调亏灌溉条件下大豆耗水规律与水分利用效率的试验研究

摘要

黑龙江省是我国重要的粮食生产基地，最大的大豆产区之一。但水资源匮乏，降水量分布不均，作物水分利用效率较低是限制黑土区农业生产的主要因子，因此，研究黑龙江省黑土区节水调控机理对合理利用有限水资源和进一步增加作物产量都具有重要的意义。
　　本文通过2013年在黑龙江省农垦北安管理局红星农场试验基地进行的试验，研究了黑土区大豆水分生产函数与调亏灌溉耗水变化情况。本次试验采用盆栽的方式，在移动式防雨棚内进行。将大豆生育期划分为播种-出苗、出苗-分枝、分枝-开花、开花-结荚、结荚-鼓粒、鼓粒-成熟6个生育阶段，每个生育阶段3个水分处理水平，共18个处理，再设全生育重度调亏、中度调亏、轻度调亏、全生育期水分适宜（水分下限80％，即与不同阶段不同亏水程度形成对比的对照处理）和全生育期丰水处理（水分下限90％）共5个处理，总计23个处理。
　　通过对大豆生物性状株高、茎粗的研究，分析了不同水分处理对这些因素的影响。采用水量平衡方法计算了调亏灌溉处理各生育期阶段的需水量，分析了大豆的需水规律及不同供水条件下大豆的水分利用效率。利用大豆在不同亏水条件下的各生育期阶段耗水量和产量数据，利用Jensen模型进行拟合，得到适合该地区大豆的水分生产函数，为大豆在调亏灌溉条件下制定合理的灌溉制度提供参考依据。
　　结果表明:
　　(1)轻度的调亏灌溉对大豆的株高与茎租影响不大，重度、中度调亏或丰水处理都会相对的抑制大豆株高和茎粗的生长发育。分析株高、茎粗与产量的关系表明:大豆产量先随株高、茎粗的增加而增大，达到抛物线顶端时，即该时刻的株高、茎粗对应大豆产量也最大，之后大豆产量随株高、茎粗的增加而减小。
　　(2)大豆各生育阶段耗水量大小按结荚—鼓粒、开花—结荚、鼓粒—成熟、分枝—开花、出苗—分枝、播种—出苗阶段依次递减。播种—出苗阶段最小;结荚—鼓粒阶段最大。播种—出苗、出苗—分枝阶段轻度调亏灌溉的大豆耗水量比对照处理的耗水量多，说明该阶段的轻度调亏有利于大豆水分的吸收。
　　(3)产量和水分利用效率是先随着耗水量的增加而增大，当耗水量达到62.5kg·盆-1的时候，水分利用效率先出现最高值0.9331g·kg-1，随后随着耗水量的继续增大，水分利用效率反而开始下降，而产量随耗水量增大到84.76kg·盆-1的时候最大值52.90g·盆-1出现，比水分利用效率出现的时段偏后，之后产量、水分利用效率都随耗水量的增大而下降。
　　(4)大豆的播种—出苗阶段也不适合轻度调亏灌溉;出苗—分枝阶段适合轻度的调亏灌溉;分枝—开花、开花—结荚阶段的不适合调亏灌溉;结荚—鼓粒阶段的轻度调亏有利于提高大豆产量以及水分利用效率;鼓粒—成熟阶段应保持充分的水分梯度处理，不适合调亏灌溉。
　　(5)建立了大豆水分生产函数模型，利用Jensen模型分析大豆耗水量与产量之间的关系，确定了大豆的各生育阶段对水分的敏感程度。结合计算结果分析该品种大豆各阶段对于水分敏感性大小按结荚—鼓粒、开花—结荚、鼓粒—成熟、分枝—开花、播种—出苗、出苗—分枝生育阶段依次递减。
　　(6)在当今水资源相对匮乏、农业灌溉用水有限而粮食需求不断增加的背景下，在黑土区研究大豆的水分生产函数与调亏灌溉耗水规律，将有限的灌溉水源充分利用达到最大的利益效率，以及对大豆进行合理合适的灌溉控制都具有重要的意义，可以为节水高产提供有利的保证。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 课题来源

1．2 研究目的与意义

1．3 国内外的研究动态与趋势

1．3．1 国外水分生产函数与调亏灌溉的研究动态

1．3．2 国内水分生产函数与调亏灌溉的研究动态

1．4 研究内容与技术路线

1．4．1 研究内容

1．4．2 研究技术路线

2 试验材料与方法

2．1 试验概况

2．2 试验设计

2．3 观测内容与方法

2．4 数据处理方法

3 试验结果与分析

3．1 调亏灌溉对大豆株高的影响

3．1．1 全生育期调亏对大豆株高的影响

3．1．2 各生育期调亏对大豆株高的影响

3．1．3 大豆株高与产量的关系

3．2 调亏灌溉对大豆茎粗的影响

3．2．1 全生育期调亏对大豆茎粗的影响

3．2．2 各生育期调亏对大豆茎粗的影响

3．2．3 大豆茎粗与产量的关系

3．3 调亏灌溉对大豆耗水量的影响

3．3．1 全生育期调亏对大豆耗水量的影响

3．3．2 各生育期调亏对大豆耗水量的影响

3．4 调亏灌溉对大豆产量以及水分利用效率的影响

3．4．1 全生育期调亏时大豆耗水量、产量以及水分利用效率的关系

3．4．2 各生育期调亏的效应分析

3．5 调亏灌溉条件下大豆的水分生产函数

4 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文