最优气孔开度,可以在减少无效蒸发损失和总灌水量的同时,提高根系吸水能力以及土壤养分利用率,以不牺牲光合产物积累为前提,达到节水效果。加工番茄栽培中应用分根区交替灌溉的研究结果还比较少,因此在新疆特殊地理环境和气候条件下,开展加工番茄分根区交替灌溉桶栽试验,精确控制灌水定额,探讨分根区交替灌溉技术对加工番茄生理生长、产量及品质等指标的影响,以期为当地加工番茄种植的最佳灌溉模式和灌水量提供理论参考。方法:利用桶栽试验,以加工番茄品种“金番3166”为研究对象,设置灌溉方式和灌水量两因素三水平完全处理试验;灌溉方式设分根区交替灌溉(APRI)、固定灌溉(FPRI)和常规灌溉(CDI)分别与滴灌覆膜结合,灌水水平设轻度亏水(5850 m3·hm-2)、中度亏水(4500 m3·hm-2)和重度亏水(3150m3·hm-2),APRI和FPRI的灌水量为CDI的三分之二,共9个处理,每个处理设定3个重复。结果:(1)分根区交替灌溉在轻度亏水(W1)处理下,较常规灌溉有效地控制了加工番茄株高,扩大了茎粗和叶面积指数,有效减少了植株生长冗余。不同处理加工番茄株高、茎粗和叶面积指数符合Logistic曲线“慢—快—慢”的生长规律,不同灌溉组合处理下加工番茄株高、茎粗和叶面积指数的生长量增长潜力及最大生长速率均表现为:AW1>CW1>CW2>AW2>FW1>FW2>CW3>AW3>FW3。(2)加工番茄根系集中分布于表层(020 cm),分根区交替灌溉对加工番茄根系的影响主要表现在位于表层(020 cm)且直径≤2 mm的细小根系上。加工番茄根质量、根长、根表面积、根体积及平均直径受灌水方式和灌水水平交互作用的影响显著,且与产量成显著线性正相关,增大灌水量,有利于根系生长壮大。分根区交替灌溉显著提高了根系的各项特征参数值,在轻度亏水(W1)下达到最大值,且产量最高,与常规灌溉相比,增产18.84%。分根区交替灌溉同时也提高了根系对N、P、K养分的吸收水平,且在中度亏水下根系活力最高,分别显著高于常规灌溉和固定灌溉处理6.12%、11.60%。通过模拟两参数和三参数模型下的根密度和土层深度的指数函数,发现三参数指数拟合分根区交替滴灌平均和分区根密度与土层深度关系的相关系数较两参数明显提高,但模拟常规滴灌时,两参数模型较三参数模型相关系数高。(3)分根区交替灌溉轻度亏水(W1)处理的加工番茄叶片维持了较高的叶绿素含量、光合特性(净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)),荧光特性(PSΙΙ最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学潜在活性(Fv/F0)、光化学淬灭系数(qp)),但在一定程度上降低了胞间CO2浓度(Ci)和非光化学淬灭系数(NPQ),说明分根区交替灌溉供水充足前提下,可有效降低光抑制强度,激发补偿效应和自我光保护机能,抑制有关光合色素分解,对植株的二次生长有益。(4)与常规灌溉相比,分根区交替灌溉轻度亏水(W1)处理显著提高了加工番茄的单株果数,降低了单果重,但单株总产量提高0.02 kg。加工番茄产量与单株果数的相关性(R2=0.9034)大于产量与单果重的相关性(R2=0.5425),表明加工番茄产量的提高主要是因为果实数量的增加。在同等水分处理条件下,APRI处理表现出较高的灌溉水利用效率,分别较FPRI和CDI处理灌溉水利用效率显著提高53.51%和50.86%、30.21%和15.47%、8.43%和15.38%,充分发挥了植物本身的生物学节水潜力。(5)分根区交替灌溉在同等水分条件下显著提高了加工番茄果实Vc含量、番茄红素、可溶性糖和糖酸比(P<0.05),与固定灌溉相比降低了可滴定酸含量和可溶性固形物(除W3)。通过改进模糊灰色关联度法对加工番茄综合品质评价,得到加工番茄综合指标排名为AW1>AW2>CW2>AW3>CW3>FW2>CW1>FW3>FW1,分根区交替灌溉处理排名获得前2,高于常规灌溉和固定灌溉,因此认为分根区交替灌溉在轻度亏水(W1)和中度亏水(W2)时的处理可作为提高加工番茄综合品质的最优灌溉组合模式。结论:综合加工番茄生长、生理、产量、灌溉水利用效率、品质等指标,本试验结果认为分根区交替灌溉(APRI)和轻度亏水处理(3900 m3·hm-2)的组合模式可用于本地区种植加工番茄节水增产高质的种植模式。