调亏灌溉(RDI)处理对大豆生长和产量的影响

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黑龙江省地处中国东北黑土区,作为产量大省为国家的粮食安全做出了巨大贡献。但由于长期以来不合理的人类活动及水资源时空分布不均等的影响,导致农业用水紧张,季节性干旱时有发生,严重制约着农业生产的可持续发展,寻求农业水资源高效利用的技术途径势在必行。为此,于2017年在黑龙江省哈尔滨市以当地主要的大田作物大豆为研究对象,进行了调亏灌溉(RDI)的盆栽试验,研究了不同的水分调亏处理对大豆生长发育、产量及水分利用效率的影响,以期为黑龙江省大豆水分管理提供依据。试验共设置23种不同的RDI处理(T1-T23),大豆全生育期共划分为幼苗、分枝、开花、结果荚、鼓粒和成熟6个生育阶段。在T1至T22处理中,不同的田间持水量水平分别从最低55%到最高80%不等,另设了充分灌溉处理(T23,90-100%).研究初步结论如下:(1)苗期T1处理株高最高为4.50 cm。就苗期阶段株高而言,由于土壤含水率较高,T23RDI处理(占田间持水量的90-100%)对株高影响最小(1.50 cm)。但在分蘖阶段,T3至T18 RDI处理的植株在株高上表现出最大变化,T23 RDI处理(占田间持水量的90-100%)的植株因土壤湿度过大仍受到影响。T14-RDI处理下,株高在结荚期生长缓慢但呈逐渐增加趋势,株高为73.6 cm。(2)苗期T1-RDI处理的植株总叶面积最大为8.30 cm2。T23-RDI处理的植株叶面积(占田间持水量的90-100%)因土壤含水率过高而降至2.3 cm2,而T20-RDI处理(占田间持水量的60-70%)植株总叶面积变化不大。T1-T3和T7-T18处理的植株叶面积变化最大。植株叶面积增加至分枝期,在T1-T3和T7-T18 RDI处理下表现出叶面积最大,为133.80 cm2。(3)在不同RDI条件下,大豆总荚数、总粒重、百粒重和籽粒产量均受到影响。T23-RDI处理(占田间持水量的90-100%)的植株表现出最大平均荚数(86)和总种子重量(270.10g)。T20-RDI处理植株的荚数最少(42),总粒重最少(24.60g),但百粒重在所有水分条件下几乎相同,最大粒重为29.50g,最小粒重为22.80g。与其他水分处理相比较,T23-RDI处理((占田间持水量的90-100%)的豆荚数、总粒重最高,籽粒产量最高为5.34 gm-2。(4)不同处理的调亏灌溉(RDI)总耗水量没有明显差异,在整个生育期进行非充分灌溉(占田间持水量的55-65%)时,T2处理最高为97.97 kg,T19处理最低为54.03 kg。T13RDI处理的水分利用效率最高为1.64 g/kg,表明在整个生长期内采用这种灌水方式(占田间持水量的75-85%)可以极大提高水分利用效率(WUE);T23 RDI处理的WUE最低为0.36 g/kg,表明使用90-100%的水分处理对WUE的影响最大,其他处理的水分利用效率均低于1.50 g/kg,表明不同时期的水分亏缺对WUE均产生一定影响。
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