扶埂开沟膜下灌对温室番茄节水效应的研究

摘要

根据沟灌入渗特性，提出扶埂开沟膜下灌新型灌水技术，即在传统沟灌技术上进行改进，增加垄高，降低沟深，与覆膜技术相结合，利于沟灌侧向入渗。为进一步探明扶埂开沟膜下灌温室大棚内的节水效益，以番茄为研究对象，通过扶埂开沟膜下灌与常规沟灌对比研究，分析两种沟灌方式对温室番茄的生长、产量、光合特性及水分利用效率的影响，探索扶埂开沟膜下灌对土壤水分运移的规律，以期获得适用于温室番茄沟灌的节水高效灌溉制度。取得的主要成果如下： (1)在扶埂开沟膜下灌条件下，由于水平向含水量梯度的存在，导致垄背水分补给明显，且在覆膜条件下，垄背水分损失少，水分在垄上运移时间增多，入渗湿润锋成扁平化。扶埂开沟膜下灌能够改善温室番茄田间小气候，温室内平均温度比常规沟灌的温室温度提高6.73%，湿度降低7．01%，对温室内升温、降湿效果明显。 (2)在扶埂开沟膜下灌条件下，水分调亏生育阶段的不同使温室番茄的耗水量存在差异。从整个生育阶段分析，番茄在结果期耗水量最大，开花坐果期次之，苗期最少。全生育期番茄耗水量，充分灌溉（FCK处理）＞苗期调亏灌溉（FL1处理）＞开花坐果期调亏灌溉（FL2处理）＞结果期调亏灌溉（FL3处理）。 (3)扶埂开沟膜下灌温室番茄的株高、径粗、叶面积指数、干物质积累均高于常规沟灌。运用Logistic模型得到扶埂开沟膜下灌温室番茄株高的生长经验模型，实测值与模拟值的决定系数均在0.99以上。运用高斯模型得到扶埂开沟膜下灌温室番茄叶面积指数的生长经验模型，实测值与模拟值的决定系数均在0.98以上。番茄在苗期进行水分调亏处理复水后补偿效果明显，可提高播茄的叶绿素a、b含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度。 (4)与常规沟灌相比，扶埂开沟膜下灌水分利用效率提高约16.81%。所有处理中FL1处理（苗期调亏灌溉）的灌溉水利用效率最高，FL3处理（结果期调亏灌溉）的维生素C、番茄红素含量最大，糖酸比处于最佳范围内。通过计算获得，扶埂开沟膜下灌条件下温室番茄水分生产函数模型为：Ya/Ym=（ET1/ETm1）0.0068（ET2/ETm2）0.2087（ET3/ETm3）0.3773。 (5)运用AHP-DEA-灰色关联综合效益评价方法，将番茄的品质、经济效益综合的考虑并对各个处理进行评价。从综合评判指数来看，FL1处理（扶埂开沟膜下灌+苗期调亏）评价值最高。表明扶埂开沟膜下灌+温室番茄苗期亏水处理（灌溉下限为田持的60%）为最优方案，即：苗期灌水1次+开花坐果期灌溉4次+结果期5次，每次灌水定额为40mm，总灌水量400mm。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 地面灌溉技术研究进展

1.2.2 沟灌入渗研究进展

1.2.3 温室番茄节水技术研究进展

1.2.4 作物水分生产函数研究进展

1.2.5 AHP-DEA-灰色关联度分析法研究进展

1.3研究内容与技术路线

1.3.1 主要研究内容

1.3.2 技术路线

2. 试验方案设计与方法

2.1 试验地概况

2.2 试验设计方案

2.2.1 试验栽培处理

2.2.2 试验处理设计

2.3试验测定项目及方法

2.3.1土壤容重的测定

2.3.2土壤田间持水量的测定

2.3.3土壤含水量的测定

2.3.4 气象资料的测定

2.3.5 生长指标的测定

2.3.6 生理状况指标

2.3.7 品质的测定

2.3.8 番茄产量及干物质量

2.3.9 耗水量的计算

3 扶埂开沟膜下灌对温室番茄根系层土壤水分运移的影响

3.1扶埂开沟膜下灌灌水沟剖面的土壤水分动态分析

3.2 各测点平均含水量的变化情况

3.3 扶埂开沟膜下灌对温室番茄田间小气候的影响

3.3.1 扶埂开沟膜下灌对温室番茄田间温度的影响

3.3.2 扶埂开沟膜下灌对温室番茄田间湿度的影响

3.4 扶埂开沟膜下灌对温室番茄耗水特性的影响

3.5 本章小结

4 扶埂开沟膜下灌对温室番茄生长与生理指标的影响

4.1 不同沟灌方式对番茄生长指标的影响

4.1.1 不同处理对番茄株高的影响

4.1.2 不同处理对番茄径粗的影响

4.1.3 不同处理对叶面积指数的影响

4.1.4 不同处理对干物质累积和分配的影响

4.2 扶埂开沟膜下灌温室番茄生长模型研究

4.2.1 株高增长模型

4.2.2 叶面积指数增长模型

4.3 不同处理对番茄生理指标的影响

4.3.1 不同处理对番茄叶绿素的影响

4.3.2 不同处理对番茄光合特性的影响

4.3.3 扶埂开沟膜下灌对温室番茄光合日变化的影响

4.4 本章小结

5 扶埂开沟膜下灌对温室番茄产量、品质及经济效益的影响

5.1 不同处理对产量以及灌溉水利用效率的影响

5.1.1 不同处理对温室番茄产量的影响

5.1.2 不同处理对温室番茄灌溉水利用效率的影响

5.1.3 番茄扶埂开沟膜下灌与常规沟灌的节水效果的比较

5.1.4 扶埂开沟膜下灌条件下灌溉制度的优化

5.2 不同处理对温室番茄品质的影响

5.2.1不同处理对番茄维生素C、番茄红素的影响

5.2.2不同处理对可溶性糖、有机酸、糖酸比的影响

5.3 扶埂开沟膜下灌对温室番茄经济效益的影响

5.4 扶埂开沟膜下灌下温室番茄水分生产函数研究

5.4.1 扶埂开沟膜下灌下温室番茄全生育期水分生产函数模型

5.4.2 扶埂开沟膜下灌下温室番茄生育阶段水分生产函数模型

5.5 小结

6 基于AHP-DEA-灰色关联综合效益评价

6.1 AHP-DEA的灰色关联分析理论

6.1.1 AHP方法的权重确定

6.1.2 DEA方法的权重确定

6.1.3 确定AHP-DEA的综合权重

6.1.4 基于AHP和DEA的灰色关联分析模型

6.2 各处理品质评价指标的确定

6.3 基于AHP-DEA-灰色关联综合效益对各处理的评价

6.3.1 基于AHP的指标权重计算

6.3.2 基于DEA的指标权重计算

6.3.3综合权重的计算

6.3.4 基于AHP和DEA的灰色关联分析模型

6.4 小结

7 结论与展望

7.1 主要结论

7.2 不足与展望

致谢

参考文献

附录