水盐协同调控对作物产量与品质的影响机理及其应用研究

发布时间：2016-12-23 14:04

  本文关键词：水盐协同调控对作物产量与品质的影响机理及其应用研究，，由笔耕文化传播整理发布。

《中国农业大学》 2015年

水盐协同调控对作物产量与品质的影响机理及其应用研究

贺新  

【摘要】：农业灌溉水资源短缺和土壤盐渍化加深已成为制约河套灌区农业可持续发展和生态环境建设的重要因素,在水资源问题日益严重的背景下,减少大田耗水型作物、增加节水型经济作物种植比例也已经成为河套灌区缓解水资源供需矛盾、促进农民增收的重要措施。经济作物的品质随着人们食品安全意识的增强而备受重视,因此推行微咸水结合调亏灌溉的新型水盐协同调控灌溉模式可能会得到越来越多的关注。因此,研究作物在微咸水调亏灌溉条件下产量与品质对水盐协同调控的响应机理,建立水盐生产函数以探讨产量-品质-水盐关系,提出水分高效利用的灌溉制度,对于促进河套灌区水资源可持续利用具有重要的理论意义和实用价值。 本文以河套灌区特色经济作物油葵为研究对象,于2013-2014年在内蒙古巴彦淖尔市曙光试验站开展了2年的盆栽试验,系统研究了油葵耗水、生理生态、产量、品质及水分利用效率对微咸水调亏灌溉的响应规律,探讨了其水盐生产函数的参数特征,提出并评价了油葵节水、控盐、调质的高效水分利用的灌溉制度。主要取得成果的如下： (1)微咸水调亏灌溉条件下,油葵的耗水量可达448.26mm,耗水强度为现蕾期开花期成熟期。灌水矿化度小于5g/L时,全生育期耗水随灌水矿化度的增加而显著降低,水盐协同调控下,作物生殖生长阶段耗水的比例下降,灌水盐分对作物耗水的降低起决定作用,在能够保证不大幅减产的同时可有效的降低全生育期的灌溉水量。水盐调控对油葵百粒重、盘茎和单株产量影响显著,开花期水分亏缺会使产量显著降低。协同调控下,灌水矿化度先于水分亏缺对产量的降低起到决定作用,因此先要控制盐分的摄入,再优化水量的分配。微咸水灌水处理中,3.5g/L现蕾期80%灌水定额处理的水分利用效率较高,可提高4.35%～53.19%。 (2)油葵的株高、叶面积对盐分增加的响应更敏感,而地上部生物量则对水分调亏响应更敏感。不同生育阶段不同部位的离子积累受水盐调控影响显著,根系和叶片以累积Na+为主,茎秆以累积K+为主,Cl-则在三个部位中均显著累积。水盐协同调控下,现蕾期Na+主要积累在根系中,而开花期和成熟期则运移到叶片中,K+是根系和叶片中最主要的渗透调节离子。净光合速率日变化曲线在水盐协同调控下主要为单峰型,其对水盐协同调控的响应与灌水盐分关系密切,灌水盐分上限为3.5g/L,随着水盐调控程度和时间的增加,抑制Pn增加的影响因素由气孔限制向非气孔因素转变。生育初期水分调亏会抑制气孔开度而减小蒸腾速率,但随着生育阶段的发展,油葵开花期3.5g/L中度水分亏缺会有效控制盐分的摄入,反而增加了叶片的蒸腾速率。 (3)轻度水分调亏会增加油葵的含油率和生育酚含量,但中度水分调亏和灌水盐分增加则会显著减小其含量,水盐协同调控表现出互相制约的效应。油酸脂肪酸含量则在水盐调控下显著增加,亚油酸与油酸为负相关关系,显著减小。而对于硬脂酸和棕榈酸而言,水盐调控对其含量的变化影响不显著。含油率的变化与油葵各时期的光合速率和蒸腾速率成显著正相关,并且与根系叶片中的Na+和C1-成显著负相关,而油酸则只与开花期根系与成熟期叶片中的K+呈显著正相关。 (4)油葵产量对于全生育期的水盐联合胁迫的响应为非线性,超越方程模型具有较小的误差和较高的模拟效果与敏感性。建立的分阶段产量和品质水盐生产函数具有更高的回归精度,根据分阶段水盐生产函数求得的盐分敏感系数和水分敏感系数可知,油葵的产量在开花期和现蕾期对水分和盐分均较敏感,而含油率在成熟期对水分敏感,在开花期对盐分敏感。油酸含量则是在现蕾期对水分敏感,在成熟期对盐分敏感。修正的J-Jenson O-Jenson和OA-Stewart水盐生产函数均具有较高的预测能力。 (5)利用模糊数学综合评价函数法和主成分分析法对微咸水调亏灌溉进行综合效果评价,结果表明淡水调亏灌溉的综合效果要高于微咸水调亏灌溉,但是一定范围内的微咸水结合调亏灌溉是可以用于油葵的种植生产。综合考虑油葵产量、品质与土壤安全等因素,河套灌区油葵微咸水灌溉的临界浓度为3.5g/L,且最适宜进行水分亏缺时期为现蕾期。当微咸水浓度处于较低水平时(3.5g/L),微咸水调亏灌溉对油葵的影响较小。当达到3.5g/L时,最为适宜的灌溉制度为现蕾期80%灌水定额,其他生育期正常灌溉。

【关键词】：
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S273.5
【目录】：

下载全文 更多同类文献

CAJ全文下载

(如何获取全文？ 欢迎：购买知网充值卡、在线充值、在线咨询)

CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈景明;;植物耐盐逆性的研究概况[J];安徽农业科学;2006年14期

2 陈珂;蒋祺;类延宝;尹春英;;植物对干旱胁迫的生理响应[J];安徽农业科学;2009年05期

3 高永生,王锁民,张承烈;植物盐适应性调节机制的研究进展[J];草业学报;2003年02期

4 曲涛;南志标;;作物和牧草对干旱胁迫的响应及机理研究进展[J];草业学报;2008年02期

5 刘庆武,胡志艳;如何用SPSS、SAS统计软件进行正态性检验[J];湘南学院学报;2005年03期

6 李艺华;罗丽;;植物盐胁迫及其抗性生理研究进展[J];福建热作科技;2006年03期

7 杨少辉;季静;王罡;宋英今;;盐胁迫对植物影响的研究进展[J];分子植物育种;2006年S1期

8 卢宗华;;层次分析法中判断矩阵构造方法的改进[J];系统工程;1990年01期

9 李陆泗;作物的水分生产函数[J];灌溉排水;1989年03期

10 王全九,徐益敏,王金栋,王永平,蒋庆华;咸水与微咸水在农业灌溉中的应用[J];灌溉排水;2002年04期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 胡树平;向日葵产量形成及农艺调控机理[D];内蒙古农业大学;2011年

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张宪法,张凌云,于贤昌,张振贤;节水灌溉的发展现状与展望[J];山东农业科学;2000年05期

2 刘延涛;于利华;王家仁;王勇;荣云鹏;乔秀芳;姜勤岺;;冬小麦足墒播种春灌一水超高产试验[J];山东农业科学;2008年03期

3 杨剑超;袁芳;王新慧;史瑶瑶;隋娜;王宝山;;不同浓度NaCl胁迫下盐芥与拟南芥有机渗透调节物质与抗氧化酶系统的比较[J];山东农业科学;2009年12期

4 汪宝卿;解备涛;王庆美;张立明;;甘薯内源激素和化学调控研究进展[J];山东农业科学;2010年01期

5 齐照良;朱昊;李斯深;;小麦RIL群体苗期抗旱性综合评价[J];山东农业科学;2010年09期

6 胡相明;赵艳云;;小麦调亏灌溉研究及其应用前景展望[J];山东农业科学;2010年11期

7 王瑞英;高峻岭;王月福;赵长星;杜金哲;王圣健;;灌溉对小麦—玉米周年栽培中花后水分与干物质积累的影响[J];山东农业科学;2011年05期

8 李新国;万书波;;钙对花生生长发育调控的研究进展[J];山东农业科学;2011年08期

9 侯玉虹;尹光华;刘作新;刘恩才;侯立白;;土壤含水量对玉米出苗率及苗期生长的影响[J];安徽农学通报;2007年01期

10 武德;曹帮华;郑黎明;张大鹏;;碱式盐胁迫对绒毛白蜡保护酶系统的影响[J];安徽农学通报;2007年09期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 聂琼;谢深喜;赵晓莉;;水分胁迫下植物ABA合成及关键调控酶基因的研究进展[A];园艺学文集5[C];2010年

2 刘小刚;张富仓;杨启良;戈振扬;张彦;;节水灌溉条件下作物水肥高效利用研究进展[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年

3 翟治芬;严昌荣;刘爽;刘勤;;适应与应对气候变化的农业技术评价研究进展[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年

4 杨世凤;郭建莹;王秀清;;作物缺水信息声发射检测及视情灌溉系统的研究[A];第三届全国压电和声波理论及器件技术研讨会论文集[C];2008年

5 刘洪波;李跃进;芦永兴;任有志;李正元;;托克托县毡匠营村几种盐生植物与土壤环境响应的研究[A];第五次全国土壤生物和生物化学学术研讨会论文集[C];2009年

6 王海光;李自超;;植物干旱胁迫应答基因及其产物研究进展[A];2003年全国作物遗传育种学术研讨会论文集[C];2003年

7 包云飞;程鹏;熊兴耀;洪亚辉;;马铃薯盐胁迫下生理生化变化研究[A];马铃薯产业与科技扶贫（2011）[C];2011年

8 汪金能;许江;韩贵刚;;安全生产状况调查统计数据的有效性分析[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集（1）[C];2009年

9 侯蕊;曹帮华;赵建诚;庞丙亮;;盐碱胁迫对罗布麻干生长的影响及生理响应[A];第十三届中国科协年会第16分会场-沿海生态建设与城乡人居环境学术研讨会论文集[C];2011年

10 张健;李敏;李玉娟;陈惠;;江苏沿海滩涂两种植物耐盐碱性状分析[A];第十三届中国科协年会第16分会场-沿海生态建设与城乡人居环境学术研讨会论文集[C];2011年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 杨彩红;交替灌溉对间作群体水分利用特征的影响及其机理[D];甘肃农业大学;2010年

2 王润元;中国西北主要农作物对气候变化的响应[D];兰州大学;2010年

3 盖玉红;盐生和中生植物对盐害的响应及其抗性结构机制研究[D];东北师范大学;2010年

4 李望丰;SsNHX1基因在紫花苜蓿中的表达及其耐盐性研究[D];东北师范大学;2010年

5 李瑞利;两种典型盐生植物耐盐机理及应用耐盐植物改良盐渍土研究[D];南开大学;2010年

6 范凤翠;设施蔬菜控漏灌水机理与技术研究[D];河北农业大学;2010年

7 范轶欧;中国居民营养素日常摄入量的研究[D];山东大学;2010年

8 陆燕元;干旱胁迫及复水过程中转Cu/Zn SOD和APX基因甘薯生理生化响应机制研究[D];西北农林科技大学;2010年

9 姜伟;温室土壤次生盐渍化及其主要盐分对辣椒幼苗胁迫的研究[D];内蒙古农业大学;2010年

10 丛靖宇;甜高粱高产栽培及秸秆贮藏研究[D];内蒙古农业大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 高胡静;百合离体条件下的耐盐性评价和EMS诱变育种初步研究[D];华中农业大学;2010年

2 吴娟;印度酸橘CrNCED3基因的克隆与功能鉴定[D];华中农业大学;2010年

3 黄利军;区域农用地产能影响因素评价研究[D];河南理工大学;2010年

4 朱冬梅;盐碱胁迫下星星草（Puccinellia tenuiflora）根部转录应答的初步分析[D];哈尔滨师范大学;2010年

5 赵常锐;祁红特征香气成分研究[D];安徽农业大学;2010年

6 杨洛滨;盐胁迫下5个树种根系活力及Na~+,K~+含量影响的研究[D];山东农业大学;2009年

7 吴耀领;抗旱型与丰产型小麦品种对干旱高温胁迫的响应[D];山东农业大学;2010年

8 刘忠静;外源过氧化氢对干旱胁迫下两种生态型黄瓜叶片抗氧化酶与DNA甲基化的影响[D];山东农业大学;2010年

9 高春华;不同小麦品种耗水特性和产量形成生理基础的研究[D];山东农业大学;2010年

10 齐照良;小麦苗期抗旱性QTL分析和冰草BADH基因克隆[D];山东农业大学;2010年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李玉发;王佰众;栾天浩;刘洪欣;窦忠玉;何中国;;我国向日葵产业发展与科研工作的策略[J];山东农业科学;2010年11期

2 孙梅霞,祖朝龙,徐经年;干旱对植物影响的研究进展[J];安徽农业科学;2004年02期

3 马雪莲;罗成科;许强;沈振荣;;燃煤烟气脱硫废弃物对宁夏银川北部中度盐碱地及油葵生长发育的影响[J];安徽农业科学;2007年10期

4 王巧英;王英泉;赵培军;;乌兰察布市马铃薯膜下滴灌技术探讨[J];现代农业科技;2011年13期

5 徐风;小麦品种源庫生态规律的研究——我国小麦高产育种若干问题的探讨[J];安徽农学院学报;1985年01期

6 韦朝领,袁家明;植物抗逆境的分子生物学研究进展(综述)[J];安徽农业大学学报;2000年02期

7 卜庆雁,周晏起;果树抗旱性研究进展[J];北方果树;2001年06期

8 刘维峰;吴扬俊;;节水灌溉方式的选择[J];北京农业工程大学学报;1994年01期

9 陈金焕;夏新莉;尹伟伦;;植物2C类蛋白磷酸酶及其在逆境信号转导中的作用[J];北京林业大学学报;2010年05期

10 王玉斌;蒋俊朋;王晓志;陈慧萍;;中国粮食产量波动影响因素实证分析[J];北京农学院学报;2007年04期

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 记者　 李军;[N];宁夏日报;2005年

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 姬谦龙;不同基因型美国黑核桃对干旱胁迫的适应机制研究[D];山东农业大学;2002年

2 高世庆;大豆、小麦抗逆相关Gm/TaAREB转录因子基因、启动子克隆及功能鉴定[D];中国农业科学院;2007年

3 王志刚;超高产春玉米根冠结构、功能特性及农艺节水补偿机制研究[D];内蒙古农业大学;2009年

4 吴忠东;微咸水畦灌对土壤水盐分布特征和冬小麦产量影响研究[D];西安理工大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 张丽辉;含盐土壤节水灌溉下作物水盐响应研究[D];内蒙古农业大学;2002年

2 李劲松;高产春大豆根系生长规律研究[D];新疆农业大学;2007年

《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司
同方知网数字出版技术股份有限公司
地址：北京清华大学 84-48信箱 大众知识服务
京ICP证040441号
互联网出版许可证 新出网证（京）字008号
出版物经营许可证 新出发京批字第直0595号

订购热线：400-819-9993 010-62982499
服务热线：010-62985026 010-62791813
在线咨询：
传真：010-62780361
京公网安备11010802020475号

  本文关键词：水盐协同调控对作物产量与品质的影响机理及其应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：224791