灌溉与供磷对间套作物生理特征和籽粒品质的调控

【摘要】：为了寻求西北一熟灌区间套种植模式下高产高效的水磷耦合机制，探讨灌溉与供磷对间套作生理特征的调控及其产量和品质效应，确定作物适宜的灌溉量和施肥量，确立该地区最佳的水肥运筹模式，试验选择小麦-玉米-马铃薯间套模式，设计低(W_1：750m~3／hm~2)、中(W_2：1050m~3／hm~2)、高(W_3：1350m~3／hm~2)三个灌溉水平，设计三个供磷量(P_0：0 kg纯P_2O_5/hm~2；P_1：75kg纯P_2O_5／hm~2；P_2：150 kg纯P_2O_5／hm~2)，在甘肃景泰县进行大田试验：选择小麦-玉米传统的间套模式，设计三个供水水平(W_1：30％-35％；W_2：60％-65％；W_3：75％-80％)，两个施磷量(P_0：0mg／kg；P_1：200mg／kg)在甘肃农业大学农学院网室进行PVC管栽模拟试验。获得的主要结果有： Ⅰ．灌溉与供磷对间套群体中作物的生理特征具有明显的调控效应。在充分的磷肥供应(P_2：150 kg纯P_2O_5／hm~2)和适度(W_2：1050m~3／hm~2)的水分灌溉条件下，根系生长旺盛，根冠比例协调，作物叶绿素含量高，叶片水分状态良好。适当的干旱(60％-65％的田间相对含水量)有利于根系的下扎和产量的提高，严重干旱大大地降低了群体作物的根量，增加了作物根系和叶片的质膜透性，同时也降低了根系活力；供磷增加下层根量，提高根系活力，供磷与不供磷相比，在0-30cm土层范围内，间作小麦根系活力提高65.90％，间作玉米增加65.00％；间作小麦根系总量平均增加94.66％，间作玉米增加67.67％；间作小麦叶片细胞质膜透性平均下降8.33％，间作根系下降7.96％，间作玉米叶片平均下降1.63％，根系下降2.50％。 2．灌溉与供磷明显地改变了复合群体作物的耗水量。耗水量在不同的灌溉水平之间相比较，小麦W_3比W_1高29.86％，W_3比W_2高16.17％；玉米W_3比W_1高63.01％，W_3比W_2高24.20％；马铃薯W_3比W_1高46.38％，W_3比W_2高28.52％。不同的供磷水平相比较，小麦P_2比P_0高29.86％，P_2比P_1高6.88％；玉米P_2比P_0高10.17％，P_2比P_1高4.92％；马铃薯P_2比P_0高2.7％，P_2比P_1高0.3％。 3．复合群体作物的水分利用效率(WUE)随灌溉与供磷水平的不同而变化。灌溉降低了作物的水分利用效率；供磷提高了作物的水分利用效率。在群体水平上分析，不同的灌溉与供磷处理相比较，复合群体三种作物WUE呈 鱿旅次必丈笋2004届颐全学夕老戈 WZpZWIPZW.P:Wlp。WZP。WZP;W3PIW3P:W3P。趋势变化。WZP:产量 和水分利用效率都达到最高。灌溉与供磷对群体小麦、马铃薯、玉米的耗水量和 水分利用效率的调控效应可用以下二元一次线性方程拟合。 ETw一0.4ox一+1 .73x2+253.65(RZ一0.966**，F=56.25) ETe一o.39xz+4.785x2+67.35(RZ=0.936**，F=43.53，n一9) ETP一o.olxl+3.3ox2+165.22(R2=0.995**，F一562.15，n=9) CwoE一0.003x，一0.06x2+1 5.132(R2二0.971**，F=101.40，n=9) wwuE二一0.oolx;一0.03x2+10.59(R2二0.785*，F=10.95，n=9) pwuE一o.02x，一0.loxZ+30.54(R2一0.676*，F一244，n=9) 注:xl供磷量，xZ灌溉量，Y产量，I间作，M单作，ET耗水量，W小麦，P马铃薯，C玉米.WtJE 是水分利用效率。*0.05显著水平;*0.01显著水平。 4.灌溉与供磷有利于间套作物产量的提高。水分胁迫试验结果表明(P VC 塑料管模拟试验)，供磷使间作小麦株高增加46.14%，穗长增加64.67%，穗粒 数增加176，20%，籽粒产量增加239.56%，生物产量增加173.97%，收获指数增 加25.43%。产量在处理之间差异显著(a=0.05，LSD)，依次为wZP:w3P，wLP: w抓，wZP。wlP。。大田试验不同处理间比较，其产量都随施磷量的增加而提高， 施磷与不施磷相比，单作小麦Pl比P0产量提高9.54%，PZ比P0提高15.巧%;间 作小麦Pl比P。产量提高10.68%，P:比P。提高14.00%;l旬作玉米Pl比P。产量提 高8.43%，P:比P。提高18.10%;间作马铃薯P:比P。产量提高l名4%，PZ比Po提 高14.780，0。经济产量均以中灌(W2:losom，加nZ)和高磷(PZ:250 kg纯P ZO5zqlln“)处理最高，单作小麦、间作小麦、间作玉米、间作马铃薯在该处理条件 下的产量依次是7253.84kg/hmZ、3320.45 kg/hm，、6269.30 kg/hm，和13801.86 kg/hmZ。大田三种作物产量与灌溉和供磷二因素的拟合方程是: Ywl一2.61xl+2.4ox2+2574.62(RZ=0.715*F=7.52，n=9) YwM=5.95 xl+4.29 xZ+5479.37(RZ=0.643*，F=5.411，n=9) YIP=一o.6lxl+13.74x2+5511.34(RZ=0.403，F=2.03，n=9) Ylc=5 .44xl+7.37x2+4132.57(R2=0.66*，F=5.757，n=9) 5.产量、耗水量和水分利用效率之间相关分析结果表明，作物耗水量与水 分利用效率之间呈显著的负相关，小麦、玉米、马铃薯、群体相关系数分别为一 0 .860**、一0.927**、一0.784*和0.869**。 6.水磷处理对小麦一玉米一马铃薯群体小麦籽粒的千粒重、蛋白质含量、面筋 含量、沉淀值有明显的调控效应。供磷提高小麦籽粒的蛋白质含量和干、湿面筋 跳硫农业大笋2004届颐至甲笋世居戈 含量，增加千粒重。灌溉降低了蛋白质含量和沉淀值，增加了千粒重。 与不供磷处理相比较， 籽粒蛋白质含量提高 单作小麦的千粒重增加5.6%，带田增加4.妈; 供磷处理 单作小麦 4.52%，带?

【关键词】：灌溉与供磷 小麦-玉米-马铃薯 小麦-玉米 生理特征 水万利用 效率(WUE) 品质 产量
【学位授予单位】：甘肃农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：S311
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