根区局部控水无压地下灌溉对番茄生理特性及耗水规律的影响研究

摘要

根区局部控水无压地下灌溉是一种新型的节水灌溉技术，目前对该技术的研究大多都限于其节水机理及各种灌水指标参数的研究，对于无压灌溉的不同供水压力下作物生长发育的情况，以及与其他灌溉方式相比，无压灌溉有什么优、缺点这方面的研究较少，要在生产中推广还存在一些迫于探索的问题。基于上述原因，本试验以东圣一号番茄为材料，在温室内进行了无压灌溉四个供水压力(-3cm、Ocm、3cm和6cm)、滴灌与沟灌对番茄生长发育、生理机制、产量、品质及耗水规律的影响，得到以下结论： (1)苗期使用-3cm供水压力做处理，可以优化番茄的株高、茎粗比例，有利作物“壮苗”、“蹲苗”，使作物在苗期经过一定的水分胁迫锻炼，会使植株生长健壮，在开花结果期采用其他供水压力“复水”后，能提高作物的产量；在结果期不适宜采用-3cm处理。 (2)不同的供水压力对番茄生长发育有显著性影响。0cm处理植株不仅形成了适宜的生物量，而且同化产物在根冠之间的分配更趋合理，有利于促进番茄根系的发育和提高开花坐果率，为作物的优质高产奠定基础。根系导水率为6cm>0cm>3cm>-3cm处理，根系导水率直接影响着叶片的水分状况，致使叶片含水量也出现了相似的趋势。分析表明土壤含水率与番茄叶片蒸腾速率、光合速率、气孔导度及胞间C02浓度间都有较好的二次曲线关系，与水分利用效率间存在三次曲线关系。 (3)不同的供水压力对番茄产量、品质有显著性影响。V<,c>含量是6cm>3cm>0cm>-3cm处理，而可溶性固形物、糖酸比含量均呈现0cm>-3cm>3cm>6cm的趋势，说明0cm供水压力更有利于糖类物质的积累，能够在不降低番茄营养价值的条件下较好地协调糖酸之间的比例，使番茄更加美味可口，而且在各项营养品质指标上表现得较为稳定，优于其他供水压力。冬、春两茬番茄单株产量都是6cm>0cm>3cm>-3cm处理的趋势，但水分利用效率呈．3cm>Ocm>3cm>6cm(冬茬)、Ocm>6cm>3cm>-3cm(春茬)的趋势。 (4)番茄在各生育阶段的耗水强度呈苗期>开花结果期>结果期(冬茬)、结果盛期>开花结果期>苗期>结果末期(春茬)的趋势：从-3cm处理到6cm处理，各生育阶段耗水强度和生育期平均耗水强度都依次增大。分析发现，产量与耗水量、水分利用效率(wUE)与耗水量之间均存在明显的二次曲线关系，要达到节水、高产，番茄全程育期的耗水量应在136.73mm～147.01mnl(冬茬)和166.02mm～192.35mm(春茬)之间；产量应在3090.49 kg·667m<'-2>～3602.95kg·667m<'-2>(冬茬)和7136.53 kg·667m<'-2>～ 7534.6kg·667m<'-2>(春茬)的范围内。 (5)从投入、产出效益对各供水压力处理综合评价， 6cm处理的经济效益最好，0cm处理次之，-3cm处理最差。结合品质和水分利用效率，6cm供水压力下番茄产量较高，但水分利用效率和番茄的营养品质、货架期长短却不及0cm处理；经济效益上6cm处理比较占优势，但0cm处理与其差值并不大，在考虑经济效益与品质的协调上，0cm则更有优势，二者均能作为良好的供水处理，在不同的价值取向下可采用不同的供水压力。 (6)通过比较无压灌、滴灌与沟灌三种灌水方式对番茄生长发育、和产量与品质、等指标的影响，发现无压灌在优化根冠比、提高壮苗指数、调节细胞活性、提高番茄产量、品质以及根系导水方面都要优于滴灌与沟灌。从投入、产出和效益做综合评判，发现无压灌的经济效益最好，滴灌次之，沟灌最差。同时，无压灌不需要供水压力，节约了能源，能够在节水、节能的同时提高产量与作物的营养价值，值得在设施园艺作物的灌溉上使用。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究的目的和意义

1.2设施农业的发展现状

1.2.1国外设施农业的发展现状

1.2.2我国设施农业的发展现状

1.3有关温室节水技术的研究现状

1.4灌溉指标与灌水模式

1.5作物水分生理指标

1.6优质高产蔬菜与土壤水分管理

1.6.1作物产量与土壤水分的关系

1.6.2有关灌水次数与作物生产的关系研究

1.6.3作物品质与土壤水分的关系

1.7本研究的主要内容

第二章材料与方法

2.1供试材料与试验设施

2.1.1试验设施

2.1.2供试品种

2.2试验设计与方法

2.3实验观测

2.3.1土壤物理性质的测定

2.3.2环境因子的测定

2.3.3形态指标的测定

2.3.4生理指标的测定

2.3.5番茄品质的测定

2.3.6产量的测定

2.3.7研究的技术路线

第三章根区局部控水无压灌溉对番茄生长发育的影响

3.1对番茄株高的影响

3.2对番茄茎粗的影响

3.3对番茄叶面积的影响

3.4对番茄枝数、叶片数及开花座果数的影响

3.4.1对番茄枝数、叶片数的影响

3.4.2对番茄开花坐果的影响

3.5对根系生长、根冠比及壮苗指数的影响

3.5.1开花结果期番茄根系生长情况

3.5.2结果盛期番茄根系生长情况

3.5.3结果后期番茄根系生长情况

3.6本章小结

第四章根区局部控水无压灌溉对番茄生理特性的影响

4.1无压灌溉对番茄水分生理指标的影响

4.1.1对番茄叶片水势(LWP)的影响

4.1.2对番茄叶片细胞液浓度(CSC)的影响

4.1.3对番茄叶片组织水分的影响

4.1.4对番茄根系导水能力的影响

4.2无压灌溉对番茄光合生理指标的影响

4.2.1对番茄叶片叶绿素含量的影响

4.2.2对番茄叶片光合速率(Pn)的影响

4.2.3对番茄叶片蒸腾速率(Tr)的影响

4.2.4对番茄叶片气孔导度(Gs)的影响

4.2.5对番茄叶片胞间CO2浓度(Ci)的影响

4.2.6对单叶水分利用效率(WUE)的影响

4.2.7光合速率、蒸腾速率、气孔导度等对土壤水分的效应

4.3本章小结

第五章根区局部控水无压灌溉对番茄产量、品质及耗水规律的影响

5.1对番茄品质的影响

5.1.1对冬茬番茄品质的影响

5.1.2对春茬番茄品质的影响

5.2对产量及水分利用效率的影响

5.2.1对单株产量的影响

5.2.2对产量与水分利用效率的影响

5.3无压灌溉对番茄耗水规律的影响

5.3.1不同供水压力下作物根区土壤水分动态变化

5.3.2番茄生育阶段耗水量、耗水模数、日耗水强度

5.3.3最佳灌水处理的确定

5.4本章小结

第六章不同灌水方式对番茄生长发育及水分利用效率的影响

6.1不同灌水方式对番茄生长的影响

6.2不同灌水方式对番茄生理机制的影响

6.2.1对番茄叶片水势、细胞液浓度、相对含水量、气孔导度和细胞间隙CO2的影响

6.2.2对番茄叶片叶绿素含量的影响

6.2.3对番茄叶片光合生理指标的影响

6.2.4对番茄根系导水能力的影响

6.3不同灌水方式对番茄产量、品质的影响

6.3.1对番茄产量的影响

6.3.2对番茄品质的影响

6.4不同灌水方式对番茄耗水规律的影响

6.4.1对番茄根区土壤水分动态变化的影响

6.4.2不同灌水方式下土壤温度的动态变化

6.4.3对番茄耗水规律的影响

6.4.4最佳灌水方式的确定

6.5本章小结

第七章结论与建议

7.1结论

7.2存在问题与建议

参考文献

致谢

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