滴灌条件下土壤基质势对马铃薯光合特性和产量的影响

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1、灌溉排水学报２０１５年７月第３４卷第７期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｒｒｉｇａｔｉｏｎａｎｄＤｒａｉｎａｇｅ文章编号：１６７２－３３１７（２０１５）０７－００７３－０５滴灌条件下土壤基质势对马铃薯光合特性和产量的影响姚素梅ａ，杨雪芹ａ，吴大付ｂ（河南科技学院ａ．生命科技学院；ｂ．资源与环境学院，河南新乡４５３００３）摘要：以郑薯８号为材料，以沟灌为对照（ＣＫ），研究了滴灌条件下不同土壤基质势对马铃薯光合特性和产量的影响。结果表明，滴灌条件下－１０、－２０、－３０和－４０ｋＰａ土壤基质势处理的叶片气孔导度均高于ＣＫ沟灌处

2、理，但在淀粉积累期对气孔导度的促进作用要大于块茎形成期和块茎膨大期。－４０～－１０ｋＰａ土壤基质势处理的叶片净光合速率明显高于ＣＫ，在块茎形成期和块茎膨大期，净光合速率的提高主要是由于减少了光合的气孔限制，在淀粉积累期，净光合速率的提高主要是由于减少了光合的非气孔限制。滴灌条件下－４０～－１０ｋＰａ土壤基质势处理叶片中的ＳＰＡＤ较ＣＫ显著提高，在淀粉积累期，－２０ｋＰａ土壤基质势处理的ＳＰＡＤ最高。与对照相比，滴灌条件下－４０～－１０ｋＰａ土壤基质势处理的马铃薯产量显著增加，其中以－２０ｋＰａ土壤基质势处理增产

3、效果最为显著。因此，在华北半湿润区，可以通过控制土壤基质势－２０ｋＰａ以上来制定马铃薯的滴灌灌溉计划。关键词：滴灌；基质势；马铃薯；光合速率；气孔导度；产量中图分类号：Ｓ２７４．１；Ｓ２７５．５文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．１３５２２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｇｇｐｓ．２０１５．０７．０１５姚素梅，杨雪芹，吴大付．滴灌条件下土壤基质势对马铃薯光合特性和产量的影响［Ｊ］．灌溉排水学报，２０１５，３４（７）：７３－７７．滴灌作为一种先进的高效用水灌溉技术，具有可精确控制农田土壤水分、对地形和土壤适应性强、易于实现自动化管理等优

4、点，近几年愈来愈引起人们的关注和重视，在我国得到了迅速发展。河南省属马铃薯二季作栽培地区，由于马铃薯增产增收潜力大，成为目前种植结构调整中的优选作物，但在该地区生产上如何利用滴灌技术实现马铃薯合理灌溉研究不足。利用土壤基质势制定灌溉计划是一种非常实用的方法，很多［１－３］学者针对不同的作物、土壤和气候条件对土壤基质势的阈值水平进行了研究。在滴灌条件下不同土壤基［４－６］质势对马铃薯生长、土壤水分分布、耗水规律等方面已有研究，但对滴灌条件下不同土壤基质势对净光合速率等光合特性参数影响的研究报道尚不多。以马铃薯为试

5、验材料，采用滴头正下方０．２ｍ深处埋设负压计控制土壤基质势进行水分调控，研究滴灌条件下土壤基质势对马铃薯叶片光合速率、气孔导度、气孔限制值、叶绿素等光合参数和产量的影响，为滴灌马铃薯合理灌溉制度的制定提供理论依据和技术参数。１材料与方法１．１试验地点田间试验于２０１２年和２０１３年２个马铃薯生长季在河南省新乡市洪门镇的河南科技学院试验地（３５°１８′Ｎ，１１３°５４′Ｅ）进行。该试验地处豫北平原，属大陆性季风气候，多年平均降水量６００ｍｍ左右，降水主要集中在７、８、９月，无霜期２１０ｄ，多年平均气温１４．４℃，

6、年均日照时数２３９８ｈ。试验地土壤为壤质潮土，耕层（０～２０ｃｍ）土壤有机质质量分数为１３．７ｇ／ｋｇ，全氮质量分数为１．０３ｇ／ｋｇ，碱解氮质量分数为５７．７４ｍｇ／ｋｇ，速效磷质量分数为６．７３ｍｇ／ｋｇ，速效钾质量分数为１２５．６２ｍｇ／ｋｇ。１ｍ土层平均土壤密度３，田间持水率（质量）为２２．９％。１．３３ｇ／ｃｍ收稿日期：２０１５－０５－１５基金项目：河南省高等学校青年骨干教师资助计划项目（２０１０ＧＧＪＳ－１３８）；河南科技学院博士启动基金项目（２００５０１０６）作者简介：姚素梅（１９７４－），女，河

7、南柘城人。副教授，博士，主要从事农业水资源高效利用研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｕｍｅｉｙ＠１２６．ｃｏｍ７３１．２试验设计供试马铃薯品种为郑薯８号，分别于２０１２年３月１１日、２０１３年３月１４日播种，２０１２年６月１６日、２０１３年６月１７日收获。采用双行起垄栽培技术模式，每个试验小区种植４垄，每垄种植２行马铃薯，垄长２。试验以传统的沟灌作为对照，同时在滴６ｍ，垄面宽０．６ｍ，垄高０．２ｍ，垄间距０．４ｍ，小区面积为２４ｍ灌条件下布置了４个水平土壤基质势处理，分别为控制滴头正下方０．２ｍ深处土壤基质势的下限：－１０

8、ｋＰａ（Ｍ１）、－２０ｋＰａ（Ｍ２）、－３０ｋＰａ（Ｍ３）、－４０ｋＰａ（Ｍ４）。为了保证较好一致的出苗率，各处理在马铃薯出苗前的灌水量和灌水时间相同，出苗后开始利用表头式负压计指导灌溉，在滴头正下方０．２ｍ深处埋设真空表式负压计，当负压计读数降低到设计的土壤基质势设定的范围时，进行灌溉，单次灌水量５ｍｍ左右。沟灌处理下当０．２ｍ土层深处的土壤基质势低于－４０ｋＰａ时开始灌水，单次灌水