西南干热区短日照洋葱干物质积累转运与鳞茎产量对品种和滴灌制度的响应机制研究

为解决季节性缺水与品种选择不当制约西南干热区短日照洋葱生产潜力的问题，研究人员通过两年田间试验，探究了4种滴灌水平（W1:100%ETc至W4:40%ETc）与3个品种（C1红帅/C2牛4/C3沙湖）对干物质积累（DMAI）、转运（DMT）及灌溉水生产率（WPI）的影响。结果表明，Logistic模型可有效拟合干物质积累过程，新品种C2在80%ETc灌溉下实现最高鳞茎产量（提升20.39%）和WPI（提升21.16%），为区域节水高效生产提供理论依据。

　　

在西南干热河谷地区，洋葱作为重要的经济作物面临双重挑战：季节性干旱导致的水资源匮乏，以及传统品种对水分利用效率低下。该地区年均降水量仅634毫米，而蒸发量高达3150毫米，洋葱生长季降雨不足10毫米，严重依赖灌溉。更棘手的是，当地农户长期依赖传统红皮品种"红帅"，其生物量分配模式导致光合产物向营养器官过度倾斜，鳞茎形成期干物质转运效率不足25%。这种"高耗水-低产出"的生产模式，使得该地区洋葱产业可持续发展面临严峻考验。

针对这一现状，云南省农业科学院热区生态农业研究所的研究团队开展了为期两年的系统研究。他们在元谋干热河谷（年均温21℃）设置4种滴灌梯度（W1:100%ET_c至W4:40%ET_c）和3个品种（传统品种C1红帅，新品种C2牛4/C3沙湖）的田间试验，采用Logistic模型量化干物质积累动态，通过分区采样测定各器官干物质分配比例，结合生长度日(GDD)模型解析温度与干物质积累的关系。研究论文发表在《Agricultural Water Management》期刊，为干热区洋葱节水栽培提供了重要理论支撑。

关键技术方法包括：（1）基于FAO56标准的作物系数法计算ET_c；（2）使用Logistic模型拟合干物质积累曲线，推导最大积累速率(AR_max)等特征参数；（3）分区测定鳞茎、茎叶干物质重，计算转运效率(DMTE)；（4）几何均值法测定鳞茎直径；（5）灌溉水生产率(WP_I=产量/灌水量)评价体系。

【干物质积累】
研究发现Logistic模型能高精度拟合干物质积累过程（R²>0.991）。新品种C2、C3较传统种C1显著降低最大积累速率(AR_max降26.78%)，但延长有效积温期(t_e增9.56-20.82%)。80%ET_c处理(W2)与全灌溉(W1)在积累参数上无显著差异，而60%ET_c(W3)和40%ET_c(W4)使AR_max降低26.61-41.56%。

【干物质分配】
C2在鳞茎成熟期将更多干物质分配至鳞茎（占比提高5.97%），而C3则偏向营养器官。水分胁迫普遍提高鳞茎干物质占比，W4处理使鳞茎分配比例达峰值，较W1提升7.38%。

【干物质转运】
C2表现出最优转运特性，其干物质转运效率(DMTE)达36.17%，较C1提高10.74%。W4处理使DMT提升64.52%，但严重抑制鳞茎形成后干物质积累(DMAI降64.40%)。

【产量与水分生产率】
C2在W2处理下实现最高鳞茎产量（两年平均增产20.39%），WP_I达21.16 kg/m³。相关性分析显示，鳞茎干物质与DMAI呈显著正相关(R²=0.521)，而DMAI与DMT呈负相关。

该研究首次系统揭示了干热区洋葱产量形成的生理机制：适度水分亏缺（80%ET_c）通过优化干物质分配和转运路径，在不显著降低产量的前提下提高水分利用效率。新品种C2"牛4"因其优异的源库协调能力——既能维持足够的DMAI（11.90 t/ha），又具备高效的干物质转运特性（CAIB达15.51%），成为干热区理想栽培品种。研究为气候变化背景下旱作农业的品种选育提供了新思路，即应关注品种在水分胁迫下的同化物再分配能力，而不仅是绝对生物量。实际应用中，建议在鳞茎膨大期维持80%ET_c灌溉量，配合银膜覆盖减少蒸发，可实现节水30%且产量不减。这些发现对全球半干旱地区洋葱栽培具有重要借鉴价值。