【摘要】：為明確黑龍江地區(qū)水稻節(jié)水灌溉模式的節(jié)水增產(chǎn)效應(yīng)及稻田溫室氣體排放情況,優(yōu)選出適宜當(dāng)?shù)氐墓?jié)水灌溉模式。在黑龍江省慶安縣國(guó)家灌溉試驗(yàn)重點(diǎn)站,采用田間小區(qū)試驗(yàn),設(shè)置5種水稻灌溉模式:控制灌溉(C)、“薄、淺、濕、曬”灌溉(T)、葉齡模式灌溉(B)、“淺、濕”灌溉(I)、干濕交替灌溉(D),以當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)灌溉(CK)作為對(duì)照處理,主要觀測(cè)的指標(biāo)如下:水稻全生育期的生長(zhǎng)生育性狀,包括株高的變化,葉面積指數(shù)(LAI)的變化,明晰全生育期水稻分蘗動(dòng)態(tài)變化,水稻植株各時(shí)間段總體干物質(zhì)積累及在器官中的分配,水稻植株根系傷流量在關(guān)鍵生育期的變化,水稻葉片全生育期的光合指標(biāo)變化,記錄水稻各生育階段及全生育期累計(jì)灌溉水量,天然降水量,并與水稻收獲期測(cè)定各處理最終產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成要素。在水稻生長(zhǎng)的全生育期采集田間溫室氣體,測(cè)定各處理CH_(4、)N_2O及CO_2三種溫室氣體排放情況,明確不同灌溉處理總體增溫潛勢(shì)。通過(guò)對(duì)幾種灌溉模式在水稻全生育期多項(xiàng)試驗(yàn)指標(biāo)的觀察與分析,綜合評(píng)價(jià)優(yōu)選當(dāng)?shù)剡m宜的節(jié)水灌溉模式,也為未來(lái)水稻節(jié)水灌溉模式的發(fā)展提供理論及實(shí)踐的支持。本次研究得出的主要結(jié)論如下:(1)本試驗(yàn)中各處理不同生育階段的株高各有不同,在分蘗盛期之前,常規(guī)灌溉處理(CK)的株高高于節(jié)水灌溉處理,分蘗盛期之后則是節(jié)水灌溉處理高于常規(guī)灌溉處理(CK)。不同處理水稻的葉面積指數(shù)(LAI)在水稻的分蘗中期以前,CK處理葉面積指數(shù)高于各個(gè)節(jié)水灌溉處理,分蘗末期之后,CK處理則明顯小于其余處理。不同灌溉處理水稻黃熟期的最終分蘗量大小次序依次為:I處理B處理T處理C處理D處理CK處理。不同節(jié)水灌溉處理與常規(guī)灌溉處理相比均未減小地上部干物質(zhì)的積累,在器官中的干物質(zhì)分配比例無(wú)明顯差異。各節(jié)水灌溉處理水稻根系傷流量與常規(guī)灌溉處理(CK)相比,在水稻分蘗前、中期,差別不大,分蘗末期略有差異。拔節(jié)期后,T處理、C處理與D處理明顯小于CK處理,其余處理則與常規(guī)灌溉處理(CK)差別不大。(2)不同節(jié)水灌溉模式并未對(duì)整個(gè)生育期的水稻葉片的光合指標(biāo)變化趨勢(shì)產(chǎn)生影響。各處理的凈光合速率與蒸騰速率變化趨勢(shì)較一致。各灌溉處理的水稻葉片氣孔導(dǎo)度與胞間CO_2濃度變化趨勢(shì)一致,均在分蘗末期出現(xiàn)一個(gè)下降趨勢(shì),在拔節(jié)期與抽穗期均處于較高水平。其中,CK處理在大多數(shù)生育階段氣孔導(dǎo)度與胞間CO_2濃度均高于其余節(jié)水灌溉處理,但并未抑制水稻的光合速率干物質(zhì)積累及最終的產(chǎn)量。各處理水稻葉片的瞬時(shí)水分利用效率總體變化趨勢(shì)較平穩(wěn),受節(jié)水灌溉的影響較小。(3)不同節(jié)水灌溉模式的產(chǎn)量構(gòu)成要素比較中總體均優(yōu)于CK處理。各處理的產(chǎn)量大小排序?yàn)?I處理B處理D處理C處理T處理。其中,I處理比CK處理增產(chǎn)2221.68 kg·hm~(-2),B處理增產(chǎn)1913.37 kg·hm~(-2),D處理增產(chǎn)1689.4kg·hm~(-2),C處理增產(chǎn)1433 kg·hm~(-2),T灌溉處理增產(chǎn)810.94 kg·hm~(-2)。不同灌溉處理水稻耗水量與耗水強(qiáng)度最大的時(shí)期均為分蘗期、拔節(jié)期與抽穗期。全生育期累計(jì)耗水量大小排序依次為:C處理D處理T處理B處理I處理CK處理。各節(jié)水灌溉處理相較于CK處理的節(jié)水情況為:T處理全生育期耗水量比CK處理減少1257.533m~3/hm~2,I處理減少了1022.500 m~3/hm~2,C處理減少了1996.933 m~3/hm~2,D處理減少了1521.700 m~3/hm~2,B處理減少1032.367 m~3/hm~2。各節(jié)水灌溉處理的水分生產(chǎn)效率與降水利用率均高于CK處理,其中,C處理的水分生產(chǎn)效率最高。(4)各灌溉處理三種溫室氣體排放通量變化趨勢(shì)相似,均在分蘗期、拔節(jié)期與抽穗期出現(xiàn)排放高峰。不同處理CH_4的累計(jì)排放量由大到小的排序?yàn)?CK處理I處理B處理T處理D處理C處理;N_2O的累計(jì)排放量由大到小的排序?yàn)?D處理C處理T處理I處理B處理CK處理;CO_2的累計(jì)排放量由大到小的排序?yàn)?C處理D處理B處理T處理I處理CK處理。各處理總體增溫潛勢(shì)大小排序?yàn)?CK處理I處理B處理T處理C處理D處理。稻田GHGI由高到低的排序?yàn)?CK處理T處理I處理B處理C處理D處理。(5)通過(guò)對(duì)各灌溉處理水稻生長(zhǎng)生育性狀、耗水量及產(chǎn)量、溫室氣體排放及增溫潛勢(shì)分析得出:各節(jié)水灌溉處理對(duì)水稻的生長(zhǎng)生育性狀未產(chǎn)生較大的不良影響。在考慮節(jié)水效果的前提下,C處理為最佳選擇;在考慮增產(chǎn)效果的前提下,I處理為最佳選擇,在考慮溫室氣體減排的前提下,D處理為最佳選擇。如綜合考慮幾者的前提下,D處理的整體指標(biāo)效果較好。綜上,干濕交替灌溉模式在試驗(yàn)區(qū)對(duì)于水稻的節(jié)水、增產(chǎn)及稻田溫室氣體減排效果較為均衡,較適于在試驗(yàn)區(qū)應(yīng)用,應(yīng)予以重視。
【圖文】：

研究的技術(shù)路線圖

試驗(yàn)區(qū)概況Figure2-1Overviewofthetestarea
【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S511;S274

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本文編號(hào)：2673649