遮荫和滴灌施肥对小粒咖啡水分利用效率及土壤微环境的影响
遮荫和滴灌施肥对小粒咖啡水分利用效率及土壤微环境的影响
【摘要】： 小粒咖啡种植区季节性干旱频发、水热矛盾突出、水肥光管理粗放,其生产主要受干旱、营养不足和光照胁迫多重制约。本文为探明小粒咖啡最佳遮荫和滴灌施肥模式,以不遮荫(NS:自然光照)为对照,研究遮荫(S:60%自然光照)条件下滴灌施肥对小粒咖啡土壤微环境、生长及水分利用效率的影响。设置3个灌水水平:高水(W_H:1.2Ep)、中水(W_M:1.0Ep)和低水(W_L:0.8Ep);3个施肥水平:高肥(F_H:37.1g·棵~(-1))、中肥(F_M:21.2g·棵~(-1))和低肥(F_L:5.3g·棵~(-1))。取得了以下重要结论:(1)与F_L处理相比,F_M处理的土壤含水率明显高于F_L处理,而F_H处理增加不明显。与NS处理相比,S处理下的含水率明显提高。随着施肥量的增加,小粒咖啡土壤养分(硝态氮、速效磷和速效钾)的含量逐渐升高;随着灌水量的增加,土壤养分的含量均降低。与NS相比,S处理下的土壤养分含量明显降低。(2)随灌水量的增加小粒咖啡土壤微生物(细菌、真菌和放线菌)数量分别增加18.44%~97.17%、9.91%~41.75%和9.14%~25.48%。随施肥量的增加土壤微生物数量分别增加21.78%~90.57%、10.70%~40.31%和8.81%~26.63%。与NS处理相比,S处理土壤微生物数量分别增加16.22%~43.17%、9.99%~18.28%和7.75%~12.79%。与NSF_LW_L相比,SF_MW_H处理土壤微生物数量显著提高。(3)随灌水量的增加土壤酶活性(脲酶、过氧化氢酶和磷酸酶)分别增加8.13%~18.50%、1.50%~4.08%和5.50%~11.33%。随施肥量的增加土壤酶活性分别增加26.21%~52.23%、20.51%~48.36%和5.13%~16.55%。与NS处理相比,S处理土壤酶活性分别增加67.57%~75.47%、0.91%~1.11%和14.64%~22.08%。与NSF_LW_L相比,SF_MW_H处理土壤酶活性显著提高。根据土壤质量综合指数得SF_MW_H评价指数最高,处理效果最佳。(4)增加灌水分别提高小粒咖啡日均净光合速率、水分利用效率和光能利用效率6.00%~13.91%、1.52%~7.16%和5.63%~39.82%。随着施肥量的增加,日均净光合速率、水分利用效率和光能利用效率先增后减,其中F_M处理分别增加了8.38%、3.97%和16.83%。与NS处理相比,S处理的日均净光合速率、水分利用效率和光能利用效率分别提高17.14%、8.70%和40.85%。SF_MW_L的日均Pn、Tr、Ci和LRUE均达最大。(5)遮荫和滴灌施肥均对小粒咖啡叶面积指数影响显著。随灌水量的增加,小粒咖啡叶面积指数增加7.26%~15.24%。随施肥量的增加,叶面积指数增加14.51%~20.17%。与NS处理相比,S处理的叶面积指数增加35.56%。与NSF_LW_L相比,其余处理的叶面积指数增加9.59%~87.75%。(6)随灌水量的增加小粒咖啡总干物质增加5.87%~11.09%。与F_L处理相比,F_M处理的总干物质增加18.83%,F_H处理增加不明显。与NS处理相比,S处理的总干物质增加6.60%。SF_MW_L的水分利用效率较大,比NSF_LW_L提高69.28%。基于TOPSIS法对小粒咖啡生产高效综合评价得SF_MW_L处理的综合效益最佳。分析水肥光对小粒咖啡的土壤微生物环境和水分利用效率等综合影响,得到小粒咖啡最优遮荫和滴灌施肥模式为遮荫条件下高水和中肥组合(SF_MW_H)。
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
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