秸稈不同空間覆蓋對旱地西瓜生長及土壤環(huán)境的影響

【摘要】：針對西北旱區(qū)干旱缺水的資源現(xiàn)狀及種植業(yè)特點,本研究于2011年3月～8月在西北農(nóng)林科技大學武功鎮(zhèn)羊圈村農(nóng)業(yè)研究示范基地進行了旱地西瓜玉米秸稈覆蓋試驗,通過設置地表全覆蓋(WM)、行間覆蓋(SM)和根域覆蓋(RM)三種不同的覆蓋方式及平作和壟作兩種不同的栽培方式,研究秸稈不同空間覆蓋處理對旱地西瓜0-120cm土層的土壤水分、5-25cm土層的土壤溫度、0-60cm土層的土壤養(yǎng)分、西瓜光合特性、生長及產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,為北方旱地園藝作物秸稈覆蓋栽培技術提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下： 1.不同秸稈覆蓋處理種植西瓜均具有良好的蓄水保墑效果。在西瓜各生育時期內(nèi),各秸稈覆蓋處理均較不覆蓋處理(CK)提高了0-120cm土層的土壤總貯水量,其中以WM處理的提高幅度最大,依次為RM和SM處理。各覆蓋處理在開花座果期和膨大前期根域、行間的土壤貯水量與CK間差異最大,開花座果期均顯著高于CK(P0.05),壟作根域、行間各覆蓋處理較CK的增幅分別為29.9-41.6mm.33.6-48.Omm.平作根域、行間各覆蓋處理較CK的增幅分別為27.8-41.5mm.20.6-39.1mm.膨大前期,壟作各覆蓋處理根域、行間的土壤貯水量較CK的增幅分別為17.6-54.8mm.26.O-37.8mm,平作行間的土壤貯水量與CK差異不顯著,而根域土壤貯水量均顯著高于CK,較CK的增幅為25.4-35.9mm。各秸稈覆蓋處理在西瓜的不同生育時期,對0-120cm土層土壤含水量的影響存在差異。開花座果期,不同土層WM.SM和RM處理壟作的土壤含水量較CK的增幅分別為20.0%、17.5%和15.2%(P0.05),平作各覆蓋處理較CK的增幅分別為35.7%、28.8%和34.9%(P0.05)。膨大期,不同土層WM.SM和RM處理壟作的土壤含水量較CK的增幅分別為21.1%、17.6%和20.3%(P0.05),平作各覆蓋處理較CK的增幅分別為33.9%、15.9%和19.1%(P0.05)。 2.各秸稈覆蓋處理均較CK不同程度地降低了西瓜苗期和伸蔓期5-25cm土層的地溫,根域以SM處理的降幅最小,行間以RM處理的降幅最小,且壟作各覆蓋處理均較平作相應各覆蓋處理降低土壤溫度的幅度?。?～10cm土層的地溫變化幅度最大,隨土層加深覆蓋處理降溫幅度逐漸減小。且5～10cm土層的地溫峰值均出現(xiàn)在14：00,14：00后各覆蓋處理的地溫開始下降,而15～25cm土層的地溫一直處于緩慢上升狀態(tài),其峰值表現(xiàn)出滯后現(xiàn)象,均出現(xiàn)在20：00。在西瓜苗期,秸稈覆蓋處理的土壤溫度顯著低于CK,各秸稈覆蓋處理的日平均地溫較CK的降幅為0.7-4.1℃；隨著生育時期的推移,西瓜進入伸蔓前期,瓜蔓大面積覆蓋地表,秸稈覆蓋處理的低溫效應大幅降低,伸蔓前期日平均地溫較CK的降幅減小為0.6-2.9℃；伸蔓后期為0.1-2.7℃；至西瓜進入開花座果期,各秸稈覆蓋處理與CK間的地溫無明顯差異。壟作各覆蓋處理較平作各覆蓋處理提高了西瓜的地溫,尤其在西瓜根域的這種增溫效果更顯著。 3.壟作、平作WM、SM和RM各覆蓋處理均提高了西瓜收獲后0-60cm土層的土壤堿解氮、速效磷和速效鉀的含量,且壟作各覆蓋處理的各土層速效養(yǎng)分的含量均高于平作各覆蓋處理相應土層的含量。各秸稈覆蓋處理對堿解氮、速效磷和速效鉀的影響各不相同,均以對速效磷的影響最小,對表層養(yǎng)分的影響最大,隨土層加深,影響逐漸減小。各覆蓋處理根域、行間不同土層速效磷的含量均低于堿解氮和速效鉀的含量,較CK的增幅也均明顯低于堿解氮和速效鉀。 4.壟作的WM處理較CK提高SPAD值的幅度最大；各秸稈覆蓋處理的凈光合速率和蒸騰速率：壟作以RM處理、平作以WM處理較CK的增幅最大；胞間CO2濃度均以WM處理較CK的增幅最大。各秸稈覆蓋處理均較CK降低了葉溫,且壟作以RM處理、平作以WM處理較CK的降幅最大。 5.各秸稈覆蓋處理對農(nóng)藝性狀的影響：各秸稈覆蓋處理均較CK降低了西瓜伸蔓期的主蔓長度、葉片數(shù)和葉面積,不同程度地提高了開花座果期主蔓長度等指標；各秸稈覆蓋處理增加西瓜的縱橫經(jīng)、體積及單果重等果實性狀指標的幅度不大,且較CK提高了成熟期西瓜的生物量(根鮮重、莖葉鮮重及果實鮮重)；各覆蓋處理均可顯著提高西瓜產(chǎn)量(P0.05),3種不同秸稈覆蓋處理亦顯著提高了西瓜的水分利用效率(P0.05),且均以WM處理較CK增幅最大,各覆蓋處理的產(chǎn)量及水分利用效率較CK的增幅分別為24.8%-47.0%、42.7%～92.0%；壟作和平作地表全覆蓋處理均可顯著提高果肉邊緣及中間的可溶性固形物含量(P0.05),從而使西瓜的品質(zhì)得到顯著提高。 6.壟作地表全覆蓋秸稈處理(WM)可大幅提高土壤水分、溫度、速效養(yǎng)分含量、光合參數(shù)、產(chǎn)量、品質(zhì)及水分利用效率,可作為旱地西瓜覆蓋栽培的適宜模式。 【關鍵詞】：秸稈覆蓋 西瓜 土壤環(huán)境 作物光合特性 產(chǎn)量
【學位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：S651
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 第一章 文獻綜述13-18
• 1.1 研究背景13
• 1.2 秸稈覆蓋對土壤環(huán)境的影響13-15
• 1.2.1 秸稈覆蓋對土壤水分的影響13-14
• 1.2.2 秸稈覆蓋對土壤溫度的影響14-15
• 1.2.3 秸稈覆蓋對土壤養(yǎng)分的影響15
• 1.3 秸稈覆蓋對作物光合特性及SPAD值的影響15-16
• 1.4 秸稈覆蓋對作物生長、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響16-17
• 1.4.1 秸稈覆蓋對作物生長的影響16
• 1.4.2 秸稈覆蓋對作物產(chǎn)量的影響16
• 1.4.3 秸稈覆蓋對作物品質(zhì)的影響16-17
• 1.5 研究目標與內(nèi)容17-18
• 1.5.1 研究目標17
• 1.5.2 研究內(nèi)容17-18
• 第二章 材料與方法18-22
• 2.1 試驗地概況18
• 2.2 試驗設計18-19
• 2.3 測定項目與方法19-21
• 2.3.1 土壤水分19
• 2.3.2 土壤溫度19-20
• 2.3.3 土壤養(yǎng)分20
• 2.3.4 光合參數(shù)及SPAD值20
• 2.3.5 農(nóng)藝性狀20
• 2.3.6 產(chǎn)量20
• 2.3.7 果實性狀20-21
• 2.3.8 生物量21
• 2.3.9 作物耗水量及水分利用效率21
• 2.3.10 品質(zhì)21
• 2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析21-22
• 第三章 秸稈覆蓋對旱地西瓜土壤水分的影響22-30
• 3.1 秸稈覆蓋處理對壟作西瓜土壤水分的影響22-25
• 3.1.1 秸稈不同空間覆蓋下壟作西瓜全生育期土壤貯水量動態(tài)22-23
• 3.1.2 秸稈不同空間覆蓋下壟作西瓜全生育期土壤水分的垂直變化23-25
• 3.2 秸稈覆蓋處理對平作西瓜土壤水分的影響25-30
• 3.2.1 秸稈不同空間覆蓋下平作西瓜全生育期土壤貯水量動態(tài)25-27
• 3.2.2 秸稈不同空間覆蓋下平作西瓜全生育期土壤水分的垂直變化27-30
• 第四章 秸稈覆蓋對旱地西瓜土壤溫度的影響30-36
• 4.1 秸稈不同空間覆蓋下西瓜日平均地溫的變化30-32
• 4.1.1 西瓜根域日平均地溫的變化30-31
• 4.1.2 西瓜行間日平均地溫的變化31-32
• 4.2 秸稈不同空間覆蓋下西瓜平均地溫的日變化32-36
• 4.2.1 西瓜苗期平均地溫的日變化32-34
• 4.2.2 西瓜伸蔓期平均地溫的日變化34-36
• 第五章 秸稈覆蓋對旱地西瓜土壤養(yǎng)分的影響36-39
• 5.1 秸稈不同空間覆蓋西瓜收獲后土壤堿解氮的差異36-37
• 5.2 秸稈不同空間覆蓋西瓜收獲后土壤速效磷的差異37-38
• 5.3 秸稈不同空間覆蓋西瓜收獲后土壤速效鉀的差異38-39
• 第六章 秸稈覆蓋對旱地西瓜光合特性的影響39-44
• 6.1 秸稈覆蓋對西瓜功能葉SPAD值的影響39
• 6.2 秸稈覆蓋對西瓜功能葉凈光合速率的影響39-40
• 6.3 秸稈覆蓋對西瓜功能葉蒸騰速率的影響40-41
• 6.4 秸稈覆蓋對西瓜功能葉氣孔導度的影響41-42
• 6.5 秸稈覆蓋對西瓜功能葉胞間CO_2濃度的影響42
• 6.6 秸稈覆蓋對西瓜功能葉葉溫的影響42-44
• 第七章 秸稈覆蓋對旱地西瓜生長、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響44-49
• 7.1 秸稈覆蓋對西瓜農(nóng)藝性狀的影響44-45
• 7.2 秸稈覆蓋對西瓜果實性狀的影響45-46
• 7.3 秸稈覆蓋對西瓜成熟期生物量的影響46-47
• 7.4 秸稈覆蓋對西瓜產(chǎn)量及水分利用效率的影響47-48
• 7.5 秸稈覆蓋對西瓜品質(zhì)的影響48-49
• 第八章 結(jié)論與討論49-55
• 8.1 秸稈覆蓋對土壤水分的影響49-50
• 8.2 秸稈覆蓋對土壤溫度的影響50-51
• 8.3 秸稈覆蓋對土壤養(yǎng)分的影響51
• 8.4 秸稈覆蓋對西瓜光合特性的影響51-52
• 8.5 秸稈覆蓋對西瓜生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響52-55
• 8.5.1 秸稈覆蓋對西瓜生長的影響52-53
• 8.5.2 秸稈覆蓋對西瓜產(chǎn)量的影響53-54
• 8.5.3 秸稈覆蓋對西瓜品質(zhì)的影響54-55
• 參考文獻55-60
• 致謝60-61
• 作者簡介61

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