河西绿洲冷凉灌区板蓝根对膜下滴灌水分调亏的响应

发布时间：2020-04-11 04:19

【摘要】：河西绿洲区不合理灌溉方式严重影响了地区水资源的利用效率,且随着人工中药材种植面积的不断扩大,现有的水资源已难以满足该区农业用水的需求,因此,为实现河西绿洲区水资源的高效利用及药材产量的进一步增加,亟需对药用作物的节水及调控理论进行系统的试验研究。本文通过2018年在地处河西绿洲冷凉灌区的甘肃民乐县三堡镇益民灌溉试验站,开展板蓝根对膜下滴灌水分调亏的响应的试验研究,将板蓝根生育期划分为苗期、营养生长期、肉质根生长期和肉质根成熟期。在苗期和肉质根成熟期充分供水,其余两个生育期进行不同水平的亏水灌溉处理,共9个水分调亏处理和1个充分灌水对照,分析了不同水分处理对生长指标的影响,采用水量平衡方法计算了板蓝根各生育期的耗水量并分析了亏水灌溉条件下板蓝根的耗水规律、产量、品质及水分利用效率,构建了Jensen和Blank模型,拟合了亏水条件下板蓝根各生育阶段耗水量与产量间的关系,得出该区板蓝根水分生产函数,旨在为板蓝根节水高产高效灌溉提供理论依据。研究结果如下:(1)在膜下滴灌水分调亏处理下,对照CK的株高、主根长、主根直径、叶面积指数等生长指标均保持较高水平,营养生长期轻度亏水处理对板蓝根生长动态指标影响不显著(P0.05),而营养生长期中度和重度亏水则均会造成生长指标值显著(P0.05)下降。(2)中度和重度亏水会抑制板蓝根干物质积累,影响显著(P0.05),轻度亏水则显著提高了干物质的积累。板蓝根全生育期各处理的干物质累积速率呈现生育中期(肉质根生长期0.386g/d)较大,生育前(0.148g/d)和后期较小的单峰式变化。轻度亏水对成熟期板蓝根地上、地下部分生物量的影响不显著(P0.05),中度和重度亏水影响显著,如处理WD1地上部分生物量最大(14.03g),较CK增加1.23%,根干重增加7.02%。同时,轻度亏水处理能调节光合产物向根部积累提高板蓝根的根冠比,而重度亏水处理则显著降低了根冠比,如处理WD8和WD9根冠比较CK显著降低9.05%和7.79%。此外,营养生长期轻度亏水还能显著提高板蓝根收获指数,处理WD1收获指数为0.67。(3)板蓝根各生育期耗水规律表现为:营养生长期与肉质根生长期耗水量较大,肉质根成熟期次之,苗期最小,耗水模数依次在32.92%、32.85%、16.33%和9.42%以上。不同生育期亏水处理均显著(P0.05)降低了板蓝根耗水量,且耗水量随亏水程度的增大而减少,其中,轻中度连续亏水处理的耗水量较CK显著降低6.01%~7.92%,而重度亏水处理(WD3、WD8和WD9)的耗水量相比CK显著降低9.86%~12.98%。(4)营养生长期轻度亏水有利于提高板蓝根产量,而中度和重度亏水均会导致产量显著(P0.05)减少。其中轻度亏水处理WD1的产量最高(8475.38kg/hm~2),较对照CK提高1.51%,其次是处理WD4较对照CK略有降低,但差异不显著(P0.05),而重度亏水处理(WD3、WD8和WD9)的产量均比对照显著降低16.32%~30.72%。(5)轻中度亏水处理能提高板蓝根有效成分含量,对板蓝根品质形成有利,而重度亏水则对有效成分的积累不利。板蓝根营养生长期、肉质根生长期轻中度连续亏水(WD4、WD5、WD6和WD7)的靛蓝含量较对照CK增幅介于3.26%~9.62%,差异显著(P0.05),重度亏水处理(WD3、WD8和WD9)的靛蓝含量较CK显著下降6.53%~7.18%;营养生长期重度水分处理(WD3、WD8、WD9)的靛玉红含量较对照CK显著降低12.80%~13.42%,但轻中度连续亏水处理(WD4、WD5和WD6)的靛玉红含量较对照CK显著增加1.03%~4.95%。亏水处理对板蓝根中(R,S)-告依春含量的影响与靛蓝、靛玉红影响基本一样,营养和肉质根生长期轻中度连续亏水处理(WD4、WD5和WD6)较CK差异显著,增幅4.58%~7.92%。(6)轻度亏水处理显著提高了板蓝根水利用效率,且产量与对照CK相近。轻度亏水处理WD1和WD4的灌溉水利用效率和水分利用效率分别较CK显著提高10.29%和8.98%和8.87%和7.05%(P0.05),而其他处理均有不同程度的下降。板蓝根耗水量与产量呈现二次函数关系,耗水量为386.80mm时,板蓝根产量最高,而当耗水量大于该值时,其产量将不再增加,反而会减少。(7)用Jensen和Blank模型解得的板蓝根阶段水分生产函数模型的相关系数R分别为0.981和0.998,二者均能较好的反映板蓝根产量与耗水量间的关系,且两种模型得出的板蓝根各生育阶段水分敏感指数,从大到小依次为肉质根生长期、营养生长期、肉质根成熟期和苗期。
【图文】：

根系生物量,下板,地上部分,根冠比

图 3-2 成熟期不同水分处理下板蓝根地上部分和根系生物量 3-2Aboveground part and root biomass of Radix Isatidis at maturity under different watertreatment的不同小写字母表示各处理在 0.05 水平上差异显著。下同。rent lowercase letters marked in the figure indicate that the treatment differs significantly at the 0.05 level. The 滴灌水分调亏对板蓝根收获前根冠比的影响比可作为作物的抗旱性指标，它是指作物地下部分与地上部分生物量图 3-3 可以看出，各亏水处理对板蓝根根冠比的影响大小不同：营养亏水处理 WD1 和 WD4 的根冠比较 CK 分别显著（P<0.05）提高 6.0，而重度亏水处理 WD3，在下一生育期供水恢复后，其复水补偿效冠比和对照接近；在剩余处理中，WD5、WD6 和 WD7 的根冠比较别提高 4.34%、2.17%和 1.09%，无显著差异（P>0.05），而重度亏水和 WD9 及中度亏水处理 WD2 则比对照 CK 显著减小；其中在各亏水处理 WD1、WD4、WD5、WD6 和 WD7 间差异不显著，，但与重度亏0WD1 WD2 WD3 WD4 WD5 WD6 WD7 WD8 WD9 CK处理Treatment
【学位授予单位】：甘肃农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S567.2

【相似文献】