摘要
根据水分亏缺补偿效应理论,适当的干旱胁迫复水后,作物在后续生长过程中具有补偿和超补偿生长能力。而钾肥可以提高作物的抗逆性,促进大豆对水分的吸收利用,利于吸收和贮藏水分,改善大豆品质,提高抗旱性而增产。本文以超早熟高优质大豆黑河35号为材料,在三个不同处理水平的干旱胁迫和施钾量的条件下做盆栽试验,寻求两个因子对大豆的叶面积指数、叶面积生长速率、地上及地下干物质、根冠比、株高、耗水量、水分利用效率、产量及相关因子的影响与限制,并系统分析寻求合适的灌溉方法和达到大豆旱后产生补偿和超补偿生长的干旱胁迫强度和钾肥施加量的阈值。本文研究结果表明: (1)干旱胁迫和施钾的协同作用下显著提高了大豆叶面积指数和叶面积生长速率的补偿生长量,但对于大豆植株的株高并未产生有效的补偿生长。适度的干旱胁迫可以有效的抑制大豆植株的奢侈生长、抑制叶片的生长。施钾可以促进大豆叶片产生叶绿素、提高叶片的蒸腾速率和光合作用效率,进而减弱或抵消掉部分干旱胁迫对植株的伤害。大豆叶片的补偿生长是干旱胁迫和施钾肥合力作用的结果。 (2)干旱胁迫和施钾的协同作用下显著提高了大豆地下干物质量和根冠比,但是提高的程度不同。当可利用水减少时,会促进作物根系发育扎向更深处,而茎叶生长受到抑制,从而改变了根冠的生长速度,提高了根冠比。增施钾肥虽然可以促进根、茎、叶的生长,但是只会影响根和茎生长峰值,对根冠比影响不大。 (3)干旱胁迫和施钾的协同作用下显著提高了大豆的水分利用效率并降低了耗水量。干旱胁迫会降低大豆前期总的耗水量,当可利用水减少时,其根系扎向土壤更深处,使根系得到更好的发育。根系又会在中后期给作物提供大量的水分养分,减少水分的无效消耗,提高水分利用效率。干旱条件下,施钾会增大气孔阻力,减小蒸腾效率,减少蒸腾作用,提高净光合速率来抗旱。二者的合力作用会减少水分蒸发,提高水分利用,实现节水高产。 (4)干旱胁迫和施钾的协同作用下对大豆的产量及相关因子影响显著。施钾会促进大豆荚数、粒数、百粒重和产量提高,干旱胁迫会抑制大豆植株的每株粒数补偿的正效应,促进大豆百粒重的补偿。 (5)对此次试验研究得出产量结果进行回归拟合,产生产量补偿效应的施钾量阈值范围为:150-300kg/hm2,土壤相对含水量为30%-55%时。在施钾量220kg/hm2;土壤相对含水量38%时,产量达到最值。