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部分根域干燥栽培条件下葡萄树体生长及根域土壤水分调控研究

作　者: 梁鹏
导　师: 王世平
学　校: 上海交通大学
专　业: 蔬菜学
关键词: 部分根域干燥藤稔葡萄根域湿润容积灌水下限水分利用效率树体营养
分类号: S663.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

部分根域干燥(PRD)是一种节水新技术,可显著提高作物水分利用效率,改善作物产品品质,降低营养生长量的同时减少田间工作量。为了广泛的推广和应用,应针对部分根域干燥下作物的根系生长、分布及树体生长势的特点,对不同作物品种和栽培条件下的适宜土壤水分调控方法进行研究。为了制定部分根域干燥栽培条件下适宜的灌水量和灌水下限的数量化指标,为PRD技术的定量化精确化灌溉施肥和推广应用提供依据,本试验以‘藤稔’(vitis vinifera L )葡萄为试验材料,研究了避雨栽培条件下部分根域干燥对葡萄生长过程中营养生长的生理指标、产量、果实品质、水分利用效率的影响,以及该条件下最适根域湿润容积,干湿区域灌水下限,根系生长及树体营养元素含量的变化。主要研究结果表明:1)部分根域干燥技术显著抑制了葡萄的营养生长:PRD处理植株新梢长度、新梢基部直径和单位新梢叶面积都与常规双侧灌溉有显著差异;PRD处理植株的果实品质显著提高:可溶性固形物含量增加,果酸含量降低;PRD处理的水分利用效率是常规双侧灌溉2倍,节约用水约50%。2)根域湿润容积对葡萄树体生长与根域土壤水分状况的影响表明:平均每1新梢(约0.6-0.7平米叶面积)拥有约25升的根域湿润容积处理,其灌溉水量是常规灌溉的一半,但湿区土壤水势、果实产量、品质与常规灌溉没有显著差异,可见约每平米叶面积拥有约40升的根域湿润容积能够满足部分根域干燥栽培葡萄生长发育的需要。3)果实成熟期,与常规灌溉相比,PRD处理湿区灌溉下限为-30kpa时,葡萄果实体积、产量下降均不显著,果实品质显著提高;当土壤灌水下限阈值为-15kpa时,在交替过程中,其干区土壤水势值变化较大,甚至达到了-80kpa的极度干旱状况。在综合考虑节水、不降低产量和提高水分利用效率等多种因素的基础上,部分根域干燥条件下,成熟期设施葡萄灌水下限应该控制在-30kpa左右为宜,即土壤饱和持水量的70%左右。4)部分根域干燥促进了吸收根系的生长;在部分根域干燥条件下,根系对NO3-吸收亲和力高于NH4+,对总氮的吸收量显著降低;根系与叶片当中的K+含量均显著提高,有助于提高植株的抗逆性,也有助于果实品质的改善。

全文目录

中文摘要  4-6
ABSTRACT  6-12
第一章绪论  12-23
  1 我国农业水资源概况  12-13
  2 农业节水灌溉技术现状  13-17
    2.1 节水灌溉的概念与内涵  13-14
    2.2 节水灌溉技术  14-16
    2.3 现代节水农业前沿技术  16-17
  3 部分根域干燥技术研究进展  17-21
    3.1 PRD 的研究背景  17-18
    3.2 PRD 的涵义、理论依据及应用前景  18-21
  4 研究目的与内容  21-23
    4.1 研究目的  21-22
    4.2 研究内容  22-23
第二章部分根域干燥对设施栽培‘藤稔’葡萄树体生长和果实发育的影响  23-35
  1 材料与方法  24-27
    1.1 植物材料和生长条件  24
    1.2 测定指标与方法  24-27
      1.2.1 土壤水势及根系分布  24-25
      1.2.2 树体生长  25
      1.2.3 叶片光合、蒸腾速率及气孔导度  25
      1.2.4 果实品质及灌溉水利用效率（IWUE）  25-26
      1.2.5 根系活力  26-27
    1.3 统计分析  27
  2 结果与分析  27-32
    2.1 部分根域干燥下‘藤稔’葡萄根域土壤水势的变化  27-28
    2.2 部分根域干燥对‘藤稔’葡萄营养生长的影响  28-30
    2.3 部分根域干燥对‘藤稔’葡萄叶片光合、蒸腾速率及叶片水分利用效率的影响  30
    2.4 部分根域干燥对‘藤稔’葡萄品质及水分利用效率的影响  30-31
    2.5 部分根域干燥下‘藤稔’葡萄根系活力的变化  31-32
  3 讨论  32-34
  4 小结  34-35
第三章灌溉水湿润容积对部分根域干燥栽培‘藤稔’葡萄树体生长和果实发育的影响  35-47
  1 材料与方法  35-37
    1.1 植物材料和生长条件  35-36
    1.2 测定指标与方法  36-37
      1.2.1 土壤含水量及根系分布  36
      1.2.2 树体生长  36-37
      1.2.3 叶片光合、蒸腾速率及气孔导度  37
      1.2.4 果实品质及灌溉水利用效率（IWUE）  37
    1.3 统计分析  37
  2 结果与分析  37-43
    2.1 灌溉水润容积对根域土壤水分变化的影响  37-39
    2.2 灌溉水润容积对‘藤稔’葡萄生长发育的影响  39
    2.3 灌溉水湿润容积对‘藤稔’葡萄叶片光合、蒸腾速率及叶片水分利用效率的影响  39
    2.4 品质及水分利用效率  39-43
  3 讨论  43-46
  4 小结  46-47
第四章部分根域干燥栽培条件下‘藤稔’葡萄灌水下限的研究  47-54
  1 材料与方法  48-49
    1.1 植物材料和生长条件  48
    1.2 测定指标与方法  48-49
      1.2.1 土壤水势及土壤含水量  48-49
      1.2.2 树体生长  49
      1.2.3 果实品质及灌水利用效率（IWUE）  49
    1.3 统计分析  49
  2 结果与分析  49-52
    2.1 不同灌水下限对土壤水势及土壤含水量的影响  49-50
    2.2 不同灌水下限对‘藤稔’葡萄营养生长的影响  50
    2.3 不同灌水下限对成熟期果粒膨大及果实品质的影响  50-52
  3 讨论  52-53
  4 小结  53-54
第五章部分根域干燥对“藤稔”葡萄根系生长及树体营养元素含量的影响  54-62
  1 材料与方法  55-57
    1.1 植物材料与生长条件  55
    1.2 测定指标与方法  55-57
      1.2.1 根系生长测定  55-56
      1.2.2 果实品质  56
      1.2.3 营养元素测定  56-57
    1.3 统计分析  57
  2 结果与分析  57-60
    2.1 根系生长  57-58
    2.2 果实品质  58
    2.3 营养元素  58-60
  3 讨论  60
  4 小结  60-62
第六章结论与展望  62-64
  1 结论  62
  2 展望  62-64
参考文献  64-72
附表  72-75
致谢  75-76
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