西南旱地油菜田土壤水分和作物光合特征对覆盖材料和垄沟比的响应
发布时间：2021-09-07 21:22
为了应对西南地区频发的季节性干旱,提高旱作农田水分利用效率和作物光能利用效率,设置大田试验,研究不同覆盖材料（普通白膜、普通黑膜、生物降解膜和不覆膜）和不同垄沟比（40 cm∶40 cm和40 cm∶80 cm）对土壤贮水量和油菜光合特性、荧光参数、叶绿素相对含量（SPAD）的影响。结果表明:油菜生育期不同覆盖材料下的土壤贮水量为:普通黑膜垄作（BR）≈普通白膜垄作（WR）≈生物降解膜垄作（BDR）>不覆膜垄作（NR）>平作（FP）;在同一覆盖材料下,垄沟比对土壤贮水量无显著影响。与平作相比,垄沟集雨处理的净光合速率、气孔导度、最大荧光、可变荧光、PSⅡ最大光化学量子产量、PSⅡ潜在活性、光化学猝灭系数和非光化学猝灭系数均有所提高;与平作相比,WR、BR、BDR和NR处理的SPAD值分别提高6.1%、8.6%、8.5%和3.6%,瞬时水分利用效率分别提高18.3%、11.4%、16.3%和10.4%。相比于平作,BR、WR和BDR处理可显著增加油菜产量,NR处理增产不显著,普通黑膜垄作+垄沟比40 cm∶40 cm处理的经济效益最高。可见,垄沟集雨种植可以改善西南旱地油菜田...
【文章来源】：应用生态学报. 2020,31(10)北大核心CSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
研究区油菜生育期和近30年当地月平均降雨量和月平均气温
与平作相比,垄沟集雨种植可增加土壤含水量(图2)。在苗期,各处理和平作的土壤含水量仅在表层(0～20 cm)差异较明显,在较深土层则不明显,而在蕾薹期、花期和成熟期,各处理和平作的土壤含水量在深层土壤(60 cm)的差异比表层土壤更明显,其中以花期差异最明显。就0～60 cm土层平均值而言,油菜花期FP、WR40、WR80、BR40、BR80、BDR40、BDR80、NR40和NR80处理的土壤含水量分别为14.7%、17.5%、17.3%、17.8%、17.8%、16.9%、17.6%、15.9%和16.1%。2.1.2 土壤贮水量
由表2可知,垄沟集雨各处理的gs均大于平作,而Ci则都小于平作(表2)。在苗期,除BDR80和NR80处理外,其余各处理的gs均显著高于平作。在蕾薹期,WR40、BR80、BDR80和NR80处理的gs显著高于平作,BR40、BDR40、NR40和WR80处理的gs与平作差异不显著。不论是在苗期还是蕾薹期,垄沟集雨各处理的Ci与平作都无显著差异。说明垄沟集雨处理能使油菜功能叶片的gs增加,但不同处理间的增加程度不同。表1 油菜不同生长阶段叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(IWUE)Table 1 Leaf net photosynthetic rate (Pn), transpiration rate (Tr) and water use efficiency (IWUE) at different growth stages of rapeseed 处理Treatment 苗期 Seedling stage 蕾薹期 Bud stage 花期 Flowering stage Pn(μmol·m-2·s-1) Tr(mmol·m-2·s-1) IWUE(μmol·mol-1) Pn(μmol·m-2·s-1) Tr(mmol·m-2·s-1) IWUE(μmol·mol-1) Pn(μmol·m-2·s-1) Tr(mmol·m-2·s-1) IWUE(μmol·mol-1) FP 12.14±0.45c 0.55±0.01c 21.95±0.88b 7.85±0.99e 0.77±0.06bc 10.50±1.88c 13.92±0.36a 0.71±0.07abcd 19.80±1.60a WR40 15.62±0.90b 0.60±0.01bc 26.22±1.77a 12.96±0.40ab 0.90±0.09abc 14.63±1.21ab 11.88±1.60a 0.62±0.09d 19.19±0.34ab WR80 15.82±0.02ab 0.67±0.02ab 23.77±0.76ab 11.51±0.39cd 0.76±0.06c 15.18±0.67a 12.61±1.79a 0.66±0.07bcd 19.05±1.02ab BR40 17.81±1.65a 0.67±0.04ab 26.63±1.31a 11.85±0.38bcd 0.88±0.05abc 13.67±1.29ab 11.40±0.07a 0.67±0.08bcd 17.54±2.11ab BR80 15.15±0.04b 0.70±0.05a 21.97±1.57b 12.83±0.42abc 0.93±0.03ab 13.79±0.85ab 12.55±0.34a 0.64±0.03cd 19.53±0.32ab BDR40 14.47±0.47b 0.61±0.05abc 23.94±1.37ab 13.44±0.33a 0.98±0.04a 13.74±0.89ab 15.05±0.68a 0.80±0.08ab 19.19±2.38ab BDR80 15.02±0.54b 0.56±0.03c 27.05±2.10a 13.59±0.38a 0.97±0.07a 14.08±0.87ab 15.01±0.61a 0.74±0.03abcd 20.25±1.13a NR40 14.35±0.77b 0.58±0.02bc 24.71±0.85ab 10.64±0.04d 0.89±0.06abc 12.06±0.81bc 13.57±1.20a 0.77±0.07abc 17.70±1.76ab NR80 14.03±0.30bc 0.56±0.02c 24.99±1.28ab 11.67±0.36bcd 0.89±0.08abc 13.35±1.07abc 12.84±2.40a 0.84±0.05a 15.09±2.01b FP:平作Flat planting;WR40:沟宽40 cm普通白膜垄作40 cm furrow width with white film mulching;WR80:沟宽80 cm普通白膜垄作80 cm furrow width with white film mulching;BR40:沟宽40 cm普通黑膜垄作40 cm furrow width with black film mulching;BR80:沟宽80 cm普通黑膜垄作80 cm furrow width with black film mulching;BDR40:沟宽40 cm生物降解膜垄作40 cm furrow width with biodegradable film mulching;BDR80:沟宽80 cm生物降解膜垄作80 cm furrow width with biodegradable film mulching;NR40:沟宽40 cm不覆膜垄作40 cm furrow width without film mulching;NR80:沟宽80 cm不覆膜垄作80 cm furrow width without film mulching．同列不同字母表示差异显著(P<0.05) Different letters in the same column meant significant difference at 0.05 level．下同The same below.
【参考文献】：
期刊论文
[1]北方干旱区降解膜覆盖农田玉米生长和氮素利用模拟及优化[J]. 李仙岳,冷旭,张景俊,郭宇,丁宗江,胡小东,朱昆仑. 农业工程学报. 2020(05)
[2]垄沟集雨种植对土壤贮水量和紫花苜蓿生长特性的影响[J]. 宋兴阳,王琦,胡广荣,李富春,王鹤龄. 草原与草坪. 2017(03)
[3]沟覆盖材料对垄沟集雨种植饲草作物青贮品质和产量的影响[J]. 胡广荣,王琦,宋兴阳,李富春,张登奎,张恩和,刘青林,王鹤龄. 草原与草坪. 2017(02)
[4]半干旱区不同秋覆膜方式对土壤水分及春玉米光合特性的影响[J]. 张超,吴杨,黄方园,贾志宽,蔡铁,任小龙. 干旱地区农业研究. 2017(02)
[5]覆膜种植对甘南高寒区苜蓿生长和杂草数量的影响[J]. 鱼小军,柴锦隆,徐长林,师尚礼,肖红,马隆喜,曹国顺. 中国农业科学. 2016(04)
[6]关中灌区沟垄集雨种植补灌对冬小麦光合特征、产量及水分利用效率的影响[J]. 张玉,韩清芳,成雪峰,杨姗姗,贾志宽,丁瑞霞,任小龙,聂俊峰. 应用生态学报. 2015(05)
[7]农田土壤水分含量的激光诱导荧光光谱表征[J]. 张石锐,董大明,郑文刚,赵贤德,王纪华. 光谱学与光谱分析. 2012(10)
[8]垄沟集雨对干旱半干旱区土壤水热条件及老芒麦产草量的影响[J]. 何峰,王堃,李向林,徐柱. 农业工程学报. 2012(12)
[9]不同沟垄覆盖方式对冬小麦土壤水分及水分利用效率的影响[J]. 李儒,崔荣美,贾志宽,韩清芳,路文涛,侯贤清. 中国农业科学. 2011(16)
[10]陇中半干旱区马铃薯集雨限灌效应研究[J]. 秦舒浩,张俊莲,王蒂,肖洪浪,蒲育林. 作物学报. 2011(01)
硕士论文
[1]垄沟集雨种植覆盖比对土壤水温和春玉米光合效率的影响[D]. 赵冀.西北农林科技大学 2017
[2]旱区垄沟集雨耕作对春玉米水生产力及土壤环境的影响研究[D]. 邓浩亮.甘肃农业大学 2015
本文编号：3390272
【文章来源】：应用生态学报. 2020,31(10)北大核心CSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
研究区油菜生育期和近30年当地月平均降雨量和月平均气温
与平作相比,垄沟集雨种植可增加土壤含水量(图2)。在苗期,各处理和平作的土壤含水量仅在表层(0～20 cm)差异较明显,在较深土层则不明显,而在蕾薹期、花期和成熟期,各处理和平作的土壤含水量在深层土壤(60 cm)的差异比表层土壤更明显,其中以花期差异最明显。就0～60 cm土层平均值而言,油菜花期FP、WR40、WR80、BR40、BR80、BDR40、BDR80、NR40和NR80处理的土壤含水量分别为14.7%、17.5%、17.3%、17.8%、17.8%、16.9%、17.6%、15.9%和16.1%。2.1.2 土壤贮水量
由表2可知,垄沟集雨各处理的gs均大于平作,而Ci则都小于平作(表2)。在苗期,除BDR80和NR80处理外,其余各处理的gs均显著高于平作。在蕾薹期,WR40、BR80、BDR80和NR80处理的gs显著高于平作,BR40、BDR40、NR40和WR80处理的gs与平作差异不显著。不论是在苗期还是蕾薹期,垄沟集雨各处理的Ci与平作都无显著差异。说明垄沟集雨处理能使油菜功能叶片的gs增加,但不同处理间的增加程度不同。表1 油菜不同生长阶段叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(IWUE)Table 1 Leaf net photosynthetic rate (Pn), transpiration rate (Tr) and water use efficiency (IWUE) at different growth stages of rapeseed 处理Treatment 苗期 Seedling stage 蕾薹期 Bud stage 花期 Flowering stage Pn(μmol·m-2·s-1) Tr(mmol·m-2·s-1) IWUE(μmol·mol-1) Pn(μmol·m-2·s-1) Tr(mmol·m-2·s-1) IWUE(μmol·mol-1) Pn(μmol·m-2·s-1) Tr(mmol·m-2·s-1) IWUE(μmol·mol-1) FP 12.14±0.45c 0.55±0.01c 21.95±0.88b 7.85±0.99e 0.77±0.06bc 10.50±1.88c 13.92±0.36a 0.71±0.07abcd 19.80±1.60a WR40 15.62±0.90b 0.60±0.01bc 26.22±1.77a 12.96±0.40ab 0.90±0.09abc 14.63±1.21ab 11.88±1.60a 0.62±0.09d 19.19±0.34ab WR80 15.82±0.02ab 0.67±0.02ab 23.77±0.76ab 11.51±0.39cd 0.76±0.06c 15.18±0.67a 12.61±1.79a 0.66±0.07bcd 19.05±1.02ab BR40 17.81±1.65a 0.67±0.04ab 26.63±1.31a 11.85±0.38bcd 0.88±0.05abc 13.67±1.29ab 11.40±0.07a 0.67±0.08bcd 17.54±2.11ab BR80 15.15±0.04b 0.70±0.05a 21.97±1.57b 12.83±0.42abc 0.93±0.03ab 13.79±0.85ab 12.55±0.34a 0.64±0.03cd 19.53±0.32ab BDR40 14.47±0.47b 0.61±0.05abc 23.94±1.37ab 13.44±0.33a 0.98±0.04a 13.74±0.89ab 15.05±0.68a 0.80±0.08ab 19.19±2.38ab BDR80 15.02±0.54b 0.56±0.03c 27.05±2.10a 13.59±0.38a 0.97±0.07a 14.08±0.87ab 15.01±0.61a 0.74±0.03abcd 20.25±1.13a NR40 14.35±0.77b 0.58±0.02bc 24.71±0.85ab 10.64±0.04d 0.89±0.06abc 12.06±0.81bc 13.57±1.20a 0.77±0.07abc 17.70±1.76ab NR80 14.03±0.30bc 0.56±0.02c 24.99±1.28ab 11.67±0.36bcd 0.89±0.08abc 13.35±1.07abc 12.84±2.40a 0.84±0.05a 15.09±2.01b FP:平作Flat planting;WR40:沟宽40 cm普通白膜垄作40 cm furrow width with white film mulching;WR80:沟宽80 cm普通白膜垄作80 cm furrow width with white film mulching;BR40:沟宽40 cm普通黑膜垄作40 cm furrow width with black film mulching;BR80:沟宽80 cm普通黑膜垄作80 cm furrow width with black film mulching;BDR40:沟宽40 cm生物降解膜垄作40 cm furrow width with biodegradable film mulching;BDR80:沟宽80 cm生物降解膜垄作80 cm furrow width with biodegradable film mulching;NR40:沟宽40 cm不覆膜垄作40 cm furrow width without film mulching;NR80:沟宽80 cm不覆膜垄作80 cm furrow width without film mulching．同列不同字母表示差异显著(P<0.05) Different letters in the same column meant significant difference at 0.05 level．下同The same below.
【参考文献】：
期刊论文
[1]北方干旱区降解膜覆盖农田玉米生长和氮素利用模拟及优化[J]. 李仙岳,冷旭,张景俊,郭宇,丁宗江,胡小东,朱昆仑. 农业工程学报. 2020(05)
[2]垄沟集雨种植对土壤贮水量和紫花苜蓿生长特性的影响[J]. 宋兴阳,王琦,胡广荣,李富春,王鹤龄. 草原与草坪. 2017(03)
[3]沟覆盖材料对垄沟集雨种植饲草作物青贮品质和产量的影响[J]. 胡广荣,王琦,宋兴阳,李富春,张登奎,张恩和,刘青林,王鹤龄. 草原与草坪. 2017(02)
[4]半干旱区不同秋覆膜方式对土壤水分及春玉米光合特性的影响[J]. 张超,吴杨,黄方园,贾志宽,蔡铁,任小龙. 干旱地区农业研究. 2017(02)
[5]覆膜种植对甘南高寒区苜蓿生长和杂草数量的影响[J]. 鱼小军,柴锦隆,徐长林,师尚礼,肖红,马隆喜,曹国顺. 中国农业科学. 2016(04)
[6]关中灌区沟垄集雨种植补灌对冬小麦光合特征、产量及水分利用效率的影响[J]. 张玉,韩清芳,成雪峰,杨姗姗,贾志宽,丁瑞霞,任小龙,聂俊峰. 应用生态学报. 2015(05)
[7]农田土壤水分含量的激光诱导荧光光谱表征[J]. 张石锐,董大明,郑文刚,赵贤德,王纪华. 光谱学与光谱分析. 2012(10)
[8]垄沟集雨对干旱半干旱区土壤水热条件及老芒麦产草量的影响[J]. 何峰,王堃,李向林,徐柱. 农业工程学报. 2012(12)
[9]不同沟垄覆盖方式对冬小麦土壤水分及水分利用效率的影响[J]. 李儒,崔荣美,贾志宽,韩清芳,路文涛,侯贤清. 中国农业科学. 2011(16)
[10]陇中半干旱区马铃薯集雨限灌效应研究[J]. 秦舒浩,张俊莲,王蒂,肖洪浪,蒲育林. 作物学报. 2011(01)
硕士论文
[1]垄沟集雨种植覆盖比对土壤水温和春玉米光合效率的影响[D]. 赵冀.西北农林科技大学 2017
[2]旱区垄沟集雨耕作对春玉米水生产力及土壤环境的影响研究[D]. 邓浩亮.甘肃农业大学 2015
本文编号：3390272
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