温室滴灌条件下不同供水条件对番茄根系分布及产量的-农业工程学报.DOC

不同供水条件对番茄根系产量影响 李波 任树梅*，杨培岭1 ，孔清华1 （中国农业大学水利与土木工程学院，北京 100083） （）摘要通过田间试验，分析了不同生育期不同条件对番茄根系分布、产量和水分利用效率的影响。结果表明：番茄开花坐果期控制灌水下限60%fC（田间持水量），结果盛期控制灌水下限75% fC，控制灌水上限为90% fC，蕃茄产量最高，达到91.7t·hm2，g·m-3，整根的根长、根表面积、根体积、根干重都明显增加。叶片净光和速率在75% fC条件下最高，有利于光合产物的形成。随土层深度的增加，根长密度呈指数下降。不同土壤水分条件对番茄根系生长影响在直径小于1mm的根系上，而且直径小于1mm的根长和产量之间存在很好的相关关系。 关键词滴灌；净光合速率；根系；产量 节水农业的发展要以作物的生理生态为依据，必须从作物对水分的不同亏缺程度的生物学反应，及其与土壤水分的关系入手，探索有效的节水灌溉方案。作物的不同生理过程和不同生育时期对水分亏缺反应程度不同。由于温室作物栽培历史较短等原因，有关温室作物需水规律及相应的灌水技术参数方面的研究很少，已有的少数研究也主要集中于探讨作物整个生长期间适宜的控制水分下限等内容[1～]。 目前，区分不同生育时期探索作物不同生育阶段的需水特点及其对作物生长状况、产量和农产品品质的影响的研究尚处于起步阶段[～]。温室作物生产中水分管理存在着很大的盲目性，灌水时间、灌水定额等技术参数的确定基本上靠经验做出判断。通过区分不同生育期，研究不同控制灌水下限对番茄光合作用、根系、产量和水分利用效率的影响，以期为温室滴灌蔬菜栽培的水分合理调控提供理论指导。1 材料与方法1.1供试作物 本文试验地点选择在北京市通县永乐店北京市水利科学研究所节水试验站日光温室内进行，供试作物为番茄(中杂101)。番茄于6月12日育苗，7月5日定植，定植前选择长势良好均匀的幼苗，叶一芯，株高20cm，10月16日试验结束。番茄的行距40cm，株距30cm，种植密度6万株·hm2。供试土壤为砂质粘壤土土壤干容重为1.4g·cm3，田间持水量28.6%（质量含水量）。每行作物布置一条滴灌毛管，滴头流量是2L·h。试验小区面积4m4.5m，每个处理次重复，灌水量由水表控制。另外，各处理的施用肥料种类、数量相同：定植前沟施磷酸二铵374.81 kg·ha-1，尿素149.93kg·ha-1，硫酸钾224.89 kg·ha-1，并于第一穗果膨大期追施尿素149.93 kg·ha-1。1.2试验处理 本次试验将番茄生育期划分为三个阶段：苗期；开花坐果期：开花至第一穗果快速膨大期；盛果期：第一穗果膨大期至收获结束。试验因素与处理见1。当计划湿润层内平均土壤含水率达到灌水下限制值时，开始灌溉[]。灌水上限相同，为田间持水量的90% [9]。番茄开花坐果期计划湿润层深度取40cm，盛果期取60cm[]。 Soil moisture at different vegetative growth stages 处理 开花坐果期土壤含水率 结果盛期土壤含水率 T1 75% fC 75% fC T2 60% fC 75% fC T3 45% fC 75% fC T4 75% fC % fC T5 60% fC 60% fC T6 45% fC 60% fC 1.3 参数测定 1）净光和速率的测定 采用LI-6400便携式光合仪测定各处理奇数羽状复叶的顶部叶片的光合速率、气孔导度、蒸腾速率等指标，各处理选择5株进行测定。 2）根系的测定 收获后取根样，取样用挖掘法。开挖的范围是供挖掘植株与四周相邻植株间距的中线形成的30cm×40cm矩形区域, 取样间距为10cm，。根样取出后先在水中浸泡，然后用水冲洗过0.5mm筛使土壤与根分离,得到根的样品。用EPSONEXPRESSION1680型扫描仪对根样进行扫描，扫描仪的分辨率设为400dpi。扫描时为使根样的分枝不互相缠绕，将根样放入一个透明的托盘内，并注入3~5mm深的水。扫描出的图像用WinRHIZO根系分析软件进行分析得到根样的根长、根表面积、根体积和根的平均直径等各项特征参数值。将根洗净，放在105℃的烘箱中杀青1h，之后置于55℃恒温下烘48h，冷却后取出 3）产量的测定 成熟后各小区单独收获，均以次重复产量的平均值来代表该处理的实际产量。随机挑选50个番茄，称其单果重，以平均值代表各处理的单果重量。2结果与分析 2.1灌水量和灌水频率 75%fC、60%fC、45%fC的每一处理小区的灌水量平均值分别为2029.14 m3·ha-1、1560.15 m3·ha-1 和1141.18m3·ha-1，即随着灌水控制下限值的下降而灌水量减少，究其原因此时植株体尚小，处理间植