【摘要】：交替根區(qū)滴灌作為交替根區(qū)灌溉的一種,其節(jié)水效應(yīng)顯著,應(yīng)用潛力與潛在優(yōu)勢較大。然而目前關(guān)于交替根區(qū)滴灌的研究非常有限,且多數(shù)限于節(jié)水增產(chǎn)效果,對品質(zhì)的影響研究極少,對水氮供應(yīng)下,植株收獲后土壤中硝態(tài)氮的遷移和利用方面也缺乏研究。本試驗(yàn)以番茄為對象,研究在交替根區(qū)滴灌施肥條件下,適宜的交替滴灌的水分控制條件;通過模擬土柱,在土壤一定層次施加~(15)N標(biāo)記K~(15)NO_3的方法,在交替根區(qū)滴灌施肥條件下,研究不同水氮供應(yīng)耦合對番茄生長的影響及環(huán)境效應(yīng),一方面,為交替根區(qū)滴灌施肥調(diào)控提供理論依據(jù)與實(shí)踐指導(dǎo);另一方面,探討其對土壤剖面中殘留氮的遷移與利用的影響,為蔬菜交替根區(qū)滴灌施肥以及環(huán)境效應(yīng)評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù),為蔬菜生產(chǎn)上水氮資源高效管理提供試驗(yàn)支撐。主要研究結(jié)果如下:(1)在田間小區(qū)設(shè)置常規(guī)滴灌與交替滴灌兩種灌水方式,80%θ_?、70%θ_?、60%θ_?(field capacity,θ_?)三種不同土壤水分下限,高水與低水兩種灌水量,共8個(gè)處理。試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn):相同灌溉量下,與常規(guī)滴灌相比,交替滴灌控制水分下限為70%θ_?時(shí),根系的促進(jìn)作用更強(qiáng);而地上部分則表現(xiàn)出株高有著不同程度的降低,莖粗在水分下限為80%θ_?、70%θ_?時(shí)明顯加粗,60%θ_?時(shí)相對變細(xì),總生物量則在高灌溉量下差異不顯著,低灌溉量下顯著下降。葉片則表現(xiàn)出在水分下限為70%θ_?時(shí)葉綠素含量最高,光合速率未明顯降低,低灌溉量下蒸騰速率顯著降低。葉片SOD、POD、CAT活性及Pro含量等保護(hù)酶在水分下限為70%θ_?時(shí)活性較強(qiáng),使得植株對逆境的的抵抗能力能發(fā)揮出最大效應(yīng)。而一個(gè)交替周期內(nèi)葉片中的激素含量也表現(xiàn)出一定的規(guī)律:隨著灌水后時(shí)間的延長,水分下限降低,葉片中ABA含量呈現(xiàn)出上升的趨勢,IAA、ZR、GA_3則總體上下降。葉片氮磷鉀濃度和硝酸還原酶(NR)活性也表現(xiàn)出控制水分下限為70%θ_?時(shí)顯著增加,60%θ_?時(shí)顯著降低,同時(shí)控制水分下限為70%θ_?時(shí),顯著增加番茄產(chǎn)量,提高水分利用效率,改善番茄品質(zhì),并且交替滴灌能顯著減少土壤中硝態(tài)氮的淋洗,節(jié)約氮素資源,降低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。降低灌溉量下,與對應(yīng)的高灌溉量處理相比,番茄根系生長明顯受到抑制,株高下降幅度增大,莖粗則進(jìn)一步變細(xì),生物量顯著下降。葉片在水分下限為70%θ_?時(shí)葉綠素含量顯著降低但下降幅度相對較小,光合速率下降幅度較低,而蒸騰速率顯著下降。葉片保護(hù)酶活性則總體上增加,并且在水分下限為70%θ_?時(shí),保護(hù)酶活性最高,葉片中激素含量也表現(xiàn)出ABA含量隨著灌水時(shí)間的延長持續(xù)顯著增加,IAA、ZR、GA_3含量總體上持續(xù)下降,葉片氮磷鉀濃度以及NR活性也總體上下降,但氮磷鉀濃度下降低幅度較小,NR仍保持在較高的活性。同時(shí),在水分下限為70%θ_?時(shí),產(chǎn)量較CH80處理相比沒有顯著下降,水分利用效率顯著提高,果實(shí)品質(zhì)得到顯著提高。綜上,綜合考慮土壤水分下限對番茄生長、生理響應(yīng)及品質(zhì)改善和環(huán)境等方面的影響,控制土壤水分下限70%θ_?時(shí)的交替滴灌是番茄較適宜的水分交替條件。(2)試驗(yàn)二設(shè)置常規(guī)滴灌與交替滴灌兩種灌水方式,高水、中水、低水三種灌水量,高氮與低氮兩種施氮量,共6個(gè)處理。通過模擬土柱,在土壤一定層次施加~(15)N標(biāo)記的K~(15)NO_3,研究交替根區(qū)滴灌下,不同水氮供應(yīng)對番茄植株生長以及對土壤剖面殘留~(15)N的遷移與利用的影響,得出以下結(jié)論:相同氮素下,與常規(guī)滴灌相比,高灌溉量下,交替滴灌能顯著促進(jìn)根系生長,果實(shí)干重、總生物量、葉片氮磷鉀吸收量以及植株總吸氮量顯著增加。灌溉量降低31.39%時(shí),AMH處理根系生長未受到明顯抑制,總生物量僅下降5.82%,葉片中氮磷鉀吸收量降低幅度較小,果實(shí)及植株吸氮量沒有顯著下降。灌溉量降低47.19%時(shí),ALH處理根系生長明顯受到抑制,果實(shí)干重及總生物量顯著下降,葉片中氮磷鉀吸收量及植株總吸氮量顯著下降。當(dāng)?shù)亟档鸵话霑r(shí),相同灌水量下低氮素處理較對應(yīng)的高氮素處理根系生長受到抑制,果實(shí)干重及總生物量顯著下降,葉片氮磷鉀吸收量及植株總吸氮量顯著下降。~(15)N標(biāo)記在30-40cm土層中,交替滴灌處理較常規(guī)滴灌處理~(15)N遷移距離少10cm,且交替滴灌處理偏向上遷移較多,淋溶較少,而常規(guī)滴灌處理則淋溶較多,且灌溉量越低的處理向下遷移越少。交替滴灌下標(biāo)記~(15)N的累積量較常規(guī)滴灌顯著增加,而氮素?fù)p失則顯著下降,且灌溉量越低的處理氮素?fù)p失越少。綜上,交替滴灌下合理的水氮供應(yīng)顯著影響著作物的生長,并且在一定的水分脅迫下,交替滴灌增產(chǎn)作用更加明顯,節(jié)水效果更加顯著;交替滴灌較常規(guī)滴灌還能顯著降低土層中硝態(tài)氮的淋洗,減少氮素?fù)p失,而這將對水氮資源的高效利用,調(diào)控土壤剖面養(yǎng)分資源的有效性及降低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)具有重要意義。
【學(xué)位授予單位】：淮北師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S641.2;S152.7
【圖文】：

與 CH80 處理相比，處理 16 days 時(shí)除 AH80 處理株高顯著下降，其余處理差異不顯著，29 days 時(shí)除了 AH60 處理株高顯著下降，其余處理間無顯著差異，而處理 91days 時(shí)，除 AH80 處理與常規(guī) CH80 處理株高差異不顯著外，AH70 與 AH60 處理較 CH80 處理分別下降 4.37%和 4.79%；降低灌溉量條件下，隨著處理天數(shù)的增加 CL80 處理下株高平均較 CH80 下降 8.48%，三個(gè)交替滴灌處理株高較高灌溉量平均下降 11.53%；低灌溉量下，與 CL80 相比，總體上三個(gè)交替滴灌處理株高平均下降 5.78%。番茄莖粗的變化在不同處理天數(shù)表現(xiàn)有差異，并且交替滴灌有利于促進(jìn)莖粗加粗。高灌溉量下，在生長前期，不同處理之間莖粗差異不顯著，而不同滴灌方式在中期三個(gè)交替處理較常規(guī)滴灌莖粗平均增加 5.55%，后期 AH80、AH70 平均增加 5.23%，而 AH60 處理則比常規(guī)滴灌下降 2.32%。降低灌溉量條件下，在前期與中期，低灌水量各處理莖粗與高灌水量處理差異不顯著，后期 CL80 處理下莖粗較 CH80 下降 5.41%，三個(gè)交替處理較高灌水處理平均下降 4.9%；低灌溉量下，與 CL80 相比，在中期和后期 AL70 處理莖粗均表現(xiàn)出增加最大，分別達(dá)到 7.09%和 7.36%。

土壤水分下限及水氮供應(yīng)對交替根區(qū)滴灌下番茄生長及其環(huán)境的影響.1.2 交替根區(qū)滴灌土壤水分下限對番茄產(chǎn)量及水分利用效率的影響圖 2 所示，高灌溉量下，與 CH80 相比，AH70 產(chǎn)量、水分利用效率了 6.52%、6.5%，AH80、AH60 產(chǎn)量、水分利用效率沒有顯著差異；低，各個(gè)處理產(chǎn)量平均比高灌溉量下分別下降 11.51%，CL80 比 CH80 也5.01%，而水分利用效率平均比高灌溉量下增加 29.9%，CL80 比 CH804.8%。與 CL80 相比，AL80、AL70 產(chǎn)量分別增加 8.6%、17.44%，水分分別增加 8.6%、17.44%，且 AL70 產(chǎn)量與 CH80 沒有顯著下降，但水率顯著增加 46.6%。而 AL60 處理產(chǎn)量、水分利用效率比 AL70 處理顯與 CL80 處理沒有顯著差異。

土壤水分下限及水氮供應(yīng)對交替根區(qū)滴灌下番茄生長及其環(huán)境的影響所示，高灌溉量下，與 CH80 處理相比，AH80、AH70 處）活性總體上顯著增加（除灌水后 5d，AH80 與 CH80 無處理則除了在灌水后 1 天時(shí)無顯著差異，其余時(shí)間則顯著的增加，各處理 NR 活性持續(xù)下降，并到灌水后第 10d 時(shí) 33.95%。溉量下，隨著灌水后天數(shù)的增加，各處理除了 AL70 處理在性高于對應(yīng) AH70 處理外，其余處理 NR 活性則顯著低 CL80 相比，三個(gè)交替處理在灌水后 1d 時(shí) NR 活性無顯著除 AL60 處理差異不顯著外，其余處理 NR 活性顯著增加，各處理 NR 活性顯著增加；但總體上隨著灌水后時(shí)間的續(xù)下降，并到灌水后第 10d 時(shí)較灌水后 1d 時(shí)平均降低 2

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本文編號(hào)：2774202