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烟薏轮作对薏苡产量和品质的影响

烟薏轮作对薏苡产量和品质的影响

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作者：付敬锋贵州大学

学位级别：硕士

为探明烤烟-薏苡轮作(简称烟薏轮作)和薏苡连作下薏苡田土壤养分、酶活性和微生物数量的变化规律,阐明烤烟轮作后对薏苡植株生长发育及产量和品质的影响,为薏苡持续高产优质生产途径提供一定的理论依据和实践指导。于2021年分别在贵州... 详细信息

为探明烤烟-薏苡轮作(简称烟薏轮作)和薏苡连作下薏苡田土壤养分、酶活性和微生物数量的变化规律,阐明烤烟轮作后对薏苡植株生长发育及产量和品质的影响,为薏苡持续高产优质生产途径提供一定的理论依据和实践指导。于2021年分别在贵州省黔西南州兴仁市下山镇、屯脚镇、安龙县钱相街道和贞丰县龙场镇四个地点进行试验,研究烟薏轮作与薏苡连作下薏苡土壤养分、酶活性及微生物数量变化规律,比较薏苡根系生长、光合特性、干物质及养分积累、产量和品质等差异,明确烟薏轮作对薏苡产量、品质、生长发育及土壤的调控效应。主要研究结果如下:1、烟薏轮作提高土壤全磷、速效磷和速效钾含量,同时提高土壤酶活性和微生物数量。烟薏轮作与薏苡连作对薏苡田土壤p H影响不大。与薏苡连作相比,烟薏轮作土壤全磷、速效磷和速效钾含量分别升高5.43%、27.74%和66.43%,其中土壤速效钾含量差异达显著水平,而在薏苡生育期内土壤全氮含量平均降低3.36%。同时烟薏轮作提高了影响土壤肥力的相关酶活性,使土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶活性均高于薏苡连作,有益于土壤碳氮转化。并且与薏苡连作相比,烟薏轮作土壤中的细菌和放线菌数量分别提高了84.26%和18.61%,真菌数量则降低了28.06%,从而显著增加了土壤微生物总量和B/F值。说明烟薏轮作改善了微生物生存的土壤环境,促进了微生物的生长繁殖,数量增加,有益于土壤养分循环。2、烟薏轮作显著促进了薏苡根系生长。与薏苡连作相比,在薏苡生育期内烟薏轮作处理薏苡总根长、根表面积、根体积、根直径、根尖数和根分枝数等根系形态特征均显著高于薏苡连作,分别高出43.67%、48.06%、38.27%、31.26%、52.97%和54.24%,表明烤烟轮作后可改善薏苡植株根系在土壤中的空间分布促进根系生长,影响植株地上部生长发育,使植株株高变高,茎粗变大,进而影响到植株冠层的光合特性。3、烟薏轮作提高了薏苡的荧光参数,进而显著提高了薏苡的光合作用。与薏苡连作相比,烤烟轮作后薏苡Fv/Fm、ΦPSII、NPQ和q P等叶绿素荧光指标均高于连作处理,分别高出1.85%、5.20%、4.43%和21.72%,使薏苡植株叶片将光能更多的用于光合作用,并且通过自身调节非光化学淬灭和光化学淬灭的平衡,达到保护自身的目的,促进植株进行光合作用,从而提高单株净光合速率、气孔导度、胞间CO浓度和蒸腾速率,分别升高34.80%、47.76%、36.24%和28.20%,均达显著水平。4、烟薏轮作显著提高了薏苡干物质积累和养分积累,进而提高了植株对养分吸收利用效率。与薏苡连作相比,烤烟轮作后显著提高薏苡植株干物质积累量和氮、磷、钾养分积累量,使植株干物质和氮、磷、钾养分转运贡献率较大,促进了植株干物质和养分向籽粒中转运,为烟薏轮作下籽粒高产提供了保障。同时,烟薏轮作提高了植株土壤氮、磷、钾养分吸收效率,分别提高0.21kg/kg、0.10kg/kg和0.65kg/kg、利用效率分别提高3.37kg/kg、1.38kg/kg和4.45kg/kg、收获指数分别高出4.51%、2.69%和33.33%,说明烤烟轮作后,提高了薏苡对土壤养分的吸收,减少了植株积累养分在营养器官的无效积累,使积累的养分更多的向籽粒分配。5、烟薏轮作显著提高了薏苡产量。与薏苡连作相比,烤烟轮作后薏苡籽粒产量平均提高1415.70kg/hm,增产34.80%。在产量性状中,烟薏轮作显著增加了薏苡分蘖数(3.6)和每穴粒数(458.3粒),并且提高了千粒重(10.47g),降低瘪粒数(41.4粒)。表明烟薏轮作通过提高薏苡每穴粒数和千粒重的、降低瘪粒数来实现产量的增加。并且相关分析表明,薏苡根系形态与产量呈显著或极显著正相关关系。6、烟薏轮作改善了薏苡籽粒品质。烟薏轮作后薏苡籽粒可溶性糖含量、淀粉含量和赖氨酸含量显著上升,并且还提高了粗脂肪含量但差异不显著,其含量分别上升24.34%、9.77%、17.57%、6.14%,籽粒粗蛋白含量却比薏苡连作降低3.52%。综上所述,烤烟轮作后改善了土壤质量,使土壤全磷、速效磷和速效钾含量升高,土壤酶活性升高、微生物数量增多,为植株根系在土壤中的分布提供适宜的环境,促进了植株根系的生长和地上部的发育,其薏苡的干物质积累量和氮、磷、钾养分积累均显著增加,使薏苡产量提高,品质得到改善。

关键词：薏苡土壤特性根系形态干物质及养分积累产量品质

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