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为探究地下滴灌系统中间歇与亏缺灌溉对黑种草产量及生长参数的影响，研究人员设置 4 种灌溉水平和 3 种间歇处理。发现间歇灌溉对产量、株重等有显著影响，S1F1 处理表现较优，表明黏土中增加间歇灌溉周期或利于植物发育与生产力。
在全球水资源日益紧缺与农业可持续发展需求的背景下，药用和芳香植物的高效种植面临挑战。黑种草（Nigella sativa L.）作为重要的药用与香料作物，其产量提升与水分管理的科学关联尚未完全明晰。传统灌溉方式在满足作物需水的同时，常伴随土壤蒸发、深层渗漏等水资源浪费问题，而地下滴灌系统虽能减少地表蒸发，却存在水分横向移动受限、毛管上升导致表层返潮等不足。此外，野生采摘或粗放种植导致黑种草标准化生产滞后，土耳其等主产国因灌溉策略模糊，单位面积产量低，需依赖进口。因此，探索适配黑种草的精准灌溉模式，对提升产量、降低投入成本及保障产业可持续性至关重要。
土耳其安卡拉大学农业学院的研究人员开展了相关研究，通过两年田间试验，分析地下滴灌系统中间歇灌溉（F0 连续灌溉、F1 一次断水、F2 两次断水）与亏缺灌溉（S0 雨养、S1 田间持水量、S2 66% S1 水量、S3 33% S1 水量）对黑种草产量及形态性状的影响，研究成果发表在《Paddy and Water Environment》。
研究采用裂区试验设计，主区为亏缺灌溉水平，副区为间歇灌溉处理，重复 3 次。通过中子仪监测 0-0.9m 土层水分，依据田间持水量（FC）计算灌溉量，结合蒸散量（ET）、水分利用效率（WUE）、灌溉水利用效率（IWUE）等指标评估灌溉效果，并测定株高、分枝数、 capsule 直径等形态参数及种子产量。
灌溉水平与间歇处理对黑种草生长的影响
方差分析表明，灌溉水平对所有形态参数均有显著影响（p<0.01）。S1 处理（田间持水量）下，株重（19.6g）、株高（52.0cm）、分枝数（7.0-8.2 个 / 株）、capsule 数（30.3 个 / 株）等均显著高于雨养（S0）和亏缺处理。间歇灌溉中，F1 处理（一次断水）对产量提升最显著，平均种子产量达 1282.5kg?ha?1，优于 F0（1163.5kg?ha?1）和 F2（1204.8kg?ha?1），表明适度断水可促进水分高效利用。
产量与水分利用效率的关联
S1F1 处理两年平均产量最高（1883.4kg?ha?1），较 S0（566.0kg?ha?1）提升超 3 倍。WUE 和 IWUE 随灌溉水平降低呈上升趋势，S3F1 处理 IWUE 达 1.19kg?m?3，但产量较低，表明高水分利用效率未必伴随高产。农业土地需求（ALR）分析显示，F1 处理单位产量占地最少（0.45-0.53ha?t?1），体现其土地利用优势。
交互作用与 capsule 发育
灌溉水平与间歇次数的交互作用仅对 capsule 直径显著（p<0.001）。S1F1 处理 capsule 直径最大（12.8mm），S2F2 处理（66% 水量 + 两次断水）次之（11.6mm），而 S0F2 最小（8.9mm）。这表明充足水分配合单次断水可优化 capsule 发育，而中度亏缺下增加断水次数亦有一定促进作用。
主成分分析与相关性
主成分分析（PCA）显示，前两个主成分解释 97.5% 变异，产量、株重、分枝数等与 PC1 高度正相关。S1F1 和 S1F2 处理位于 PC1 正载荷区，综合表现最优，而雨养和低灌溉水平处理则与负载荷关联。相关性分析表明，产量与株重（r=0.85）、capsule 数与分枝数（r=0.80）等呈强正相关，揭示形态参数间的协同效应。
研究表明，地下滴灌系统中，田间持水量（S1）配合一次断水（F1）的间歇灌溉模式可显著提升黑种草产量与水分利用效率，黏土条件下适当延长断水周期利于根系水分吸收与地上部发育。该策略为干旱半干旱区药用植物灌溉提供了科学依据，尤其是在水资源有限的地区，间歇灌溉可通过优化水分分布与减少无效蒸发，实现 “节水增产” 的双重目标。未来研究可进一步结合人工智能与土壤水分监测技术，开发动态灌溉模型，为黑种草及其他作物的精准水管理提供更高效的解决方案。
