控制性根系分区交替灌溉对玉米根区土壤微生物及作物生长的影响

摘要

水是农业的命脉，是人类生存和社会经济持续发展的重要物质基础。我国是一个水资源相对匮乏的国家，因此发展节水灌溉势在必行。控制性根系分区交替灌溉自提出以来，许多致力于节水灌溉的专家对这一生物节水灌溉新技术进行广泛而深入的研究，对作物根系生长发育及吸收功能、作物地上部分生长发育和水分生理状况以及作物产量与提高水分利用效率的等方面影响的研究已取得较大的进展。但对控制性根系分区交替灌溉条件下土壤微生物数量以及分布的影响尚未见报道。因此，研究控制性根系分区交替灌溉条件下对土壤微生物的影响，将从土壤的生态环境方面对这一节水灌溉新技术理论进行进一步的补充和完善，对更有效地指导农业生产有着重要的理论和实际意义。 本文利用玉米盆栽试验，采取三种灌水方式，即常规全部根区灌水(常规灌)、固定1/2根区灌水(固定灌)和交替1/2根区灌水(交替灌)，每种灌水方式设三种供水水平：充分灌水，轻度水分亏缺，重度水分亏缺。对不同灌水方式和灌水水平玉米根区土壤微生物数量及在根区土壤中的分布特征、不同灌水方式玉米的生长状况和根区土壤理化性质与土壤微生物数量的关系等进行了研究。取得了以下重要的研究结果与结论： (1)在同一灌水方式下，轻度的水分亏缺处理下土壤微生物数量占有一定的优势，有时甚至高于充分灌水处理。试验表明交替1/2根区灌溉两侧根系发育均衡，根区土壤微生物数量分布均匀。固定灌溉干燥区根系生长受到严重阻碍，其微生物数量与湿润区有明显差异。这是由于轻度的水分亏缺能有效地改善土壤的水分、通气等条件，从而有利于土壤微生物的繁衍发展。在不同灌水方式下，由于交替1/2根区灌溉使两侧根区土壤处于交替干燥和湿润状态，在提供生命活动所需水分的同时，使根区土壤处于良好的通气条件，为土壤微生物提供了有益的生存条件，因此显示出其明显的优越性。 (2)不同灌水处理对玉米株高、茎粗和叶面积等生长特征产生一定的影响。综合不同灌水方式和水分处理，处于优势的处理依次为为常规充分灌水、常规轻度水分亏缺、交替充分灌水、固定充分灌水。交替灌轻度水分亏缺处理的水分利用效率最高，在灌水量相同时，交替灌处理下的玉米以上三项生理指标都占有优势。不同灌水处理下玉米叶片总数由多到少依次为常规灌＞固定灌＞交替灌，但是当玉米停止营养生长开始生殖生长时的绿色叶片数由多到少依次为常规灌＞交替灌＞固定灌。由玉米结穗数可知，交替灌水方式不影响玉米生长发育和优良品质。 (3)土壤含水量与土壤微生物数量之间符合二次抛物线函数关系，即土壤微生物数量随土壤含水量的增大呈现出先增大后减小的趋势。常规灌，固定灌、交替灌和三种灌水方式综合考虑下，土壤微生物数量达到最高时的土壤含水量分别为0.115、0.150、0.111和0.127。其中交替灌和常规灌非常接近，并且小于综合所得。 (4)研究分析表明，土壤有机质含量与土壤微生物数量呈线性正相关关系。土壤pH值与土壤微生物数量之间存在二次抛物线关系，即土壤微生物数量随土壤pH值的增大呈现出先增大后减小的趋势，峰值出现在pH值为8.4时。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

第二章材料与方法

第三章不同灌水处理对玉米根区土壤微生物的影响

第四章不同灌水处理对玉米生长的影响

第五章土壤微生物与土壤水分、有机质及pH值的相关关系

第六章结论与讨论

参考文献

致谢

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