發(fā)布時(shí)間：2018-05-05 05:18

  本文選題：水稻覆膜栽培 + 水稻耗水�。� 參考：《中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：傳統(tǒng)水稻淹水栽培體系耗水量巨大,水分利用效率低下,由于水資源形勢(shì)日趨緊張,發(fā)展節(jié)水稻作生產(chǎn)體系已成為當(dāng)務(wù)之急。在節(jié)水稻作生產(chǎn)體系中,水稻覆膜栽培以其顯著的節(jié)水穩(wěn)產(chǎn)效果,引起了國(guó)內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注。目前有關(guān)水稻覆膜栽培的研究主要集中在覆膜對(duì)水稻生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響,而關(guān)于覆膜栽培水稻的需水耗水規(guī)律、及其節(jié)水特性與機(jī)理,至今鮮有報(bào)道。本研究通過(guò)在湖北十堰房縣布置田間試驗(yàn)(2013-2014年,共兩季),結(jié)合室內(nèi)土柱試驗(yàn),以傳統(tǒng)水稻淹水栽培為對(duì)照,探討了覆膜栽培水稻(覆膜濕潤(rùn)栽培、覆膜旱作栽培)的耗水規(guī)律與節(jié)水增產(chǎn)機(jī)理。本文分析了覆膜栽培水稻的需水、耗水規(guī)律與節(jié)水特性,探討了覆膜栽培對(duì)水稻群體生長(zhǎng)、生理特征和產(chǎn)量的影響,評(píng)價(jià)了覆膜栽培水稻的水分利用效率；基于根長(zhǎng)密度建立了覆膜栽培水稻的根系吸水模型,并將其與考慮根源信號(hào)ABA參與調(diào)控氣孔行為的氣孔導(dǎo)度模型相結(jié)合,模擬了水稻葉片氣孔導(dǎo)度的日變化過(guò)程。主要的研究結(jié)果如下：(1)與淹水栽培相比,覆膜濕潤(rùn)和旱作栽培水稻整個(gè)生長(zhǎng)季的總用水量(包括灌溉I和降雨P(guān))分別降低了34.6%和47.4%,其中,灌溉量分別降低了61.3%和83.8%,其主要原因在于：覆膜栽培水稻在各主要環(huán)節(jié)的耗水(無(wú)論是非生理耗水,還是生理耗水)均呈顯著降低。非生理耗水方面,覆膜栽培模式的深層滲漏(D)和蒸發(fā)損失(E)相對(duì)淹水處理分別降低了71.5-88.2%、82.8-89.1%；生理耗水方面,覆膜栽培總體有效降低了水稻的蒸騰耗水需求,使全生育期蒸騰總量(T)較淹水栽培下降6.1-9.7%,但由于不同生育期水稻的葉面積和氣孔導(dǎo)度等水分生理指標(biāo)呈現(xiàn)不盡一致的響應(yīng),從而導(dǎo)致覆膜與淹水栽培之間的蒸騰耗水差在水稻生育前期和后期呈現(xiàn)不同的變化趨勢(shì)。(2)從植物生長(zhǎng)來(lái)看,田間試驗(yàn)條件下,與淹水栽培相比,覆膜栽培水稻的葉面積和地上部生物量顯著提高；最大分蘗期,覆膜栽培水稻的根系生物量、根長(zhǎng)密度、根直徑相對(duì)淹水栽培均顯著增加,揚(yáng)花期卻低于淹水栽培水稻(尤其根直徑),但覆膜和淹水處理間無(wú)顯著差異；覆膜栽培水稻的根冠比相對(duì)淹水栽培降低。覆膜濕潤(rùn)和旱作栽培水稻的總生物量及產(chǎn)量基本相同,相比淹水栽培分別提高15.7%和11.0%。室內(nèi)條件下,覆膜濕潤(rùn)栽培的葉面積、地上生物量、根系生物量、根長(zhǎng)密度和產(chǎn)量都與淹水栽培無(wú)顯著差異,而覆膜旱作栽培由于受到長(zhǎng)期的水分脅迫,各生長(zhǎng)指標(biāo)和產(chǎn)量均顯著降低。(3)由于評(píng)價(jià)目的不同,水分利用效率(WUE)可有多種計(jì)算方法,本研究中涉及的WUE包括：總水分利用效率(WUE1+P,單位面積產(chǎn)量Y與總供水量(即灌溉量I和降雨量P之和)的比值)、灌溉水分利用效率(WUE1,Y與I的比值)、蒸騰水分利用效率(WUEr,單位面積生物量B與蒸騰耗水量T的比值)及葉片尺度水分利用效率(WUEphoto,光合速率Pn與氣孔導(dǎo)度gs的比值)。與淹水栽培相比,覆膜濕潤(rùn)栽培的WUE1+P和WUE1分別提高70.7%和194.2%,覆膜旱作則分別提高110.3%和608.7%；覆膜栽培同樣顯著提高了WUET和WUEphoto;覆膜栽培水稻W(wǎng)UE的提高還同樣表現(xiàn)在葉片的813C(穩(wěn)定碳同位素比值)上：覆膜栽培導(dǎo)致水稻葉片的813C值顯著提高,與WUET顯著相關(guān)。(4)依據(jù)水稻的蒸騰耗水所建立的基于根長(zhǎng)密度分布的根系吸水模型,能夠較好地反映不同土層根系吸水的變化規(guī)律。利用根系吸水模型代替彭曼方程,將其與根源信號(hào)ABA參與氣孔行為調(diào)控的氣孔導(dǎo)度模型相嵌套,更能確切描述不同土層中根系合成ABA的量、各根系層蒸騰流中ABA濃度及其對(duì)木質(zhì)部最終ABA濃度的貢獻(xiàn)、以及最終ABA對(duì)氣孔導(dǎo)度的調(diào)控行為,提高了原模型的模擬精度。
[Abstract]:In this paper , the effects of water - saving and water - saving characteristics on rice growth , water consumption and water - saving characteristics of rice were studied . The effects of film - covered cultivation on growth , physiological characteristics and yield of rice were discussed .
The diurnal variation of stomatal conductance of rice was simulated based on root - length density . The main reasons were as follows : ( 1 ) The total water consumption ( including irrigation I and rainfall P ) decreased by 61.3 % and 47.4 % in the whole growing season of rice . The main reason is that the water consumption of the film - covered and dry - cultivated rice ( including irrigation I and rainfall P ) decreased by 61.3 % and 83.8 % , respectively . The main reason is that the deep leakage ( D ) and evaporation loss ( E ) of the mulching - covered cultivation mode decreased by 71.5 - 88.2 % and 82.8 - 89.1 % respectively .
In the aspect of physiological water consumption , the cultivation of covered film effectively reduced the transpiration water consumption demand of rice , and the total transpiration rate ( T ) of whole growing period decreased by 6.1 - 9.7 % compared with that of the submerged cultivation , but the transpiration water consumption difference between the mulching film and the submerged culture was different in the early and late stages of rice growth .
In the maximum tillering stage , the root biomass , root length , root diameter and root diameter of rice were significantly increased compared with that of rice ( especially root diameter ) , but there was no significant difference between the mulching and flooding treatments .
The ratio of water use efficiency ( ratio of WUE1 + P , ratio of unit area yield Y to total water supply ratio ) , transpiration water use efficiency ( ratio of WUEr , unit area biomass B to transpiration water consumption T ) and water use efficiency ( ratio of WUE photo , photosynthetic rate Pn to stomatal conductance gs ) were studied . Compared with submerged culture , WUE1 + P and WUE1 increased by 70.7 % and 194.2 % , respectively .
( 4 ) The root - root water absorption model is used to replace the Penman equation , which can better reflect the variation law of root water absorption in different soil layers .

【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S511

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本文編號(hào)：1846375