不同土壤水分含量对生菜生长特性的影响

张明宇 杨晶 安帅霖

摘要 以散叶生菜为材料，研究4种土壤水分胁迫作用下，土壤水分含量分别为35.4%～39.3%、31.4%～35.4%、27.5%～31.5%、23.5%～27.5%时对生菜全株鲜重、叶绿素含量、叶面积、叶片数、茎直径的影响。结果表明，土壤含水量35.4%～39.3%（田间持水量的90%～100%）时生菜全株鲜重、叶绿素含量、叶面积、叶片数、茎直径均最高。随着土壤含水量的逐渐降低，生菜全株鲜重、叶绿素含量、叶面积、叶片数、茎直径均逐渐降低。

关键词 水分胁迫;田间持水量;生菜;生长特性

中图分类号 S636.2文献标识码 A文章编号 0517-6611（2021）05-0059-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.05.016

开放科学（资源服务）标识码（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

水分對于植物的生长发育是不可或缺的。据统计，每年全球由于缺水而造成的粮食减产约是所有其他原因造成产量损失的总和[1-5]。水分胁迫会致使植物的光合作用降低，从而影响其生长发育的各个方面，尤其是对作物的生长特性影响最为明显和突出[6-9]。叶类菜在生长过程中需水量非常大，且对于水分的影响也特别明显[10-12]。因此，加快研究蔬菜作物在生长过程中需水规律以及水分胁迫对其生长特性的影响是非常必要的，对实现蔬菜生产节水节肥具有重要的现实意义[13-16]。笔者研究不同土壤水分含量对生菜生长特性的影响，探讨水分胁迫下影响生菜生长特性的机理，为生菜节水栽培以及智能灌溉决策提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

散叶生菜、30 cm间距滴灌带（耐特菲姆）、土壤水分控制器SC3101（上海搜博实业有限公司）、超静音水陆两用循环水泵（乐享控股集团）。

1.2 试验设计

试验于2020年5月在吉林省农业机械研究院设施大棚内进行。2020年4月20日浸种催芽后播种，5月11日5叶1心时定植于单栋大棚内。定植前棚内栽培畦长8.0 m，宽0.3 m。定植畦的每2畦之间间隔1畦以防止水分相互渗透，通过滴灌系统供水，每株一个滴头，株间距30 cm，每畦共定植生菜26株，共定植4畦（图1）。

定植4畦的分别进行4个水分处理，分别为田间持水量的90%～100%、80%～90%、70%～80%、60%～70%，实测大棚内田间最大持水量时土壤含水量为 393%，土壤容重为125 g/cm3，上述各处理的土壤含水量上下限分别为44.2%～491%、39.3%～44.2%、34.4%～39.3%、29.5%～34.4%，每个处理 4 次重复。控制器与土壤墒情水分传感器连接在一起，用于监测各处理的土壤含水量，当土壤含水量达到田间持水量下限时自动开泵补充水量到上限。

1.3 测定项目与方法

将生菜的整个生长期人为划分为3个阶段，即定植后每间隔 10 d 分为前期、中期、后期。分别于5月21日（前期）、5月31日（中期）、6月10日（后期即采收期）对植株地上部鲜重、叶面积、叶片数、叶绿素含量、茎直径进行测定，3次重复，取平均值。植株鲜重采用JA5003（舜宇恒平）分析天平测定，叶面积采用LAM-B（石家庄泛胜科技）叶面积测定仪测定。叶片数，以单片叶长≥1 cm为1片叶的标准，采用目测法记录。叶绿素含量采用TYS-4N（拓普云）便携叶绿素测定仪测定，茎直径采用PM-11 Phytomonitor SD-6P型茎杆直径传感器（以色列）测定。

2 结果与分析

2.1 不同土壤水分含量对生菜生长特性的影响

从表1可以看出，不同土壤水分含量对生菜生长的影响非常明显。在生菜移植的前10 d，土壤水分含量越高，生菜各项生长特性指标也越高，处理①全株鲜重、叶面积、叶片数、叶绿素含量、茎直径与其他3个处理之间差异显著。处理①、②全株鲜重、叶面积与处理③、④之间差异显著。处理②、③、④叶片数、叶绿素含量和茎粗比较接近。

2.2 生菜生长特性的对比

由图2可知，处理②、③、④的全株鲜重占处理①的百分比在前期差距较为明显，中期逐渐缩小差距，后期差距较小，由此作物鲜重受水分胁迫的影响在前期较为明显，中、后期影响逐渐降低。

由图3可知，处理②、③、④叶面积占处理①的百分比在前、中、后期整体呈上升趋势，中期处理③波动较大，后期逐步趋于平稳，由此水分胁迫在中期对叶面积略有影响，随着植物的生长其受水分胁迫的影响逐渐降低。

由图4可知，处理②、③、④叶片数占处理①的百分比在前、中、后期均呈先上升后下降的趋势，中期上升至最高点，由此水分胁迫在作物生长过程中对叶片数的影响在前期较为明显，中期影响较小，后期影响略微加大。

由图5可知，处理②、③、④叶绿素占处理①的百分比在前、中、后期均呈上升趋势，且生长期间各时期叶绿素占比差距较小，由此水分胁迫对作物叶绿素有一定影响，随着作物生长其叶绿素受水分胁迫的影响逐渐降低。

由图6可知，处理②、④茎粗占处理①的百分比整体呈上升趋势，处理③在中期波动较为明显，后期各处理占比差距较小，由此水分脅迫对作物茎粗的影响在前、中期较为明显，随着作物生长其茎粗受水分胁迫的影响逐渐降低。

3 讨论

土壤水分是影响作物生长发育最重要的环境因子。生菜在土壤水分含量为90%～100% 条件下前、中、后期全株鲜重、叶面积、叶片数、叶绿素含量和茎粗均最高。随着水分胁迫程度的加深，生菜各项生长指标明显降低。通过不同灌水量对作物不同时期各参数的比较，可知生菜受水分胁迫的影响多发生在作物生长前期，而中、后期作物受水分胁迫的影响逐渐降低。这也说明当土壤含水量下降到土壤最大田间持水量的80%以后全株鲜重、叶面积受到严重影响;当土壤含水量下降到土壤最大田间持水量的90%以后叶片数、叶绿素含量和茎粗受到的影响很大。因此，在土壤含水量达到土壤最大田间持水量的90%下限后就应该对生菜进行补水。

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