【摘要】：水分和磷肥是影響作物生長(zhǎng)的重要因素。前人研究表明,不同灌溉方式對(duì)土壤磷濃度有較大影響,但不同灌溉方式影響土壤磷濃度進(jìn)而調(diào)控水稻產(chǎn)量的研究較少。為了明確水磷耦合對(duì)水稻產(chǎn)量的影響,本實(shí)驗(yàn)以“中嘉早17”水稻品種為實(shí)驗(yàn)材料,通過(guò)結(jié)合不同灌溉方式(正常灌溉:CF,0 kpa;輕度干濕交替灌溉:FAWD,-15 kpa;以及重度干濕交替灌溉:AWSD,-30 kpa)及施磷處理(當(dāng)?shù)厥┝姿?NP,90 kg ha~(-1);減施磷肥處理:RP,45kg ha~(-1);以及不施磷肥處理:LP,0 kg ha~(-1)),研究干濕交替灌溉與減施磷肥對(duì)水稻產(chǎn)量的影響,主要結(jié)果如下:1.在RP、LP處理下,3種灌溉方式中(CF、FAWD、AWSD)FAWD的產(chǎn)量最高,AWSD產(chǎn)量最低,而在NP處理中,CF、FAWD產(chǎn)量顯著高于AWSD,且CF、FAWD相互間差異不顯著;在FAWD、AWSD處理中,RP處理產(chǎn)量最高,而CF產(chǎn)量隨施磷量的增加而顯著增加。水稻穗數(shù)及每穗粒數(shù)在CF結(jié)合NP、FAWD結(jié)合NP和FAWD結(jié)合RP這3個(gè)處理中相互間差異不顯著,但分別顯著高于其他處理,而在FAWD及RP處理下水稻產(chǎn)量最高。不同施磷處理下,相較于CF處理,水稻水分利用效率在FAWD處理下顯著提高,在NP、RP、LP處理下分別提高33.3%、40.1%、38.8%;在相同灌溉方式下,相較于NP處理,RP處理下水稻磷籽粒生產(chǎn)效率在CF、FAWD、AWSD處理中分別增加73.4%、100%和92.2%,同理,磷肥利用效率分別增加29.4%、66.7%和14.4%,而磷收獲指數(shù)分別增加0.57%、2.8%和1.9%;以上結(jié)果表明在FAWD及減施磷肥處理可以增加水稻產(chǎn)量,同時(shí)提高水分利用率和磷肥利用率。2.在NP處理下,3種灌溉方式中水稻根際有效磷含量在AWSD和FAWD間差異不顯著,但都顯著高于CF,分別高出27.7%、26.02%;且在RP處理下,AWSD顯著高于CF和FAWD,分別高出40.5%、57.6%,但CF和FAWD間差異不顯著;而在LP處理下,AWSD處理中水稻根際有效磷含量最高,FAWD其次,CF最低,但僅AWSD顯著高于CF,約高出82.4%。為了進(jìn)一步分析土壤磷組分的變化,我們進(jìn)行了土壤磷分級(jí)測(cè)定。結(jié)果表明,在CF、AWSD處理下,Resin-Pi濃度隨施磷量的下降而降低,而在FAWD處理中,Resin-Pi濃度在RP中顯著增加;在RP、LP處理中NaHCO_3-Pi濃度隨土壤干燥程度增加而增加,但在NP處理下,在3種灌溉方式中FAWD濃度最高,其次AWSD,CF的濃度最低;同時(shí),在NP、RP處理下,相較于CF、AWSD處理,HCl-P濃度在FAWD中顯著降低,但在LP處理下,HCl-P濃度隨土壤干燥程度增加而顯著降低。以上結(jié)果表明適度干濕交替處理可以促進(jìn)土壤中難溶態(tài)磷向可溶態(tài)磷的轉(zhuǎn)化,進(jìn)而增加土壤中有效磷的濃度,促進(jìn)植株對(duì)土壤中有效磷的吸收利用。3.在CF處理中,磷使用量的減少導(dǎo)致細(xì)菌總?cè)郝浜虳elta-and GammaProteobacteria、Verrucomicrobia群落規(guī)模顯著增加,與CF處理中酸性磷酸酶活性變化趨勢(shì)保持一致,而與土壤中有效磷含量相反;而在AWSD中,土壤中LP處理有效磷含量顯著降低,而Verrucomicrobia群落規(guī)模在LP處理下顯著增加;因此,干濕交替處理下合理施肥對(duì)土壤中的微生物種群規(guī)模有顯著影響。綜上所述,適度干濕交替及減施磷肥處理可以維持水稻產(chǎn)量,提高水分利用效率及磷肥利用率。此外,適度干濕交替及減施磷肥處理能通過(guò)促進(jìn)土壤可溶性磷轉(zhuǎn)化及微生物多樣性等途徑提高土壤可溶性磷濃度,進(jìn)而維持水稻產(chǎn)量,這對(duì)于我們進(jìn)一步從節(jié)水灌溉角度理解水肥高效利用機(jī)制具有重要意義。
【圖文】：

圖 1-1 1997 年-2017 年我國(guó)水稻種植面積及總產(chǎn)量變化[7]Fig.1-1 Cultivated area and total yield of rice production in China from 1997 to 2017[7]水資源豐富但同時(shí)地廣人多的話題似乎一直困擾著我國(guó)科研工作者，因?yàn)檫@導(dǎo)致我國(guó)大部分地區(qū)單位面積耕地所擁有的水量較低，據(jù)統(tǒng)計(jì)，近年來(lái)，我均所擁有的水資源持續(xù)下降，，導(dǎo)致受旱的耕地面積快速增長(zhǎng)，已達(dá)到大約億畝[8, 9]。同時(shí)全球嚴(yán)重的環(huán)境污染，氣溫升高，冰川融化，導(dǎo)致土壤嚴(yán)重污水資源短缺，而這些都迫使我們快速實(shí)現(xiàn)水稻高產(chǎn)低耗的目標(biāo)，同時(shí)這也促

圖 2-1 灌溉示意圖Fig. 2-1 Irrigation schematic如圖 2-2 不同灌溉方式，水稻灌溉用水水量（m灌m）0100200300400500600700NPRPLPa aabbbc c c
【學(xué)位授予單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：S511

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本文編號(hào)：2642243