套作马铃薯高产农机农艺配套措施及其光合性能研究

发布时间：2020-10-27 04:47

　　 西南地区,间套作种植方式应用广泛,其中马铃薯/玉米间套作种植是最重要的方式之一。研究其适宜于马铃薯全程机械化的空间配置、配套农艺措施及其高产高光效机理,是促进该套作系统持续增产增收的重要方向和手段。因此,本试验于2014年进行了适宜不同马铃薯收获机机型操作的间距试验,在此基础上于2015年采用L16(45)正交试验设计,模拟马铃薯全程机械化应用,研究了马/玉行比、马铃薯窝距、马铃薯复合肥用量、间距、玉米密度等5因素对马铃薯植株光合性能以及群体产量的影响。主要结果如下:1.不同农艺措施对马铃薯茎叶干物质积累的影响全生育期,马铃薯茎叶干物质量呈现先增后减的单峰变化,各因素不同水平下均在块茎膨大期达到峰值。行比、窝距、肥料对茎叶干物质积累影响极显著,间距以及玉米密度影响不显著;茎叶干物质量随马铃薯行数、施肥量增加而增加,随窝距增加而降低,其中窝距22.5cm与25.5cm差异不显著。2.不同农艺措施对马铃薯叶面积指数、叶绿素含量的影响各因素不同水平下,LAI均呈先增后减的单峰变化,但达到峰值的时期不尽一致。行比、窝距、施肥量以及间距对LAI影响极显著,玉米密度影响不显著;LAI随马铃薯行数、施肥量增加而增加,随窝距、间距增加而减小;其中,窝距22.5cm与25.5cm,施肥量100kg/667m~2与125kg/667m~2,间距62.5cm、67.5cm与72.5cm之间差异不显著。行比、窝距、施肥量与间距对Chla+Chlb影响极显著,玉米密度影响不显著;Chla+Chlb随马铃薯行数、施肥量增加而提高,随窝距、间距增加呈现先增后减的变化;其中,窝距22.5cm与25.5cm,间距72.5cm与77.5cm差异不显著;施肥量100kg/667m~2与125kg/667m~2在块茎膨大期差异不显著,淀粉积累期差异显著;随马铃薯生育进程推进,各处理Chla+Chlb下降。3.不同农艺措施对马铃薯光合参数的影响行比、施肥量以及间距显著或极显著影响Pn、Gs、Tr和Ci,玉米密度影响不显著;Pn、Tr、Gs之间呈极显著正相关,且三者均与Ci呈极显著负相关;Pn、Gs、Tr随马铃薯行数、施肥量、间距的增加而增加,Ci变化规律相反;随马铃薯生育进程推进,Pn、Gs、Tr下降,Ci上升。4.不同农艺措施对马铃薯叶绿素荧光参数的影响行比、窝距、施肥量以及间距显著或极显著影响Y(II)、ETR、qP和NPQ,玉米密度影响不显著;y(ii)、etr、qp之间呈极显著正相关,且三者均与npq呈极显著负相关;一定范围内,y(ii)、etr、qp随马铃薯行数、窝距、施肥量、间距的增加而增加,npq变化规律相反;随马铃薯生育进程推进,y(ii)、etr、qp下降,npq上升。5.不同农艺措施对马铃薯光合调控相关酶的影响rubp羧化酶活性受行比、间距以及肥料影响极显著,随马铃薯行数、施肥量、间距的增加而增加,其中行比4:2与4:3,间距67.5cm、72.5cm和77.5cm之间差异不显著;随马铃薯生育进程推进,各处理rubp羧化酶活性下降。蔗糖磷酸合成酶活性受行比、窝距、肥料以及间距影响显著或极显著,随马铃薯行数、施肥量的增加而增加,随窝距、间距的增大而减小,其中窝距22.5cm与25.5cm,施肥量75kg/667m~2、100kg/667m~2与125kg/667m~2,间距62.5cm、67.5cm与72.5cm之间差异不显著;淀粉积累期较块茎膨大期各处理蔗糖磷酸合成酶活性提高。6.马铃薯产量与其他指标间的相关关系lai、叶绿素含量、pn、y(Ⅱ)、rubp羧化酶活性以及蔗糖磷酸合成酶活性之间均呈正相关关系,且均与马铃薯产量呈显著正相关关系,表明马铃薯植株光能吸收、转运、光合碳同化以及碳水化合物的积累是一个有机联系的互动变化过程,该过程极大地影响马铃薯产量。7.不同农艺措施对马铃薯块茎品质和薯/玉套作群体产量的影响商品薯率受施肥量影响极显著,随施肥量增加而增加,但75kg/667m~2、100kg/667m~2与125kg/667m~2之间差异不显著。可溶性糖含量受行比、窝距、施肥量影响极显著,随马铃薯行数、施肥量增加而增加,随窝距增大而降低,其中窝距22.5cm与25.5cm,施肥量100kg/667m~2与125kg/667m~2差异不显著。块茎淀粉含量受行比、窝距、施肥量及间距影响极显著,随马铃薯行数、施肥量增加而增加,随窝距增大而降低,随间距增大呈先增后减的变化,其中窝距22.5cm与25.5cm,施肥量100kg/667m~2与125kg/667m~2,间距62.5cm、67.5cm与72.5cm之间差异不显著。马铃薯产量受行比、窝距、施肥量、间距影响显著或极显著,随马铃薯行数、施肥量增加而增加,随窝距增加呈先增后减的变化,随间距增加而降低,其中窝距22.5cm与25.5cm,施肥量100kg/667m~2与125kg/667m~2,间距62.5cm、67.5cm与72.5cm之间差异不显著。所以有利于马铃薯高产的配置措施为马铃薯/玉米4:2行比+窝距22.5cm或25.5cm+肥料100kg/667m~2或125kg/667m~2+间距62.5cm、67.5cm或72.5cm,与处理10(a3b2c4d3b1)吻合,处理10下马铃薯密度为4269株/667m~2,马铃薯产量为2371.26kg/667m~2。玉米产量受玉米密度影响极显著,随玉米密度增加玉米产量呈先增后减的变化,以2800株/667m~2最佳,玉米产量在612.92kg/667m~2到671.51kg/667m~2之间。8.适宜不同马铃薯收获机机型的高产配置措施考虑产量与田间操作性,综合预试验与本试验结果,建议马铃薯手扶收获机(机身宽度≦100cm)可采用的配置为马铃薯/玉米4:2行比+窝距25.5cm+肥料(15-15-15三元复合肥)100kg/667m~2+间距62.5cm+玉米密度2800株/667m~2;拖拉机配套马铃薯收获机(拖拉机轮距≦120cm)可采用配置措施为马铃薯/玉米4:2行比+窝距25.5cm+肥料(15-15-15三元复合肥)100kg/667m~2+间距72.5cm+玉米密度2800株/667m~2。
【学位单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：S233.75;S513
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 文献综述
    1.1 马铃薯种植概况
    1.2 马铃薯高产机械化生产技术研究
    1.3 马铃薯/玉米间套作高产相关农艺措施研究
        1.3.1 品种搭配
        1.3.2 行比配置
        1.3.3 密度配置
        1.3.4 肥料施用
    1.4 影响马铃薯/玉米间套作高产相关光合生理指标研究
        1.4.1 叶面积指数与叶绿素含量
        1.4.2 光合参数
        1.4.3 叶绿素荧光参数
        1.4.4 RuBP羧化酶与蔗糖磷酸合成酶
第2章 绪论
    2.1 选题意义
    2.2 研究目标
    2.3 研究内容
    2.4 创新之处与拟解决问题
    2.5 可行性分析
    2.6 试验技术路线
第3章 材料与方法
    3.1 试验前期准备—马铃薯播种机、收获机机型调查
    3.2 预试验——农机间距试验设计
    3.3 试验地点与材料
        3.3.1 试验地点
        3.3.2 试验材料
    3.4 试验设计与方法
        3.4.1 试验设计
        3.4.2 试验方法
    3.5 测定指标及方法
        3.5.1 土壤肥力测定
        3.5.2 马铃薯植株取样
        3.5.3 马铃薯干物质与叶面积指数测定
        3.5.4 马铃薯光合指标测定
        3.5.5 块茎品质及群体产量测定
    3.6 数据统计及分析
第4章 结果与分析
    4.1 预试验结果——适于农机收获的间距
    4.2 各因素水平及不同处理对马铃薯茎叶干物质积累的影响
    4.3 各因素水平及不同处理对产量的影响
        4.3.1 对马铃薯产量的影响
        4.3.2 对玉米产量的影响
        4.3.3 对复合产量的影响
    4.4 各因素水平及不同处理对马铃薯块茎品质的影响
        4.4.1 对商品薯率的影响
        4.4.2 对块茎可溶性糖含量的影响
        4.4.3 对块茎淀粉含量的影响
    4.5 各因素水平及不同处理对马铃薯叶面积指数、叶绿素含量的影响
        4.5.1 对叶面积指数的影响
        4.5.2 对叶绿素含量的影响
    4.6 各因素水平及不同处理对马铃薯光合参数的影响
        4.6.1 对净光合速率（Pn）的影响
        4.6.2 对气孔导度（Gs）的影响
        4.6.3 对蒸腾速率（Tr）的影响
        4.6.4 对胞间CO2浓度（Ci）的影响
    4.7 各因素水平及不同处理对马铃薯叶绿素荧光参数的影响
        4.7.1 对有效光化学量子产量（Y （II））的影响
        4.7.2 对电子传递速率（ETR）的影响
        4.7.3 对光化学猝灭系数（qP）的影响
        4.7.4 对非光化学猝灭系数（NPQ）的影响
    4.8 各因素水平及不同处理对马铃薯光合调控相关酶的影响
        4.8.1 对RuBP羧化酶活性的影响
        4.8.2 对蔗糖磷酸合成酶活性的影响
    4.9 各指标间相关性分析
第5章 讨论与结论
    5.1 讨论
        5.1.1 农艺措施与马铃薯叶面积指数
        5.1.2 农艺措施与马铃薯叶片叶绿素含量及荧光参数
        5.1.3 农艺措施与马铃薯叶片RuBP羧化酶及光合参数
        5.1.4 农艺措施与马铃薯叶片蔗糖磷酸合成酶
        5.1.5 农艺措施与马铃薯干物质积累及产量
        5.1.6 农艺措施与马铃薯块茎品质
        5.1.7 适宜马铃薯/玉米套作的拖拉机选择
    5.2 结论
参考文献
致谢
附录
    附录一 图片展
    附录二 在校期间发表论文与参加课题

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本文编号：2858063