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食用向日葵栽培多采用露天大水漫灌方式,不仅灌水周期长,单次灌水量大,而且易造成土壤板结,对食用向日葵生长不利,最终会影响产量和品质的提高。本文以河西绿洲冷凉灌区大田试验为基础,开展了膜下滴灌水分调亏对食用向日葵生长动态、耗水特征、光合特性、产量、水分利用效率及品质的影响研究。根据食用向日葵不同生育期需水特性,以全生育期充分灌溉(75%85%田间持水量,Field Capacity,FC)为对照CK,在其他生育期充分灌溉条件下,分别在食用向日葵苗期进行轻度(65%75%FC)、中度(55%65%FC)、重度(45%55%FC)水分调亏和成熟期轻度、中度水分调亏,即苗期轻度调亏—成熟期(轻度T1,中度T2)调亏、苗期中度调亏—成熟期(轻度T3,中度T4)调亏、苗期重度调亏—成熟期(轻度T5,中度T6)调亏。结果表明:(1)膜下滴灌技术能够明显改善土壤根系水热状况,大气温度升降对土壤表层温度具有显著影响作用,土层深度愈深,土壤温度变幅愈小,滞后现象明显,010cm土层深度温度波动较大,最大变幅为21.54℃,在现蕾初期达到最大,为33.56℃;膜下滴灌有利于保持土壤温度稳定,苗期和成熟期对照CK10cm土层平均日地温较水分调亏降幅分别为0.51.33℃和0.581.38℃。(2)苗期不同水分调亏均能显著(P<0.05)抑制食用向日葵株高、叶面积指数、地上干物重的增加。与对照CK相比,苗期轻度、中度和重度水分调亏处理株高分别降低12.18%13.12%、20.11%20.72%和29.03%29.78%,叶面积指数分别降低20.11%22.75%、32.80%33.86%和43.39%44.97%,地上干物重分别降低13.71%14.02%、25.13%26.01%和33.25%33.54%。苗期轻度水分调亏较对照CK茎粗则显著提高10.10%11.92%,而苗期重度水分调亏较对照CK盘径、根干重分别显著降低21.30%22.32%、29.34%29.82%。与对照CK相比,成熟期轻度和中度水分调亏对食用向日葵株高、根干重无显著(P>0.05)影响。与对照CK相比,成熟期轻度水分调亏对叶面积指数、地上干物重无显著影响,但成熟期轻度水分调亏较对照CK食用向日葵茎粗、盘径则分别显著提高7.81%、5.94%。(3)灌水后,不同水分调亏处理土壤含水率随水分亏缺程度的增加而降低,峰值趋于平缓。较其他水分调亏处理,对照CK土壤含水率最大,峰值最陡,在整个食用向日葵生育期土壤含水量都相对较大。与对照CK相比,苗期不同水分调亏均能显著(P<0.05)降低食用向日葵阶段耗水量、耗水强度和耗水模数,降幅分别为10.10%46.08%、10.68%46.60%和7.57%34.58%;与对照CK相比,成熟期中度水分调亏阶段耗水量、耗水强度和耗水模数分别显著降低27.77%30.29%、27.78%30.34%和15.45%23.45%。(4)苗期重度和成熟期中度水分调亏均显著(P<0.05)降低食用向日葵叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率。与对照CK相比,苗期重度水分调亏降幅分别为40.30%45.98%、43.99%47.37%、38.20%42.10%。成熟期中度水分调亏降幅分别为14.23%32.07%、15.98%51.23%、10.02%28.45%。苗期重度水分调亏较对照CK食用向日葵叶片水分利用效率、叶日积、作物生长率、比叶面积分别显著降低3.41%6.83%、43.38%44.98%、32.48%32.66%、16.01%18.35%。苗期重度水分调亏较对照CK净同化率、比叶重分别显著提高19.19%22.62%、19.50%22.82%。成熟期中度水分调亏较对照CK叶日积、作物生长率、比叶面积和净同化率分别显著降低8.05%27.60%、5.84%14.49%、10.43%20.17%和18.79%34.55%。成熟期中度水分调亏比叶重较对照CK显著提高8.40%24.79%。(5)食用向日葵苗期轻度—成熟期轻度水分调亏处理(T1)产量最高(4223kg·hm-2),较对照CK产量提高0.98%,无显著(P>0.05)差异。苗期中度—成熟期轻度水分调亏处理(T3)产量为4145kg·hm-2,较对照CK产量降低0.88%,无显著差异。T1处理单盘粒质量、百粒重均最大,分别较CK和T3处理提高1.08%、1.42%和2.42%、3.76%,均无显著差异。对照CK水分利用效率(WUE)、灌溉水利用效率(IWUE)均最小,分别为9.04 kg/hm·2mm、14.77 kg/hm·2mm。T3处理WUE、IWUE均最大,分别为10.07 kg/hm·2mm、17.33 kg/hm·2mm,较对照CK分别显著(P<0.05)提高11.39%、17.33%,较T1处理分别显著提高7.36%、8.18%。(6)灌水过多或过少均对食用向日葵品质不利。苗期重度—成熟期中度水分调亏处理粗脂肪、粗蛋白含量均最小,分别为29.56%、18.41%。苗期中度—成熟期轻度水分调亏处理粗脂肪、粗蛋白含量均最高,分别为37.23%、23.68%,其粗脂肪、粗蛋白含量较对照CK分别显著提高10.84%、14.90%(P<0.05),较苗期重度—成熟期中度水分调亏处理分别显著提高25.95%、28.63%。苗期轻度—成熟期轻度水分调亏处理的经济效益最大,较对照CK显著提高4.25%;苗期重度—成熟期中度水分调亏处理经济效益最小,较对照CK显著降低15.23%。(7)通过Jensen和Blank模型构建分析食用向日葵水分生产函数,开花期和现蕾期水分敏感指数最大,灌浆期次之,成熟期较小,苗期最小。因此,需在两个需水关键期和灌浆期充分灌水(75%85%),以保证食用向日葵优质高产。