盐分胁迫条件下设施番茄水分吸收及根系分布模型构建

发布时间：2020-09-19 22:27

　　 以我国目前北方设施菜田土壤盐渍化现状为背景,于河北廊坊,以番茄为试材,通过设施番茄土壤栽培试验,设定不同灌水矿化度,研究了不同程度的盐分胁迫对土壤水盐分布以及对设施番茄生长的影响。同时,在试验的基础上,利用试验观测数据建立并且验证了盐分胁迫条件下的番茄水分吸收和根系分布模型,从而为设施蔬菜水分管理提供理论依据。主要研究结果如下:(1)盐分胁迫会使番茄生长受阻,同时也使得产量降低,T2、T3分别比T1减产37.8%和48.8%。并且盐分胁迫程度越高,对番茄生长及产量的影响越严重。但较低的盐分胁迫会促进番茄各项生长指标的生长,例如全育期叶干重T2T1T3,分别为458.4、450.4 和 409.4g;茎干重 T2T1T3,分别为 211.9、202.4 和 182.1 g;根系干重T2T1T3,总重量分别为1.8、1.4和1.2g。(2)盐分胁迫影响土壤水盐分布,不同盐分处理之间的土壤水分分布基本趋势一致,均为随着土壤深度增大,土壤含水量增大。灌水矿化度与土层平均含水量成正比。咸水灌溉后盐分在土壤中的累积量随着灌水矿化度的增大而增加,淡水灌溉后4个时段处理平均含水量分别为0.16、0.15、0.14和0.14cm3·cm-3,含有盐分胁迫的T2、T3处理四个时段平均含水量分别为 0.18、0.17、0.16 和 0.16 cm3·cm-3 和 0.19、0.18、0.18 和 0.19 cm3.cm-3,均高于淡水灌溉处理T1。盐分多累积于浅层土壤中,并且盐分浓度越高,根系吸水受到的抑制作用越大。(3)利用试验实测数据和反求法,计算得到了全育期设施番茄的根系吸水速率分布,并对盐分胁迫因子的参数进行优化,求得了φ050=-4301.00和p=1.13,构建了盐分胁迫条件下的设施番茄根系吸水模型,模型验证结果表明,模型模拟值较好地反映了番茄根系吸水速率的变化趋势。(4)利用实测根系分布数据建立了盐分胁迫下番茄根系分布模型,得出拟合系数a=0.35,b=1.01,c=2.12,d=0.16,为番茄根系吸水模型的应用提供了便利。通过对番茄根系吸水规律的研究,可以为指导盐渍化条件下蔬菜水分管理提供理论依据,同时提高水分利用效率,对促进我国设施农业可持续发展具有重要的意义。
【学位单位】：山西农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：S641.2;S626
【部分图文】：

用叶面积指数表征作物叶面积的生长状况，及单位土地面积上植物叶片总面积与土地面逡逑积的比值。叶面积指数可以反映作物群体大小动态指标。各处理叶面积指数变化过程如逡逑图１所示。从图１中可以看出，全生育期处理Ｔ２、Ｔ３总叶面积指数均小于对照Ｔ１。逡逑各处理叶面积指数变化趋势基本一致，幼苗期番茄叶面积指数迅速增大，在移栽后７１邋ｄ逡逑达到最大，处理Ｔｌ、Ｔ２、Ｔ３的叶面积分别为８．５２、８．４８和８．５２，无明显差异。随着番逡逑茄生长，在试验后期各处理番茄的叶面积指数均开始下降。究其原因，各处理番茄幼苗逡逑期的叶片生长非常迅速，为作物干物质积累提供基础；进入开花坐果期后，番茄生殖生逡逑长占优势，养分物质开始向果实转移，叶片等营养器官开始停止生长，继而老化、脱落，逡逑其干物质量逐渐减小。在试验后期各处理番茄的叶面积指数差异逐渐显现，尤其是处理逡逑Ｔ３的叶面积指数，在１１０ＤＡＴ为４．５８，较处理Ｔｌ、Ｔ２分别降低了邋１９．３％和１６．８％，处逡逑理Ｔ１与处理Ｔ２番茄叶面积指数的差异不显著。这说明

Ｆｉｇ邋１．邋Ｃｈａｎｇｅ邋ｏｆ邋ｔｏｍａｔｏ邋ｌｅａｆ邋ａｒｅａ邋ｉｎｄｅｘ逡逑３．邋１．２对番茄叶干重质量的影响逡逑各处理番茄生育期茎干重变化趋势如图２所示，通过观察番茄叶干重的质量变化，逡逑可以看出，幼苗期是番茄营养生长相对较快的时期，叶片生长非常迅速，与叶面积指数逡逑对比发现，幼苗期番茄叶片质量规律与叶面积指数变化规律较为一致，３个处理叶干重逡逑均大幅度上升，而进入开花坐果期开始下降，全生育期Ｔｌ、Ｔ２处理叶干重变化呈现先逡逑升后降的特点。逡逑同期比较不同处理番茄叶干重，结果发现全育期叶干重Ｔ２＞Ｔ１＞Ｔ３，分别为４５８．４邋ｇ、逡逑４５０．４邋ｇ邋和邋４０９．４邋ｇ。不同时期邋０－６０ＤＡＴ邋叶干重邋Ｔ２＞Ｔ３＞Ｔ１，邋６１ＤＡＴ邋和邋１００ＤＡＴ邋表现为逡逑Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３。总的来说，Ｔ３受盐分胁迫的抑制作用最为显著。从不同时期番茄叶干重质逡逑量的变化来看，淡水处理Ｔ１的最高值出现在８０ＤＡＴ，达１１６．８邋ｇ，逐渐于１００ＤＡＴ降低逡逑至１１２．４５邋ｇ

Ｆｉｇ邋２．邋Ｃｈａｎｇｅ邋ｏｆ邋ｔｏｍａｔｏ邋ｌｅａｆ邋ｄｒｙ邋ｗｅｉｇｈｔ逡逑３．邋１．邋３对番获儢干重的影响逡逑各处理番茄茎干重变化动态如图３所示。总体来说，三个处理均呈现上升趋势。全逡逑生育期Ｔ１处理最高值达到５９．６邋ｇ，Ｔ２处理最高达到５５．２５邋ｇ，邋Ｔ３则与ＴＩ相符，呈现出逡逑持续上升的变化特点，由最低值２．０４邋ｇ上升至５０．１邋ｇ。累积茎干重Ｔ２＞Ｔ１＞Ｔ３，分别为逡逑２１１．９ｇ、２０２．４邋ｇ和Ｉ８２．１ｇ，这与叶干重变化趋势相符合。分期比较而言，０－６０ＤＡＴ：逡逑Ｔ２＞Ｔ１＞Ｔ３，逦６１－１００ＤＡＴ：邋Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３，可以看出，Ｔ２变化幅度最明显，这说明在一定逡逑程度盐分胁迫的促进作用下，有利于番茄生长。逡逑图３表明全生育期内，处理Ｔ３茎干重最小，Ｔ２最高，说明一定程度的盐分胁迫促逡逑进番茄茎质量的提高，过量的盐分胁迫会对番茄茎秆生长有显著的不利影响。逡逑７０邋－Ｉ逦逡逑ｃ邋－

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本文编号：2823074