發(fā)布時間：2017-12-13 12:12

  本文關(guān)鍵詞：滴灌條件下馬鈴薯田間土壤水、氣交互效應(yīng)與調(diào)控機理研究

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【摘要】：馬鈴薯是世界上第四大糧食作物,其適宜的生長環(huán)境不僅包括穩(wěn)定且較高的土壤水分,還需要良好的土壤通氣和適宜的土壤溫度。西北旱區(qū)作為中國馬鈴薯主產(chǎn)區(qū),降雨少、蒸發(fā)大,水資源短缺是制約當?shù)伛R鈴薯生產(chǎn)的關(guān)鍵因素。因此,通過調(diào)控土壤水分來調(diào)節(jié)土壤溫度和通氣性,實現(xiàn)馬鈴薯節(jié)水、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)具有重要的科學(xué)價值和現(xiàn)實意義。本文以滴灌馬鈴薯為研究對象,通過2014和2015兩年的田間試驗研究了不同濕潤比和不同覆膜方式下田間土壤水、熱、氣時空變化特征及其對馬鈴薯生長、產(chǎn)量、耗水和品質(zhì)的影響,通過盆栽試驗和裸土試驗研究了不同緊實度條件下土壤水、氣之間的相關(guān)關(guān)系及其對馬鈴薯生長的影響。主要研究成果如下:(1)膜下滴灌條件下,濕潤比為55%的處理根區(qū)土壤溫度在生長中期最低,為15.3～18.4 ℃,有利于塊莖生長。灌水后2h,土壤CO2含量均有不同程度的增加,O2和水汽含量有不同程度的減小,且水汽含量的減幅隨濕潤比的增大而減小。馬鈴薯耗水量和地上部分生物量累積均隨濕潤比的增大而增大。不同濕潤比處理對地上部分干物質(zhì)含量和地下塊莖生物量累積的影響都不顯著。濕潤比為55%的處理產(chǎn)量和水分利用效率(WUE)均高于其它處理。(2)覆膜在馬鈴薯生長前期增溫效應(yīng)明顯,根區(qū)平均溫度比不覆膜處理高1.6～5.4 ℃。中期,黑色薄膜處理的根區(qū)土壤溫度分別比白色透明薄膜和不覆膜處理低2.4 ℃和0.8 ℃,有利于塊莖形成和膨大。覆膜降低了土壤通氣性,但黑色薄膜處理降幅小,不影響馬鈴薯生長。灌水后2 h,覆膜處理土壤水汽含量減小,不覆膜處理水汽含量增加。覆膜處理的馬鈴薯株高和生物量累積均高于不覆膜處理,LAI是不覆膜處理的2～3倍。黑色薄膜處理的塊莖生物量累積最大,WUE最大。(3)土壤緊實度過大會降低土壤通氣性,不僅導(dǎo)致馬鈴薯減產(chǎn),還提高了塊莖畸形度、降低了塊莖中維生素C的含量。(4)裸土、盆栽和大田砂壤土條件下,土壤水分和通氣性指標之間表現(xiàn)出相同的規(guī)律:土壤含水孔隙率(WFPS)與土壤O2含量呈負相關(guān)關(guān)系,與土壤CO2含量呈正相關(guān)關(guān)系;土壤O2與CO2含量呈負相關(guān)關(guān)系。收獲期馬鈴薯產(chǎn)量、WUE和各項品質(zhì)指標與全生育期內(nèi)WFPS、土壤氣體中(CO2和O2含量的日均值都沒有表現(xiàn)出顯著的相關(guān)性。(5)黑色塑料薄膜覆蓋,膜下滴灌土壤濕潤比為55%的處理前期可以提高土壤溫度,中期可以在保證土壤通氣的同時降低土壤溫度,對馬鈴薯增產(chǎn)效果顯著,可以推薦為中國西北地區(qū)馬鈴薯節(jié)水高產(chǎn)種植的最優(yōu)灌溉管理方法。
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S532

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本文編號：1285100