微喷灌施肥条件下调亏灌溉对三七生长生理及微生态环境的影响

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三七种植对土壤水分要求苛刻,不合理的灌溉易导致根腐病的发生,造成三七品质及产量下降等问题。调亏灌溉具有调节作物土壤水分环境和提高作物品质的作用。本研究以两年生三七为研究对象根据三七不同生育期特点进行田间调亏灌溉试验,分别在三七的营养生长期设置4个调亏灌溉水平:常规灌溉CK;T1、T4T5(50%θf60%θf);T2、T6T7(40%θf50%θf);T3、T8T9(30%θf40%θf);开花期设置3个灌水水平:常规灌溉CK、T1T3;T4、T6和T8(50%θf60%θf);T5、T7和T9(40%θf50%θf)和苗期-坐果期采用常规灌溉CK作为对照试验。分析调亏灌溉对三七生长生理指标、土壤养分含量、土壤微生态环境、产量及品质的影响;以探明有利于三七高产优产的最佳调亏灌溉模式。获得主要的研究结果如下:(1)在三七的营养生长阶段,随水分亏缺度的增加,三七的株高和茎粗、叶长、叶宽和叶柄长度增长值均明显减小。在三七的开花期复水,T1的株高变化量较CK增加6.00%,T3的株高增量处于最低值2.76cm。(2)在三七的营养生长期,当水分亏缺程度增强,三七叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率显著下降,三七叶肉细胞间的二氧化碳浓度表现出先下降后上升规律,但叶片的水分利用效率(WUEleaf)在该阶段最高。(3)在三七营养生长期,随水分亏缺度增加,细菌和放线菌数均呈现显著减小规律,真菌数、脲酶、H2O2酶和酸性磷酸酶活性的变化规律为先增后减。在开花期,0-10cm处,T3、T8和T9的细菌数和放线菌数显著低于CK的12.50%14.39%和7.15%7.61%,T9的真菌数量最高;除T2、T3和T8T9外,各灌溉模式的脲酶较CK显著增加15.79%39.46%。在坐果期,0-10cm处,T7的H2O2酶较CK分别显著增加13.16%。当土层深度由0-10cm增加至20-30cm时,三七土壤微生物数及酶活性均表现出下降规律。(4)在三七的营养生长期和开花期,采用轻度水分亏缺促进根系伸长,根系表面积和体积的增大,促进水分的吸收与利用,从而提高了三七的产量和品质,显著提高了三七的灌溉水利用效率;T4的发病率较CK显著降低53.42%。在营养生长期采用重度水分亏缺模式,开花期采用轻度或中度灌溉,会抑制三七的根系生长,造成三七减产和品质的降低。三七坐果期复水具有提高冠层和根系水分传导的作用。本试验条件下,综合分析发现,采用T4模式(营养生长期50%θf60%θf,开花期50%θf60%θf),具有改善三七土壤微生态环境、促进三七生长、光合作用、水分传导提高的作用,从而提高了三七的产量和品质及灌溉水利用效率。
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