本文關(guān)鍵詞：加氣灌溉對大棚甜瓜和番茄生長的影響及其機理研究　出處：《西北農(nóng)林科技大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,灌溉為作物提供水分的同時驅(qū)排土壤空氣,易造成土壤中氧含量的降低,黏質(zhì)土壤更會加重土壤的低氧脅迫。當(dāng)根系無法得到充足的氧氣,或長期處于厭氧環(huán)境中時,將影響作物根系對水分、養(yǎng)分的吸收及其在植株體內(nèi)的運輸,進而導(dǎo)致植株體內(nèi)激素含量和酶活性的改變,降低作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。因此,改善作物根區(qū)土壤氧氣含量,對于提高作物產(chǎn)量及品質(zhì)具有重要意義。本研究利用氣泵通過地下滴灌帶為作物根區(qū)土壤加氣,通過一季大棚甜瓜、一季大棚番茄加氣灌溉試驗和一季含鹽土壤盆栽番茄加氣灌溉試驗,探討了加氣頻率、加氣量、灌水上限、滴灌帶埋深、土壤鹽分等對土壤酶活性、植株生長、光合作用、作物產(chǎn)量及品質(zhì)的影響,分析了加氣灌溉增加作物產(chǎn)量、改善品質(zhì)的機理,并取得了如下主要結(jié)論:(1)根區(qū)氣能夠緩解根區(qū)土壤低氧脅迫,促進植株生長,提高甜瓜和番茄產(chǎn)量并改善品質(zhì)。滴灌帶埋深25 cm,每天加氣1次甜瓜產(chǎn)量、可溶性糖、TSS、維生素C含量及水分利用效率最高,果實形態(tài)最優(yōu)。滴灌帶埋深40cm,番茄產(chǎn)量及品質(zhì)指標(biāo)隨加氣量的升高而升高,1.5倍標(biāo)準(zhǔn)加氣量下第一穗果產(chǎn)量最高較不加氣處理增產(chǎn)135.5%。滴灌帶埋深15cm,番茄產(chǎn)量及品質(zhì)指隨加氣量的升高呈先升高后降低趨勢,標(biāo)準(zhǔn)加氣量下第一穗果產(chǎn)量較不加氣處理增產(chǎn)75.1%。鹽土條件下加氣亦可提高番茄的產(chǎn)量及品質(zhì)。(2)加氣灌溉顯著提高大棚甜瓜和番茄種植下土壤細菌、真菌、放線菌數(shù)量及土壤脲酶、磷酸酶、過氧化氫酶活性。每天加氣1次的大棚甜瓜土壤脲酶活性最高、細菌數(shù)量最多,較不加氣處理分別提高28%和74%,每2天加氣1次土壤過氧化氫酶活性最高、真菌數(shù)量最多,較不加氣處理分別提高6%和200%,每4天加氣1次土壤放線菌數(shù)量最多較不加氣處理提高3%。加氣灌溉能夠提高番茄根際和非根際土壤酶活性,但對非根際土壤酶活性的影響小于根際土壤酶活性。(3)適宜頻率的根區(qū)加氣提高了大棚甜瓜總根長、總表面積、總體積、分叉數(shù)及根系活力,并能夠極顯著地提高直徑小于1mm的細根根長。其中,每天加氣1次總根長、總表面積、總體積較不加氣處理分別提高83%、63%和54%。根系表面積和根系活力的提高,增強了根系對養(yǎng)分及水分的吸收能力,促進了植株地上部分的生長。但同時,過高的加氣頻率卻抑制根系的分叉。(4)加氣灌溉顯著提高葉片葉綠素含量及光合反應(yīng)速率,增加植株干物質(zhì)積累及作物產(chǎn)量。其中每天加氣1次甜瓜葉面積指數(shù)、葉綠素含量、凈光合速率及干物質(zhì)積累最高。生育前期10cm埋深處理甜瓜凈光合速率及葉綠素含量最高,后期40cm埋深處理凈光合速率、葉綠素含量及葉面積指數(shù)最大;隨加氣量的升高番茄凈光合速率總體上呈先升高后降低趨勢。15和40cm滴灌帶埋深下,標(biāo)準(zhǔn)加氣量下番茄凈光合速率較不加氣處理提高21.4%和65.0%。(5)綜合考慮產(chǎn)量、品質(zhì)、水分利用效率等因素,在陜西關(guān)中地區(qū)大棚甜瓜種植宜選擇滴灌帶埋深25cm,以土壤孔隙率的50%作為標(biāo)準(zhǔn)加氣量每天加氣1次,灌水控制上限為田間持水量70%處理組合為陜西關(guān)中地區(qū)大棚甜瓜適宜的加氣灌溉方式;番茄種植時,滴灌帶埋深40cm,以土壤孔隙率的100%和150%進行加氣均可獲得高番茄產(chǎn)量及品質(zhì),其中以土壤孔隙率的100%進行加氣,種植番茄能夠獲得最大的經(jīng)濟效益。加氣灌溉能夠促進鹽土條件下番茄的生長,其中當(dāng)Na~+濃度不超過29mM時,根區(qū)加氣可克服NaCl脅迫對番茄植株干物質(zhì)積累量和產(chǎn)量的影響;Na~+濃度為75mM時,加氣處理可緩解NaCl脅迫對番茄植株的危害;當(dāng)Na~+濃度為121mM時,根區(qū)加氣可提高鹽脅迫下番茄的存活率。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S652;S641.2
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本文編號：1309037