水肥调控对盐渍化灌区向日葵冠层结构和光合性能的影响研究
水肥调控对盐渍化灌区向日葵冠层结构和光合性能的影响研究
【摘要】： 水资源短缺、土壤盐渍化以及肥料利用率低是制约内蒙古河套灌区农业可持续发展的三大主要因素,而解决这一矛盾的主要途径是研究作物节水节肥高产理论,制定适宜的水肥管理模式。已有研究表明,在水、肥等其他环境因子不受限制的条件下,植物群体对光能的截获率及光能利用效率直接决定着其最终产量的高低,而构建合理的冠层结构、改善作物的光合性能是提高光能利用效率和作物生产能力的中心环节。因此进行水肥调控对冠层结构和光合性能的影响研究,对河套灌区适宜水肥模式的制定,农业的可持续发展有着重要意义。本研究以河套灌区主要经济作物向日葵为研究对象,在内蒙古河套灌区沙壕渠试验站选择中度盐化土壤进行大田试验,研究了不同水肥条件对向日葵冠层结构和光合性能的影响,并采用隶属函数法对不同水肥模式进行了综合评价。主要得到以下主要结论：1.播前灌水108 mm,施氮68.8 kg/hm2,现蕾期灌水72 mm,施氮68.8 kg/hm2水肥管理模式最优,其产量、水分利用效率和IWUE分别较CK提高了20.5%、23.1%和50.6%,该模式产量较对照处理(CK)提高的原因是其百粒重、平均单株实粒数和结实率的显著提高(P<0.05)。2.中度盐化土壤,向日葵生长初期光合速率随着施肥量的减少而增大,随着播前灌水量的减少而减小,但是适当的减少播前灌水量(108 mm)不会造成光合速率的显著降低。适当减少灌水量或施肥量在成熟期光合速率能够显著高于CK,且减少20%灌水定额和20%施肥量水肥模式在成熟期能保持相对较高的光合速率。3.苗期至现蕾期复水前,地上生物量随着播前灌水量的增加而增加,但播前减少20%灌水量和施肥量的生物量与CK差异不显著。适当减少播前灌水量在复水之后对向日葵开花期生物量累积的补偿效应表现显著,但这种补偿生长效应过多的消耗了土壤水分。在生长后期减少20%灌水定额和20%施肥量水肥模式具有最高的生长速率,直至收获期实现了反超,具有最高的生物量,这是因为生长后期保持了较大的LAI,而且LAI下降速率相对于CK减缓了20.3%,叶片衰老时间较CK推迟,在生长后期保持了较高的光合面积和光合速率,延长了光合作用的时间,体现了一定的后效性。4.相同灌水模式下,全生育期内冠层光能截获率随着施肥量的增加而降低。适当的减少灌水量和施肥量(处理B1、B2、B3)在成熟期可以较CK显著(P<0.05)提高冠层的光能截获率,且减少20%灌水定额和20%施肥量的水肥模式最为显著地提高了生育后期冠层的光能截获率和光合有效辐射截获量,这是因为其在成熟后期LAI仍然保持较大值,而且形成了上挺下披的良好冠层结构,下冠层叶片的披散更有利于增强冠层的光截获能力。5.减少灌水量或施肥量的水肥模式的光能利用效率(RUE)在收获期显著高于CK(P<0.05),减少20%灌水定额和20%施肥量的水肥模式RUE显著高于其余水肥处理,原因是该模式此期的根系层土壤水分虽然低于常规施肥各处理,但差异性不显著,而且该模式的土壤盐分含量显著低于常规施肥各处理(P<0.05),盐分胁迫可以导致光能转化效率的降低。
【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
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