Microsprinkler灌溉在塑料薄膜对光合作用的影响和水果的温室番茄产量

文摘

本研究的目的是考试的影响microsprinkler灌溉技术在塑料薄膜(MSPF)和评估合理的微孔组间距和毛细管温室里的排列密度。与滴灌相比,在塑料薄膜(DIPF)和microsprinkling灌溉(MSI)条件下,不同的微孔组间距的影响(L1: 30厘米微孔间距,L2: 50厘米微孔组间距)和毛细管排列密度(C1:一个管为一行,C2:一管两行,和C3:单管三行)与MSPF光合特性和水果产量的西红柿用完全随机试验设计进行了研究。结果表明,在同样的灌溉量,与DIPF和MSI相比,番茄的光合速率L1C2处理增加了8.24%和13.55%,分别。总干物质积累、产量和水分利用效率在L1C2条件增加了12.16%,19.39%,和10.03%相比DIPF和26.38%,20.46%,和31.02%相比,MSI,分别。结果提供的证据表明,MSPF可以应用于温室西红柿。光合速率、总干物质积累,产量和水分利用效率的番茄叶片培养微孔组30厘米的间距分别为1.07,1.13,1.14,和1.13倍高于50厘米,分别。毛管布置密度下降,番茄叶片的光合特性,总干物质积累和产量的西红柿都经历了下降。推荐使用的组合一管两行30厘米微孔组织的毛细血管间距与MSPF温室番茄的技术参数在干旱和半干旱土壤砂质壤土。

1。介绍

设施农业的发展提供了强有力的保证蔬菜生产在干旱和半干旱砂质壤土。然而,在这个地区设施农业灌溉用水主要来自地下水,以及由此产生的地下水资源开发加剧这些干旱和半干旱地区的水资源危机,因此迫切需要缓解这个地区灌溉用水的过度使用1]。节约水资源已成为目前的研究热点。作为一个在这个领域常见的灌溉方法,番茄,滴灌是一种有利的方法由于其节水,fertilizer-saving,省力的特点。它已被广泛用于种植番茄,辣椒,甜瓜,和其它作物(2- - - - - -4]。由于沉积物的存在,化学沉淀,或生物质灌溉用水的身体,很容易造成堵塞的滴灌系统,减少灌溉均匀性,降低作物产量,增加成本,等等(5,6]。滴灌属于当地的灌溉,土壤湿润体单位犁层有限,限制作物生长的根(7,8]。

Microsprinkler灌溉是一种灌溉形式,洒水喷头(微)气孔排列在薄壁组织在墙上滴灌塑料管(平带卷)[9]。发射器的能量耗散结构。在同样的工作压力下,流量microsprinkler灌溉是迷宫式滴灌的15倍,它有一个强大的挟沙力和anticlogging性能。这种技术可以解决阻塞问题的滴灌发射器(5,6]。同时,单一的流量microsprinkler远远高于滴灌,这很容易增加土壤水分水平峰值比垂直迁移距离和提高土壤湿润体的水均匀性和单元耕作层(10,11]。它有优势的降低水平的限制根系生长和灌溉时间短12,13]。出于这个原因,microsprinkler灌溉与增长总额取得了良好的效果,在冬小麦产量,夏玉米、草坪、幼苗和其他作物(12,14- - - - - -16]。然而,形状、面积、土壤湿润均匀性和microsprinkler灌溉面积受到风速的影响。此外,仍存在一些问题,如杂草防除困难和microsprinklers损坏率高,治疗的阻碍microsprinkler灌溉(17- - - - - -19]。设施农业的发展提供了一个良好的应用环境microsprinkler灌溉,如平地,外圈室,和短毛管敷设距离(20.]。然而,设施农业空间相对封闭,和microsprinkler灌溉喷雾雾化很容易增加空气湿度。高温和高湿度已经被证明是有利于农作物病虫害的发生(21- - - - - -23),导致更少的使用microsprinkler灌溉设施农业。塑料薄膜覆盖提供了一个解决方案microsprinkler灌溉在设施农业中的应用。塑料薄膜覆盖能抑制水射流microsprinkler灌溉,减少喷雾雾化和无效蒸发,提高灌溉水的利用效率24,25]。因此,microsprinkler灌溉和塑料薄膜技术的结合可以弥补缺乏用于温室的作用。这种技术被称为microsprinkler灌溉塑料薄膜(MSPF,见图1)。探索MSPF温室microirrigation浓缩技术具有重要意义系统,减少作物需水量,提高作物产量和品质。

番茄,作为主要蔬菜生长在设施农业,具有丰富的营养价值(26,27]。光合作用是西红柿生长的基础,增加产量,改善品质。光合作用受到遗传的影响,叶年龄、叶角、叶片形状、和其他内部因素,还受到外部环境的影响,土壤含水量是主要影响因素之一的外部环境18,28]。在生产实践中,农民经常使用不同的灌溉方式,这不仅可以节约水资源,还改变灌溉用水的形式进入土壤,间接影响附近的土壤和水的分布。下与常规滴灌相比,滴灌塑料薄膜可以改变土壤微环境,提高土壤容积含水量,帮助提高光合作用与产量29日]。管和毛细管的发射器间距布置管道直接确定的分布密度的水灌溉土壤,改变土壤水分利用效率,促进),创造植物生长的微环境。因此,基础提出了节水高产作物,一个更大的毛细管安排密度导致更均匀水平含水量分布和更高的叶片光合速率、叶绿素、叶面积指数、干物质积累和作物产量。然而,更高的毛细管排列密度通常可以增加投资成本和减少作物(8,30.- - - - - -32]。以前的研究也表明不同发射器间距可以调整音量形状和潮湿土壤的水分含量。在同一发射器流量,发射器之间的时间平均土壤含水量达到峰值较短。当发射器之间的间隔从80减少到30厘米,水平湿润发射器之间的形状近似矩形,越均匀润湿身体之间的两个排放国(11]。应用程序可以减少灌溉用水量,提高光合作用的叶子和灌溉水利用效率(33- - - - - -35]。当发射器间距增加从15到30厘米,洋葱产量增加,然后下降(33- - - - - -35]。

目前相关研究作物光合特性、干物质积累、WUE和收益,主要是集中在发射器间距和毛细管安排密度小滴的流量。然而,很少有研究评估不同的微孔组间距的影响和毛细管排列密度MSPF光合特性、干物质积累、产量、和WUE的温室作物。作为番茄产量研究在这一领域的焦点的时候,有各种各样的模型来分析影响番茄产量,如线性回归、主成分分析、简单的相关分析,渠道分析(36- - - - - -38]。然而,这些方法很难同时获得的力量系统中多个变量之间的因果关系。AMOS结构方程提供了一种解决方案来确定在多个变量之间因果关系的强度。它已广泛应用于社会科学领域(39和生态领域40]。然而,相对较少的研究之间的关系进行分析光合特性、干物质积累和产量的西红柿用AMOS结构方程在塑料薄膜microsprinkler灌溉。

因此,本研究拟采取的影响下滴灌塑料薄膜(DIPF)和microsprinkler灌溉(MSI)作为控制探索不同的微孔组间距的影响和毛细管安排密度光合特性、干物质积累和产量的温室番茄MSPF。光合特性之间的关系、干物质积累和产量在温室番茄MSPF由AMOS结构方程决定。最合适的密度和微孔毛细管安排番茄MSPF间距组合模型的设施农业土壤干旱和半干旱砂质壤土。本文提供了发现的浓缩番茄microirrigation技术系统,并提供了有价值的数据支持和理论依据为节水温室实验数据分析,提高农作物产量提高,和质量。

2。材料和方法

2.1。实验网站和管理

实验进行了从2019年3月27日到2020年1月30日在现代温室农业科技展览中心,陕西西安城市(108°52°E, 34°03°N)。该地区展览暖温带大陆季风气候semihumid和位于海拔435米的高度。该地区的年平均温度为13.3°C, -719.8,年平均降水量507.7毫米。降水从8月到10月占60%以上的年降水量和无霜期范围从219到233天。土壤砂质壤土,质量分数的沙子,淤泥,粘土是63.9%,29.63%,和6.47%,分别。1.0米土层的平均体积密度为1.48克/厘米³场重量的持水量为27.40%,在网站上和地下水位深度超过30米。有机质的含量、总磷(P),总钾(K)、总氮、速效氮、速效磷、和可用K在播种前犁层是15.53克/公斤,10.12克/公斤,2.01克/公斤,1.36克/公斤,70.45毫克/公斤,112毫克/公斤,85.23毫克/公斤,分别。灌溉用水来自地下水,pH值为6.8,化学需氧量(COD)为53.2 mg / L,阴离子型表面活性剂含量为3.2 mg / L,和氯化物含量为0.48 mg / L。

温室(长85米,宽15米)是面向从北到南。番茄品种“Jingfan 401”(个Yinong种子科技有限公司,北京,中国),50厘米行距和40厘米间距,种植在山脊上。岭的长度是3.4米。宽度是1.2米。灌溉情节图所示2。每个情节之间的距离4米;一个深度为1.0米的建筑防水膜由styrene-butadiene-styrene嵌段共聚物葬在中间,防止水平入渗和土壤水分的运动,从而避免影响其他情节实验。在该地区的灌溉用水的来源是地下水。确保种苗种植,当天的生存灌溉是统一参照当地番茄种植经验。MSPF microsprinkler管(河北Plentirain灌溉设备科技有限公司有限公司,河北、中国)采用薄壁斜3微孔直径32毫米和微孔直径0.8毫米。微孔组间距实验设计(见表所示1)。控制滴灌下塑料薄膜(t (DIPF,河北Plentirain灌溉设备科技有限公司有限公司,河北、中国)与薄壁齿迷宫通道被选中。通道的几何参数毫米³发射器是30厘米的距离,发射器流量是2 L / h。控制microsprinkler灌溉(MSI CK2、河北Plentirain灌溉设备技术有限公司,河北、中国)采用薄壁斜3微孔管直径32毫米和微孔直径0.8毫米。微孔组间距是10厘米。

番茄植物超过four-eared水果保留时,和田间管理措施如肥料灌溉,灌溉,在所有治疗和医学是相同的。灌溉用水来自这一地区的地下水。为了确保生存的幼苗在种植、灌溉是统一参照当地番茄种植经验。2019年3月27日,它是种植;灌溉治疗开始于4月4日,2019年和2019年7月15日停止。

2.2。实验设计

两个因素被认为是在这项研究中:微孔组间距(见图3)和毛细管排列密度(见图4)。微孔组间距(L)使用两个层次:30厘米(L1)和50厘米(L2);毛管布置密度(C)使用三个层次:一管一行(一个毛细管管灌溉作物,C1),一个管两行(一个毛细管管灌溉作物的两行,C2)和一个管三行(一个毛细管管灌溉作物三行,C3)。一管两行用于CK1和CK2控制治疗。总共有八个治疗实施,每个重复了三次,共24测试区域(见表1)。

灌溉量控制的基础上累积蒸发从20厘米直径标准锅( ,DY.AM3,潍坊大禹水利科技有限公司、有限公司、山东、中国)Dinc等人后,刘等人。41,42]。蒸发数量测量喂饲点每5 d。灌溉量测量后评估。的的灌溉定额是根据公式计算(1)[43),灌溉时间和金额记录(见图5)。

在哪里代表两个灌溉的时间间隔内的蒸发,以累积蒸发从潘20厘米直径(毫米);代表了毛细管控制区(mm);和代表了crop-pan系数。在本文中,采用足够的灌溉模式下,crop-pan系数1.0 (43]。

2.3。测量和计算方法

2.3.1。光合作用

三联体健康叶片有足够的光和一致的叶位置是随机挑选的,和气体交换参数如净光合速率(Pn),气孔导度(Gs),细胞间有限公司₂浓度(Ci),蒸腾速率(Tr)是衡量li - 6400(美国内布拉斯加州Li-Cor, Inc .,林肯)自动便携式光合作用系统。的有限公司₂气体收集空气从一个相对稳定的2 ~ 3米。光强度是设定在800年μ摩尔/ (m²·s)和流量设置μ摩尔/ s。时所有的样品测定15日,29日,56岁,79年,95年,种植后110天(DAP) [44]。

2.3.2。叶绿素

叶色素提取丙酮提取,吸收值测定在665海里,649海里,通过分光光度计比色法和470海里,叶绿素a的内容,叶绿素b,类胡萝卜素和叶绿素( )分别计算(45]。相同的叶子位置被选来确定叶绿素测试和光合作用。

2.3.3。干物质积累

番茄成熟时期(112 DAP),三个西红柿植物随机选择在每一个情节,植物的茎被假定为中心,和一个洞挖直直径约0.2米,深约0.4米获得植物的根系。根际土壤是小心翼翼地摆脱,残根洗去除土壤系统缓慢,使用弱水流。然后,根系和土壤被放置在一个钢100 -网格屏幕在冲洗根损失减小到最低限度。洗后,茎,叶,水果,和根干在烤箱在105°C,持续15分钟,其次是干燥在75°C恒重。最后,干物质质量获得了(46]。

2.3.4。产量和水分利用效率

在成熟期间,4个西红柿被随机选择从每个情节和成熟的西红柿用电子测量的质量。获取单株产量后,每公顷产量是派生的。

时域反射计土壤水分传感器(TRIME-PICO-IPH IMKO, Inc . Ettlingen,德国)是用来测量在不同层土壤体积含水量的土壤(清廉、10 - 20 - 30、30 - 40、40 - 50 - 60,60 - 70和70 - 80厘米,分别)。这是之前和之后的每一个增长周期测量一次。两个监视点选择在每个区,如图6(监视点1被安排在流出微孔;监视点2被安排在两组之间的距离米微孔在垂直流动方向, 厘米)。用水量( )和作物水分利用效率,促进)计算使用公式(2)和(3),分别47]:

在哪里代表作物生育期耗水量(毫米)代表了作物生长时期(mm)的灌溉定额,代表与计划湿润层深度( 米),和代表平均80厘米土壤体积含水量和(cm³/厘米³),分别。

在哪里表明作物籽粒产量(t /嗯²)。

2.3.5。AMOS结构方程分析

光合速率的平均值(Pn),气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci),蒸腾速率(Tr)、叶绿素,叶绿素,类胡萝卜素的番茄叶56岁,79年,95年和110 DAP,到期和总干物质积累和产量到期MSPF下测量。首先,可靠性分析进行9组数据( ,表明可靠性好和AMOS结构方程分析可以应用);第二,平均方法用于维处理消除量纲影响;最后,阿莫斯结构方程分析。

2.3.6。气象和田间小气候观测

气象参数,如空气温度、相对湿度、风速、太阳辐射强度和降水被自动气象站收集的。

2.3.7。数据分析

数据分析使用SPSS22.0之间的显著差异(IBM作物。阿蒙克,纽约,纽约,美国)测试和设置在显著水平 。OriginPro2019(实验室公司起源,北安普顿,妈,美国)被用来画的图。除了特殊的注释,数据都是 在表格中。AMOS25.0(美国阿摩司发展公司,芝加哥,IL)被用来画出结构方程。

3所示。结果

3.1。叶子的光合特性

图7表明,Pn的番茄叶增加然后减少种植天达到峰值的增加在72 DAP,和Pn显示线性从13到56 DAP和快速增加的趋势。单向方差分析表明,种植后治疗56天之间有显著差异。56的平均值,79,95,110天后种植表明L1C1治疗是最好的(20.478μ摩尔·米²·年代¹(19.92),其次是L1C2治疗μ摩尔·米²·年代¹)。L1C2治疗的Pn高于DIPF约为1.09%,1.67%,8.24%和2.03%的56岁,72年,95年和110 DAP,分别。L1C2治疗的Pn高于MSI约为1.04%,13.55%,7.58%,和8.94%的56岁,72年,95年和110 DAP,分别。番茄叶片的Pn 30厘米微孔组间距为1.04,1.11,1.07,和1.07倍高于50厘米。减少毛细管的排列密度、Pn显示显著的下降趋势,的Pn C3明显低于C1和C2的约12.01%和7.91%,14.35%和10.55%,15.48%和12.20%,12.73%和8.78%。Gs的变化趋势类似于Pn,因为气孔是植物叶片之间的气体交换的主要通道和外部世界;O₂、有限公司₂,和H₂O通过气孔扩散,直接影响Pn和Tr关闭。Tr的增长趋势是类似于Pn和Gs。在同一生育期的番茄,树叶的Pn越强,Ci越低。生育期的推进,Ci增加,然后下降,在56 DAP达到峰值。

3.2。叶绿素含量

图8显示与种植天的增加,叶绿素,叶绿素b,类胡萝卜素,和茄叶叶绿素增加,然后下降,约79 DAP达到峰值。叶色素的方法以56 DAP显示,叶绿素,叶绿素,类胡萝卜素和叶绿素L1C2治疗高于DIPF和MSI约3.56%和16.86%,0.99%和1.20%,1.21%和1.50%,1.04%和1.12%,分别。叶绿素的含量,叶绿素b,类胡萝卜素、叶绿素和30厘米微孔组间距约为13.22%,9.47%,15.75%,和11.24%高于50厘米。毛细管排列密度的降低,叶绿素,叶绿素,类胡萝卜素和叶绿素显示一个下降的趋势。其中,叶绿素的含量、叶绿素b,类胡萝卜素和叶绿素C3治疗在C1和C2低于23.77%和20.19%,20.44%和13.69%,40.25%和36.15%,21.27%和19.76%,分别。

3.3。干物质积累

图9表明,水果的积累,叶子,茎,根,和总干物质在L1C2治疗高于DIPF和MSI约6.46%和14.84%,7.84%和18.53%,10.56%和30.05%,24.56%和24.93%,12.16%和26.38%,分别。水果的积累、叶、茎、根,和总干物质番茄栽培的微孔组30厘米的间距分别为1.15,1.15,1.10,1.23,和1.13倍的种植50厘米的间距。在毛细管排列密度,减少累积的水果、叶、茎、显示和总干物质减少,而在第一根干物质积累增加然后减少。水果的积累、叶、茎和总干物质C1显著高于C3约为16.63%,34.87%,21.26%,29.56%,和32.04%,分别。水果的积累、叶、茎和总干物质C2明显高于C3约为30.57%,29.62%,36.63%,37.83%,和33.18%,分别。

3.4。产量和水分利用效率

表2表明微孔组间距的相对贡献产量、水消耗,和WUE是16.30%,2.10%,和11.80%,分别。毛细管安排密度的相对贡献产量、水消耗,和WUE是47.40%,21.6%,和36.9%,分别。两个因素之间的相互作用的相对贡献产量、用水量、和WUE分别为7.70%,3.30%,和8.90%,分别。与L1C1相比,L1C3、L2C1 L2C2,和L2C3 L1C2的产量增加了0.99%,47.18%,13.69%,24.74%,和52.08%,分别。与L1C1相比,L1C3、L2C1 L2C2, L2C3, WUE的L1C2增加了约6.62%,46.70%,16.74%,26.22%,和47.76%,分别。

L1C2的产量明显高于DIPF约19.39%,和的提高(10.03%),但没有显著差异;收益率是20.46%高于MSI,和的明显增加了31.02%。收益率、用水量和WUE番茄栽培的微孔组30厘米的间距分别为1.14,1.01和1.13倍,50厘米。毛管布置密度下降,产量和用水量减少,而WUE的价值增加。总的来说,与C3相比,产量和WUE的C2明显增加了34.76%和31.94%。

3.5。AMOS结构方程的分析

在结构方程模型(见图10),RMSEA的值小于0.08,CFI值高于0.90,CMIN / DF的值小于3.00。结果表明,该模型具有良好的适应性。结构方程模型解释了光合特征之间的交互与树叶,叶绿素含量和叶,番茄和总干物质积累,包括直接影响、间接影响,总效应的总和。在这个模型中,Pn, Tr、Ci、叶绿素a、b叶绿素,类胡萝卜素,和总干物质积累可以解释66%的收益率的变化。直接影响而言,Pn、Tr、叶绿素a、b叶绿素,类胡萝卜素和总干物质积累对产量都有积极作用,其中Tr的效果最大(0.39);Ci和Gs对产量有负面影响,其中g有最大的效果。也有一个互动Pn, Tr, Ci,叶绿素,叶绿素b,类胡萝卜素。之间存在着负相关Pn和Ci, Ci和Gs, Ci和叶绿素a和叶绿素和类胡萝卜素之间的正相关关系。叶绿素和类胡萝卜素之间的正相关是最高的,其次是Pn和Gs。

除了直接影响,Pn, Tr, Ci,叶绿素,叶绿素b,类胡萝卜素中也扮演着重要的角色在通过各种间接影响产量。Pn, Tr,叶绿素,类胡萝卜素对产量都有积极作用通过干物质积累,其中叶绿素和类胡萝卜素显著影响(0.096);Gs和Ci都通过干物质积累产量有负面的影响,和Gs(-0.042)有更大的影响。各种因素对产量的总效果如下:Gs > Tr > Pn >类胡萝卜素>总干物质积累> Ci >叶绿素a >叶绿素b。

4所示。讨论

4.1。灌溉方式对光合特性的影响,干物质积累和产量在温室番茄

以前的研究已经表明有一个积极的叶绿素含量和叶片光合速率之间的相关性。在干旱条件下,土壤含水量限制根的水供应,促进根系ABA的生产,降低气孔开放,限制了叶水和气体交换(48,49),减少叶片净光合速率(50]。通过实验测定,发现的平均土壤容积含水量0-40 cm土层下MSPF DIPF高出了9.34%(见图11)。适当的增加了土壤水分的增加创造了稳定的条件下光合速率microsprinkler灌溉叶子塑料薄膜(见图7),并进一步导致番茄干物质积累的增加了12.16%。这项研究还发现,番茄的产量和WUE MSPF DIPF相比高出19.39%和10.03%(见表2)。这可能归因于MSPF的流量约为45倍的单一群体DIPF和相同的工作压力。

相同的灌溉量下,流量MSPF超过单一群体的滴灌与较小的孔板流,和灌溉时间比较短,所以土壤水分水平垂直迁移距离的比例增加。较大的表面润湿面积增加了润湿体积和灌溉耕作层单位面积上的一致性和减少深层土壤水分运输(51]。这提供了强大保障稳定的温室番茄产量(11,51,52),导致更高的番茄产量MSPF之下。然而,由于大表面的润湿面积MSPF番茄植物的蓬勃增长,土壤水分蒸发进一步加剧。与塑胶膜下滴灌相比,下西红柿的用水量MSPF增长了8.46%(见表2)。收益率增加MSPF(19.39%)约为2.29倍的水消费(8.46%);因此,下的作物WUE MSPF高于塑胶膜下滴灌。

在这项研究中,平均体积含水量层0 ~ 40厘米在MSI低于MSPF在西红柿的成熟阶段(参见图约7.48%11)。同时,番茄在MSI的树冠湿度超过70%,这是MSPF的1.56倍(见图12)。结果表明,在同样的灌溉量,MSI可以减少灌溉,灌溉用水的一部分被用来增加空气湿度(53]。以前的研究已经表明叶水冷凝容易发生在高湿度环境中,造成叶片表面细胞破裂,减少叶片光合作用,限制干物质积累和水果形态发展(54,55]。上述信息可能的原因之一下番茄产量的减少microsprinkler灌溉在这项研究。我们还发现,番茄的WUE MSPF显著高于MSI 31.02%,可能是由于大量的微孔隙MSI的单位长度,高雾化水滴,增加无效水的蒸腾作用[12]。因此,番茄在MSI的用水量显著高于MSPF 8.71%(见表2)。

4.2。微孔组间距对光合特性的影响,干物质积累和产量的温室番茄

与番茄栽培在微孔组间隔50厘米,平均土壤体积含水量的0 ~ 40厘米土层的30厘米在番茄成熟度阶段(参见图增加了1.60%11)。可能的影响微孔组MSPF间距的变化对土壤湿润体DIPF相似,也有交叉现象湿润峰两组相邻微孔隙之间的管道。所不同的是,单一群体流动MSPF高于DIPF在同样的工作压力和灌溉量,和一个更大的流量很容易增加的比率水平到垂直迁移土壤水分湿润峰的距离,减少相邻湿润峰的融合时间。它整体的现象之间的土壤水分迁移两组管的作用,可以改善土壤体积含水量和水分散的单位面积上的耕作层(10,11]。耕作土壤体积含水量较高的层提供了一个强有力的保证光合速率、干物质积累和产量的西红柿(56- - - - - -58]。这可能也是其中一个原因为什么光合速率(见图7),干物质积累(见图9),收益率(见表230厘米的微孔组间距比50厘米。

在这项研究中,发现番茄产量30厘米的微孔组间距明显高于50厘米(14.15%),这是不符合的结论之间没有显著差异的黄瓜产量50厘米滴灌和30厘米王et al。59滴灌,这可能是由于不同灌溉量的实验中,灌溉量则由蒸发锅、累积灌溉用水在生长期353毫米,而王控制下限土壤灌溉和灌溉385毫米增长时期。这也是不符合的结论没有显著差异不同滴灌间距下洋葱产量Enciso et al。60]。的最大间距规定排放Enciso等人是30厘米,这是远小于50厘米在这项研究。土壤水分分布在小间距均匀,不容易导致收益率差异由于干旱胁迫对作物(11,61年]。它的结论是一致的Meshram et al。62年),50厘米的石榴收益率发射器间距明显低于30厘米。这项研究还发现,30厘米的WUE的微孔组间距是50厘米的1.13倍。由于微孔间距30厘米,耕作层土壤体积是潮湿和均匀,没有明显的高水和小区域,可满足植物的需水量更及时和准确63年]。这导致显著增加番茄产量(1.14倍),而没有显著增加用水量30厘米微孔之间的间距(见表2),它终于大幅提高WUE [44,59]。Elmaloglou和Diamantopoulos35)认为,减少灌溉发射器之间的间距可以缩短时间,提高灌溉效率,这是一致的结论,降低微孔组30厘米的间距可以提高水分利用效率。

4.3。毛管布置密度对光合作用的影响特点和干物质积累和产量在温室番茄

发现番茄的总干物质积累在C1和C2明显高于C3(分别约32.04%和33.18%,见图9)。这主要是因为在同一个组流量下,微孔间距,和灌溉量,毛细血管的密度排列密度,单位面积流量越大,这很容易增加表面润湿面积和增加土壤体积含水量的耕作层。结果表明,C1和C2的平均土壤体积含水率在成熟阶段显著高于C3(见图8.07和5.81%11)。更高的土壤体积含水量减少根干旱胁迫,根源ABA积累有限,促进叶片光合作用(见图7)[64年,65年),导致干物质积累的增加(66年]。周et al。8]发现C2的玉米的干物质积累下滴灌不到C1的;这是不符合的结论C2的总干物质积累下番茄MSPF高于C1。这可能是由于这样的事实,土壤容积含水量0-20厘米土层的C1布局模式是大约高出3.31%的C2。更高的浅层土壤水分往往会增加土壤水孔隙度和减少土壤曝气,使总干物质积累(C1略低于C2约0.86%8]。王等人。46]研究发现Pn和Gs的甜瓜叶增加然后减少毛细管排列密度的增加,这是不符合的结论Pn和Gs的番茄叶增加毛管布置密度的增加。这可能是由于这样的事实,灌溉控制方法的差别,王等人采用比例控制水持有率,所以很难确保灌溉量不同的毛细管安排密度是相同的。本研究是基于蒸发控制,密度和不同的毛细管安排灌溉量是一样的。

刘等人。67年)发现一个管的棉花产量和两行没有明显高于单管和四行。然而,周et al。8)发现,玉米的产量在滴灌管两行明显低于一个管和一个行。以上差异的原因可能是由于不同的土壤类型、作物类型、气候、降水、和其他因素。毛细管是否安排MSPF密度对产量有一个一致的影响在不同的环境中需要通过进一步的实验验证。王等人。4)发现,甜瓜的产量在温室滴灌下增加起初然后减少与毛细管排列密度的增加,这是不符合的结论番茄产量减少的减少毛细管排列密度在这项研究。主要是由于总灌溉量的差异,在生长期间土壤类型和冲洗器。也可能造成的滴灌毛管布置密度的差异。在这项研究中,一个管和两行之间的最大距离王等人之间的最大距离是一个管道的布置和滴灌的两行。番茄产量差异三管道和四行MSPF需要通过进一步的实验验证。卡佩尔et al。68年研究了滴灌bermudagrass的收益率,Lv et al。32滴灌春小麦产量,Bozkurt et al。31日]滴灌玉米产量的减少呈下降趋势毛细管布置密度。这些结论符合本研究的结论在MSPF的产量变化。这表明MSPF和滴灌对作物的影响相似的毛细管安排密度。这项研究还发现,番茄的WUE随毛细管的增加呈下降趋势安排密度。它可能是由于增加的土壤湿润区和无效的用水量在耕作层毛管布置密度的增加。与此同时,当土壤水压力下降,番茄的营养生长旺盛,光合速率增加。有效蒸散的植物水(69年)也增加了,导致番茄耗水量增加了5.74%(见表2)。番茄产量的增加(29.85%)低于水的消费(5.74%),导致番茄WUE的减少32.1%的增加毛细血管密度。

5。结论

通过探索不同的微孔组间距的影响和毛细管安排密度对温室番茄的光合特性和产量,发现番茄叶片的光合速率MSPF与DIPF和MSI相比增加了8.24%和13.55%。MSPF的产量和WUE高于DIPF MSI约19.39%和20.46%,10.03%和31.02%,分别。结果表明:MSPF适用于温室作物灌溉。增产效果比DIPF,节水效果比MSI。在一定范围内,微孔组间距减少,更有利的是树叶的番茄光合特性和产量的提高。随着毛细管排列密度的减少,叶子的番茄光合特性和产量下降。阿莫斯的结构方程模型,Pn, Tr, Ci,叶绿素,叶绿素,类胡萝卜素,和总干物质积累可以解释66%的收益率的变化。考虑全面,MSPF旨在节约用水和低成本没有显著降低产量;推荐使用微孔组间距30厘米的最佳组合模式和单管建议两行。本研究可以丰富设施农业节水灌溉技术,为可持续发展提供理论基础和技术指导的温室番茄产业在干旱和半干旱土壤砂质壤土。 This study provides a theoretical basis and data support for the large-scale promotion of MSPF. While the presented results describe the optimum irrigation of greenhouse spring tomato, but it remains an open question that further experiments are needed to investigate of autumn tomato.

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项工作由自然科学基金共同支持(排名41807041),陕西省水利科技项目(2015 slkj-07),河南水利科技项目(GG201931 GG202043),西安科技计划(20193052 yf040ns040)、广东省自然科学基金(2018号a0303130149)、广州科技项目(没有。20181002 sf0530),中央大学和基础研究基金(GK201903115)。

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