不同土壤水分含量對生菜生長特性的影響

張明宇 楊晶 安帥霖

摘要 以散葉生菜為材料，研究4種土壤水分脅迫作用下，土壤水分含量分別為35.4%～39.3%、31.4%～35.4%、27.5%～31.5%、23.5%～27.5%時對生菜全株鮮重、葉綠素含量、葉面積、葉片數、莖直徑的影響。結果表明，土壤含水量35.4%～39.3%（田間持水量的90%～100%）時生菜全株鮮重、葉綠素含量、葉面積、葉片數、莖直徑均最高。隨著土壤含水量的逐漸降低，生菜全株鮮重、葉綠素含量、葉面積、葉片數、莖直徑均逐漸降低。

關鍵詞 水分脅迫;田間持水量;生菜;生長特性

中圖分類號 S636.2文獻標識碼 A文章編號 0517-6611（2021）05-0059-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.05.016

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Effects of Different Soil Water Content on Lettuce Growth Characteristics

ZHANG Ming-yu， YANG Jing， AN Shuai-lin

（Jilin Provincial Agricultural Machinery Research Institute， Changchun，Jilin130022）

Abstract Taking loose-leaf lettuce as material， the effects of soil moisture contents including 35.4%-39.3%， 31.4%-35.4%，27.5%-315%，23.5%-27.5% on lettuce fresh weight， chlorophyll content， leaf area， number of leaves， and stem diameter were studied. The results showed that the plant fresh weight， chlorophyll content， leaf area， leaf number， and stem diameter of lettuce were the highest when the soil moisture content was 35.4%-39.3% （90%-100% of field water capacity）. With the gradual decrease of the soil water content， the plant fresh weight， chlorophyll content， leaf area， leaf number， and stem diameter of lettuce gradually decreased.

Key words Water stress;Field water capacity;Lettuce;Growth characteristics

水分對于植物的生長發育是不可或缺的。據統計，每年全球由于缺水而造成的糧食減產約是所有其他原因造成產量損失的總和[1-5]。水分脅迫會致使植物的光合作用降低，從而影響其生長發育的各個方面，尤其是對作物的生長特性影響最為明顯和突出[6-9]。葉類菜在生長過程中需水量非常大，且對于水分的影響也特別明顯[10-12]。因此，加快研究蔬菜作物在生長過程中需水規律以及水分脅迫對其生長特性的影響是非常必要的，對實現蔬菜生產節水節肥具有重要的現實意義[13-16]。筆者研究不同土壤水分含量對生菜生長特性的影響，探討水分脅迫下影響生菜生長特性的機理，為生菜節水栽培以及智能灌溉決策提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

散葉生菜、30 cm間距滴灌帶（耐特菲姆）、土壤水分控制器SC3101（上海搜博實業有限公司）、超靜音水陸兩用循環水泵（樂享控股集團）。

1.2 試驗設計

試驗于2020年5月在吉林省農業機械研究院設施大棚內進行。2020年4月20日浸種催芽后播種，5月11日5葉1心時定植于單棟大棚內。定植前棚內栽培畦長8.0 m，寬0.3 m。定植畦的每2畦之間間隔1畦以防止水分相互滲透，通過滴灌系統供水，每株一個滴頭，株間距30 cm，每畦共定植生菜26株，共定植4畦（圖1）。

定植4畦的分別進行4個水分處理，分別為田間持水量的90%～100%、80%～90%、70%～80%、60%～70%，實測大棚內田間最大持水量時土壤含水量為 393%，土壤容重為125 g/cm3，上述各處理的土壤含水量上下限分別為44.2%～491%、39.3%～44.2%、34.4%～39.3%、29.5%～34.4%，每個處理 4 次重復。控制器與土壤墑情水分傳感器連接在一起，用于監測各處理的土壤含水量，當土壤含水量達到田間持水量下限時自動開泵補充水量到上限。

1.3 測定項目與方法

將生菜的整個生長期人為劃分為3個階段，即定植后每間隔 10 d 分為前期、中期、后期。分別于5月21日（前期）、5月31日（中期）、6月10日（后期即采收期）對植株地上部鮮重、葉面積、葉片數、葉綠素含量、莖直徑進行測定，3次重復，取平均值。植株鮮重采用JA5003（舜宇恒平）分析天平測定，葉面積采用LAM-B（石家莊泛勝科技）葉面積測定儀測定。葉片數，以單片葉長≥1 cm為1片葉的標準，采用目測法記錄。葉綠素含量采用TYS-4N（拓普云）便攜葉綠素測定儀測定，莖直徑采用PM-11 Phytomonitor SD-6P型莖桿直徑傳感器（以色列）測定。

2 結果與分析

2.1 不同土壤水分含量對生菜生長特性的影響

從表1可以看出，不同土壤水分含量對生菜生長的影響非常明顯。在生菜移植的前10 d，土壤水分含量越高，生菜各項生長特性指標也越高，處理①全株鮮重、葉面積、葉片數、葉綠素含量、莖直徑與其他3個處理之間差異顯著。處理①、②全株鮮重、葉面積與處理③、④之間差異顯著。處理②、③、④葉片數、葉綠素含量和莖粗比較接近。

2.2 生菜生長特性的對比

由圖2可知，處理②、③、④的全株鮮重占處理①的百分比在前期差距較為明顯，中期逐漸縮小差距，后期差距較小，由此作物鮮重受水分脅迫的影響在前期較為明顯，中、后期影響逐漸降低。

由圖3可知，處理②、③、④葉面積占處理①的百分比在前、中、后期整體呈上升趨勢，中期處理③波動較大，后期逐步趨于平穩，由此水分脅迫在中期對葉面積略有影響，隨著植物的生長其受水分脅迫的影響逐漸降低。

由圖4可知，處理②、③、④葉片數占處理①的百分比在前、中、后期均呈先上升后下降的趨勢，中期上升至最高點，由此水分脅迫在作物生長過程中對葉片數的影響在前期較為明顯，中期影響較小，后期影響略微加大。

由圖5可知，處理②、③、④葉綠素占處理①的百分比在前、中、后期均呈上升趨勢，且生長期間各時期葉綠素占比差距較小，由此水分脅迫對作物葉綠素有一定影響，隨著作物生長其葉綠素受水分脅迫的影響逐漸降低。

由圖6可知，處理②、④莖粗占處理①的百分比整體呈上升趨勢，處理③在中期波動較為明顯，后期各處理占比差距較小，由此水分脅迫對作物莖粗的影響在前、中期較為明顯，隨著作物生長其莖粗受水分脅迫的影響逐漸降低。

3 討論

土壤水分是影響作物生長發育最重要的環境因子。生菜在土壤水分含量為90%～100% 條件下前、中、后期全株鮮重、葉面積、葉片數、葉綠素含量和莖粗均最高。隨著水分脅迫程度的加深，生菜各項生長指標明顯降低。通過不同灌水量對作物不同時期各參數的比較，可知生菜受水分脅迫的影響多發生在作物生長前期，而中、后期作物受水分脅迫的影響逐漸降低。這也說明當土壤含水量下降到土壤最大田間持水量的80%以后全株鮮重、葉面積受到嚴重影響;當土壤含水量下降到土壤最大田間持水量的90%以后葉片數、葉綠素含量和莖粗受到的影響很大。因此，在土壤含水量達到土壤最大田間持水量的90%下限后就應該對生菜進行補水。

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