【摘要】：水分和磷肥是影響作物生長的重要因素。前人研究表明,不同灌溉方式對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而調控水稻產量的研究較少。為了明確水磷耦合對水稻產量的影響,本實驗以“中嘉早17”水稻品種為實驗材料,通過結合不同灌溉方式(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?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水稻產量的影響,主要結果如下:1.在RP、LP處理下,3種灌溉方式中(CF、FAWD、AWSD)FAWD的產量最高,AWSD產量最低,而在NP處理中,CF、FAWD產量顯著高于AWSD,且CF、FAWD相互間差異不顯著;在FAWD、AWSD處理中,RP處理產量最高,而CF產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結合NP、FAWD結合NP和FAWD結合RP這3個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%;以上結果表明在FAWD及減施磷肥處理可以增加水稻產量,同時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%。為了進一步分析土壤磷組分的變化,我們進行了土壤磷分級測定。結果表明,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,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。以上結果表明適度干濕交替處理可以促進土壤中難溶態(tài)磷向可溶態(tài)磷的轉化,進而增加土壤中有效磷的濃度,促進植株對土壤中有效磷的吸收利用。3.在CF處理中,磷使用量的減少導致細菌總群落和Delta-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促進土壤可溶性磷轉化及微生物多樣性等途徑提高土壤可溶性磷濃度,進而維持水稻產量,這對于我們進一步從節(jié)水灌溉角度理解水肥高效利用機制具有重要意義。
【圖文】：

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

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
【學位授予單位】：福建農林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S511

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本文編號：2642243