补水对华北寒旱区甜菜生长及光合特性的影响

来源 :河北农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhaohongjie0908
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为明确遇旱补水对华北寒旱区甜菜生长、产量及品质的影响,2014-2015年在河北农业大学张北实验站进行试验,采用田间隔行铺设“压力补偿式”滴灌管的方法,在甜菜生育期7、8月间土壤干旱导致甜菜出现全天萎蔫时,对甜菜实施梯度补水处理,分别在砂质栗钙土(砂地)和草甸栗钙土(滩地)两种土壤类型设置农田5mm补水、10mm补水、15mm补水和20mm补水4种补水量处理,以不补水的为对照。研究了不同补水量下甜菜生长状况、光合特性、产量与品质的变化特征。以为华北寒旱区甜菜水分管理提供理论依据。  1.遇旱补水对甜菜生长的影响  水分胁迫会抑制甜菜生长发育,遇旱补水措施促进了甜菜生长,有效缓解了由土壤干旱引起的甜菜全天萎蔫的状况。综合两年的试验结果,砂地各补水处理株高较对照增加了1.76%~6.32%、根粗增加了6.18%~17.84%、叶面积增加了1.22%~24.57%;滩地各补水处理株高增加了4.62%~17.19%、根粗增加了1.02%~25.33%、叶面积增加了2.50%~61.70%。15mm和20mm补水量的处理,在砂质栗钙土和草甸栗钙土两种土壤类型下对甜菜生长指标均表现出明显的增长优势,且这种增长优势一直保持到了收获期,而5mm和10mm的少量补水处理效果不显著。  2.遇旱补水对甜菜叶片光合及荧光特性的影响  补水有效地保证了甜菜在遭遇干旱胁迫后的遇水生产,砂地各补水处理甜菜净光合速率较对照提高了6.65%~142.31%、蒸腾速率提高了20.65%~56.04%、PSⅡ最大光化学量子产量提高了17.38%~27.48%;滩地各补水处理净光合速率提高了8.45%~43.14%、蒸腾速率提高了1.40%~26.95%、PSⅡ最大光化学量子产量提高2.37%~65.85%。水分胁迫导致了PSⅡ光化学反应中心参与光合作用有关酶类的可逆性失活,当水分胁迫持续加重时,叶肉细胞内与光合作用有关酶类活性的降低成为甜菜光合生产的主要限制因素。  3.遇旱补水对甜菜产量及品质的影响  补水提高了甜菜块根的产量,补水量越多,块根产量提升幅度越大。砂地各补水处理经济产量较对照提高了1.62%~26.34%、滩地各补水处理经济产量提高了0.48%~33.71%。对照组甜菜利用生育后期的冷凉气候和降水进行快速生长,对甜菜最终产量形成起到了重要作用,虽然缩小了与补水处理间在前期拉大的差距,但补水效果依然存在。在提高经济产量的同时,甜菜各补水处理最终含糖率并未显著降低,虽然收获期含糖率略低于对照,但是各补水处理产糖量均不同程度高于对照,砂质栗钙土各补水处理产糖量较对照增高0.71%~27.70%,草甸栗钙土各补水处理产糖量增高2.78%~32.47%。  4.遇旱补水对甜菜田水分动态的影响  各补水处理甜菜田生育期0-80cm耗水量均高于对照,滩地各补水处理甜菜田耗水量较对照增加6.2~20.1mm,砂地各补水处理甜菜田耗水量较对照增加0.7~22.4mm,耗水量的增加量与所补水量基本相近。  5.遇旱补水的最佳补水时机和适宜补水量  在7、8月份,由于土壤干旱导致甜菜出现全天萎蔫状况时对甜菜进行遇旱补水处理,其时砂质栗钙土0-20cm土壤蓄水量为11.9~13.8mm,草甸栗钙土0-20cm土壤蓄水量为29.7~32.7mm,甜菜全天的光合曲线变为明显的上午型单峰特征。15~20mm补水量在不同的土壤类型下各项指标的对比中均明显占优势且明显提高了甜菜的经济产量。在满足作物生长需求并兼顾灌溉成本的前提下,华北寒旱区甜菜田遇旱补水的适宜补水量为15~20mm。  6.遇旱补水措施对于华北寒旱区甜菜的稳产保收起到了重要作用,但该技术在大田具体实施时还存在一些问题,后期需要进一步的研究。
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