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《西北农林科技大学》 2009年
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温室小型西瓜高效用水机理及灌溉模式研究

郑健  
【摘要】:温室小型西瓜是近年发展起来的优质西瓜新品种,已成为中国西瓜市场上的高档畅销果品,是现代化温室和设施中经济效益较高、栽培量较大的果品种类之一。如何根据温室小型西瓜生产过程中对水分的需要,采用先进的灌溉技术及模式,按时、按需对作物进行灌溉,在提高作物的产量和品质的同时节约灌溉用水量具有重要的现实意义。本文采用试验测定和理论分析相结合的方法,对温室小型西瓜生育期内生理生态指标特性及耗水规律、高效用水模式进行了分析研究,得出以下主要结论: (1)苗期和开花坐果期采用低用水量会对西瓜主蔓的生长造成较为严重的抑制,且影响的程度随着亏水程度的加重而增大,在苗期的适度亏水有利于复水后西瓜的生长,且主蔓生长存在着水分补偿效应,而果实膨大期和果实成熟期阶段亏水处理后对西瓜主蔓的生长则没有太大影响;在苗期采用一定的水分亏缺通过复水会对叶面积指数产生一定的补偿效益,但水分亏缺程度过大会对植物生长发育产生较严重的影响,导致复水后产生的补偿效益不能有效弥补苗期水分亏缺产生的影响。 (2)各供水条件下西瓜叶片细胞液浓度变化呈“单峰”曲线,而叶片光合速率和气孔导度的日变化近似的“双峰”曲线。苗期叶绿素a、叶绿素b和叶绿素(a+b)均以T11处理最高,T14处理最低,而叶绿素(a/b)值表现为T14处理最高,T11处理最低;进入到开花坐果期叶绿素a和叶绿素(a+b)均呈现T1T5T11T14,而叶绿素(a/b)值依然表现为T14处理最高,说明在苗期采用低水量处理不利于开花坐果期复水后对作物的光补偿。其中,T1处理为在西瓜苗期、开花坐果期、果实膨大期和果实成熟期四个生育阶段均采用1.25Ep为灌溉标准;T5处理为在四个生育阶段分别采用1.0Ep、1.25Ep、1.0Ep、0.75Ep为灌溉标准;T11处理为在四个生育阶段分别采用0.75Ep、0.75Ep、1.25Ep和1.0Ep为灌溉标准;T14处理在四个生育阶段分别采用0.5Ep、1.0Ep、0.75Ep和1.25Ep为灌溉标准。 (3)果实膨大期一定水分亏缺可以提高西瓜的可溶性固形物含量,而在开花坐果期水分亏缺处理不利于可溶性固形物含量的提高;坐果-膨大阶段水分亏缺对Vc含量的影响是全生育期中最大的;开花坐果期和果实膨大期,水分亏缺可有效提高植株果实中有机酸的含量。 (4)茎粗和根系干重与产量之间分别呈极显著和显著的正相关关系,可将茎粗和根系干重作为评价温室小型西瓜高产的主要因素。水分敏感指数表明,果实膨大期和开花坐果期的水分敏感程度高,果实成熟期和苗期的水分敏感程度较低;通过建立基于信息熵理论的多层次多目标综合评价模型,并采用试验数据进行计算分析,结果表明在苗期、开花坐果期、果实膨大期和果实成熟期分别采用0.75Ep、0.75Ep、1.25Ep和1.0Ep为灌溉标准的T11处理决策优属度明显高于其他处理,适宜于在实际生产中推广。 (5)各典型天气条件下温室小型西瓜的茎干液流通量密度日变化趋势均呈“几”字形的宽峰曲线。全生育阶段内各处理茎流通量密度最大值均出现在果实膨大期阶段,在各生长阶段各处理的茎流通量密度最大值出现的时间有所不同,苗期和果实成熟期出现在14:00-14:30之间,而开花坐果期出现和果实膨大期分别出现在中午12:30和下午16:30左右,有一个相对的提前和滞后。植株茎液流通量密度与空气饱和水汽压差(VPD)相关性最强,其次是与太阳总辐射(Q)极显著相关,而空气温度(Ta)与液流的相关性不强。 (6)温室作物蒸发蒸腾量与太阳总辐射(Q)、室内平均温度(Tmean)、日最高气温(Tmax)和日最低气温(Tmin)呈显著的正相关关系,与日空气平均相对湿度(RHmean)、日最高空气相对湿度(RHmax)和日空气最低相对湿度(RHmin)呈显著负相关。P-M-Modified公式在温室内作物的蒸发蒸腾量计算中可以获得良好结果。 (7)温室内光合有效辐射与水面蒸发量的关系可用线性关系表示,相关系数达0.7974。日光温室内作物光合速率随光合有效辐射上升到一定程度后,将不随光合有效辐射的增加而增加;叶片细胞液浓度、茎流通量密度与光合有效辐射的日变化均呈“单峰”型曲线,叶片细胞液浓度和茎流通量密度相对于光合有效辐射有明显的滞后现象。日光温室内冬、春季晴天及阴天的太阳总辐射(Q)和光合有效辐射(PAR)日变化均为单峰型曲线,晴天和阴天太阳总辐射和光合有效辐射日变化趋势一致,阴天比晴天小得多。日光温室内小型西瓜的平均光合有效辐射利用率为6.3%左右,明显高于大田作物,有利于提高作物的光合有效辐射利用率。 (8)通过试验分析了温室小型西瓜叶长、叶宽与叶面积之间的关系以及各阶段干物质量,构建了温室小型西瓜单叶叶面积预测回归模型和基于Logistic模型的不同灌溉模式温室小型西瓜干物质积累模型,经检验模型模拟效果良好。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:S651;S627

【引证文献】
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【同被引文献】
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