不同水分状况下棉花茎直径变化规律研究

利用DD型直径生长测量仪持续监测筒栽棉花茎秆直径的动态变化,对茎直径在不同天气的日变化规律、水分胁迫条件下不同生长阶段的变化规律及其与环境因素的关系进行了研究。结果表明,茎直径变化测量参数能较好地反映棉花水分状况,但茎直径变化受外界环境因素和作物自身发育特性共同影响,在不同生长阶段,宜采用不同参数作为水分诊断指标。在茎生长阶段,茎直径最大值随时间的变化能较好地反映棉花水分亏缺程度,而不同水分处理间的日最大收缩量差异不显著;在茎成熟阶段,日最大收缩量对水分亏缺的反应非常敏感,是适宜的水分诊断指标。对影响茎直径变化的环境因素进行分析后得出,土壤水分、辐射和空气饱和差影响最大,相对湿度次之,气温和风速的影响很小。在此基础上建立了棉花茎直径日最大收缩量与环境因子之间的回归模型,可为利用茎直径变化评价作物缺水状况提供依据。     

枣树茎直径日最大收缩量影响因子分析

选取4年生梨枣树(Zizyphus jujuba Mill.),设置4个土壤水分梯度,研究不同水分条件下梨枣树不同生育期茎直径日最大收缩量(DMDS)变化规律,确定DMDS与土壤水分及气象因子(参考作物蒸发蒸散量E、水汽压亏缺日均值V)的关系。结果表明:1)土壤水分条件影响梨枣树DMDS对气象变化的敏感度,水分适宜处理梨枣树DMDS对气象变化最为敏感,其余水分处理梨枣树DMDS的变化规律与其一致,但波动幅度较小;2)不同生育期DMDS与气象因子关系存在差异,果实膨大期、果实成熟期与E、V关系均极显著,萌芽展叶期与开花坐果期相关系数较小;3)不同水分处理梨枣不同生育期DMDS与气象因子关系不同,高水分处理(T1)开花坐果期DMDS与V关系显著,与E极显著,其他处理均不显著;4)在不同水分条件下,梨枣全生育期内参考作物蒸发蒸散量E是影响茎直径日最大收缩量的关键因素。     

桃树茎直径微变化与土壤水势及气象因子的关系

通过对充分供水和逐步干旱处理的盆栽“仕女红”桃树茎直径微变化动态的观测,分析了茎直径日最大收缩量(MDS)、日增长量(DI)和日最大值恢复时间(RT)对水分状况和气象因子的响应,并对适宜灌溉控制指标进行了探讨.结果表明:随土壤水势降低,桃树茎直径MDS和RT呈增大趋势,DI呈下降趋势并由正值变为负值;气象因子对桃树茎直径变化影响显著,太阳辐射(Rn)和空气相对湿度(RH)对MDS影响最强烈,连续降雨对DI和RT影响显著.DI受土壤水势影响产生变化的趋势明显并受气象因子影响较小,是最理想的灌溉控制指标,可将DI=0作为灌溉控制临界值;MDS受气象因子影响强烈,变异性较大,且需要充分灌溉条件下的MDS作为参考,RT与土壤水势的相关性不高,因此均不适合单独作为灌溉控制指标.     

结实期土壤水势对水稻籽粒品质及其粒间差异的影响

为探讨结实期土壤水分对水稻籽粒品质的影响, 以中熟籼稻“扬稻6 号”和中熟粳稻“扬粳9538”为材料, 在盆栽条件下, 研究了不同土壤水势(0 kPa、-15 kPa、-30 kPa、-45 kPa)对水稻籽粒品质的影响, 并进一步探讨了不同粒位间的差异。结果表明, 结实期土壤水分对稻米籽粒品质有较大影响, 且影响程度因品种、粒位不同而异。与对照(0 kPa)相比, 土壤轻度胁迫(土壤水势在-15~-30 kPa 之间)籽粒的精米率、整精米率和崩解值增加, 垩白度和消碱值降低; 不同粒位间比较, 土壤轻度胁迫对水稻穗上二次枝梗或同一枝梗上较迟开花籽粒的影响较大。随土壤水势进一步降低稻米品质变劣。在0 ~ -45 kPa 范围内, 随土壤水势的降低,粗蛋白含量和胶稠度增加。灌浆期土壤轻度落干(土壤水势在-15 ~-30 kPa)有利于稻米品质的改善。     

基于茎直径变化的甘蔗水分亏缺诊断指标确定

为了确定甘蔗水分亏缺诊断指标及其临界值,该文以新台糖22号为试验材料,通过盆栽和大田试验研究了水分胁迫下甘蔗全生育期植株茎直径变化特征,然后利用盆栽试验数据分析了盆栽甘蔗的茎直径变化指标日最大收缩量(maximum daily shrinkage,MDS)、日增长量(daily increase,DI)和土壤水分的关系,回归建立了基于MDS和DI的甘蔗水分亏缺诊断模型。大田和盆栽试验均表明,甘蔗处于苗期、分蘖期和伸长期的茎生长阶段,土壤水分差异导致的茎生长差异显著(P0.01)。盆栽试验表明60%以下田间持水率的水分胁迫(中度及重度干旱)在茎生长阶段均可使甘蔗茎直径增长总量降低约41.7%~100%,且对甘蔗茎直径增长的影响以伸长期最大,分蘖期次之,苗期最小;在甘蔗成熟期,16个观测日正常、轻、中和重旱茎直径总增长量分别为0.049、0.055、0.048和0.033 mm,该阶段茎秆基本停止生长,土壤水分差异导致的茎生长差异不显著(P0.05),成熟期对水分亏缺最不敏感。对各生育期的MDS和DI与土壤含水率的回归分析结果表明,除成熟期DI指标外,其他各生育期的MDS和DI均与土壤含水率显著线性相关,决定系数在0.501~0.765之间。苗期MDS、分蘖期和伸长期的DI能更好地诊断水分亏缺。所建立的模型可较好的诊断甘蔗水分亏缺,研究结果可为利用茎直径变化指导甘蔗灌溉提供理论依据。     

滴灌调控土壤水分对马铃薯生长的影响

研究了滴灌灌溉频率和土壤水势对马铃薯生长和水分利用效率的影响。研究结果表明，滴灌灌溉频率和土壤水势对土壤水分的分布有很大影响，灌水频率越低，灌水前的表层土壤干燥的范围越大，灌水后的土壤湿润范围越大；控制滴头下面20 cm处土壤水势明显影响到50 cm深度以上的土壤水势，20 cm深度处土壤水势越高，50 cm深度范围内的平均土壤水势越高；土壤表面土壤水势越低，以滴头为中心形成的干燥范围越大。当土壤基质势低于-45 kPa时，马铃薯的块茎膨大率会迅速下降，总产量、商品薯产量和水分利用效率高低顺序为：-25 kPa>-35 kPa>-15 kPa>-45 kPa>-55 kPa。不同灌溉频率下马铃薯的总产量、商品薯产量和水分利用效率的高低顺序为：1天1次>2天1次>3天1次>4天1次>6天1次>8天1次。就华北地区而言，采用滴灌对马铃薯进行灌溉，土壤基质势以-25 kPa左右为好，灌水频率以每天1次最优。     

坝上地区人工林和草地生长季土壤水势动态

为研究坝上地区人工林土壤水势动态,以结缕草(Zoysia japonica)为对照,选取坝上地区典型人工林小叶杨(Populus simonii Carr.)和樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica),研究其生长季不同时间、空间土壤水势和变异系数及晴天和降雨下土壤水势变化。结果表明:(1)人工林和草地土壤水势变化趋势相同,在生长季前期和后期土壤水势较高,中期土壤水势进入波动下降期,但不同植被进入波动期时间不同,樟子松晚于小叶杨和结缕草。小叶杨、樟子松、结缕草土壤水势最低值分别出现在70,10,30 cm处,最低值分别为-1 257.24,-747.97,-830.11 kPa。小叶杨、樟子松和结缕草土壤水势变异系数最大值分别在9月10 cm、7月10 cm、7月30 cm处,其值分别为-155.9%,-208.0%,-183.6%。总体上,变异系数生长季中期大于前期和后期,表层大于深层。(2)晴天人工林和草地土壤水势差的最大值与日均温度之间存在显著的相关关系,随着日均温度升高,水势差最大值也增大。典型晴天大气温度在日内上下波动,土壤水势呈现滞后波动,在生长季浅层土壤最为明显。(3)不同降雨量与土壤水势差呈现相关关系,随着降雨量升高,土壤水势差也随之升高。典型降雨事件下,中雨和大雨剖面土壤水势迅速上升,小雨事件下主要呈现波动变化。从不同植被来看,草地土壤水势较人工林波动更为剧烈。综上,生长季樟子松土壤水势进入波动期最晚,波动幅度最大。而土壤水势对于大气温度和降雨的响应方面,结缕草最为敏感。研究结果对于指导当地人工林建设与水资源高效管理具有重要意义。     

不同灌水下限对温室茼蒿生长和产量的影响

该文采用15 cm深处土水势为茼蒿的控制灌水下限,研究在模拟微喷条件下控制灌水下限对温室茼蒿生长和产量的影响。共设6个处理,灌水下限分别是-10 kPa（T1）,-15 kPa（T2）,-20 kPa（T3）,-25 kPa（T4）,-30 kPa（T5）和-40 kPa（T6）。结果表明,不同的灌水下限对茼蒿产量的影响显著,灌水下限为控制在-15 kPa是产量最高,分别比其他处理增加了0.5%,18.7%,62.6%,73.4%,71.7%,在整个生育期灌水量为195 mm,比与其产量相近的T1处理节水56.4%。T2处理的株高和生长速率在生长后期与T1无差异。灌水下限低于-25 kPa,水分亏缺严重,影响出苗,不利于茼蒿生长。以-15 kPa土水势作为控制灌水下限,有利于茼蒿生长,可以达到高产、节水的目的。     

抽穗前水分供应对寒地水稻生长发育和产量的影响

以垦鉴稻5号和垦稻12号为材料,采用负压式土壤湿度计监测土壤水势,通过防雨棚内的盆栽控水试验,研究了水稻抽穗前水分供应对寒地水稻生长发育和产量的影响。研究结果表明,抽穗前进行-8～-10kPa的间歇控水处理,垦鉴稻5号的经济产量增加,垦稻12号的经济产量降低;这2品种的叶龄进程略有提前,株高增加,茎数减少。抽穗前进行-18～-20kPa和-28～-30kPa的持续控水处理,2品种的产量均极显著降低,垦鉴稻5号的叶龄进程表现先落后,后提前,垦稻12号的叶龄进程滞后,2品种的株高极显著地降低,茎数极显著减少,干物质生产量和叶面积减少。抽穗前进行-8～-10kPa的间歇控水处理可作为寒地水稻增产保优灌溉的土壤水势指标,抽穗前不宜持续进行土壤水势为-18～-20kPa以下的控水处理。     

毛乌素沙地地膜—地布覆盖下土壤水势动态

在毛乌素沙地东南缘风沙滩区进行为期1年的野外连续定位观测试验,设置3组覆垄沟渗处理,即地膜加防草地布覆垄(MB)、防草地布覆垄(DB)和无覆垄空白对照(CK)。利用MPS-6水势温度传感器监测沟表下5,15,30 cm深度30 min间隔的土壤水势和土壤温度。结果表明:(1)3组处理的土壤水势日变化均呈现余弦曲线变化特征,在5 cm土层处土壤水势日变幅较大,土壤水势值为-600～-120 kPa,呈MBCKDB;在15 cm土层处,土壤水势较高且变幅较小,变化在-180～-90 kPa,呈DBCKMB;在30 cm土层处,土壤水势保持基本稳定,MB与DB处理的水势较高,稳定在-100 kPa左右,CK较低,稳定在-285 kPa左右;(2)土壤水势年内变化存在2个低谷,主要发生在土壤水处于冻结状态的冬季和蒸发强烈的夏季;3组处理土壤水势年均值表现为:5 cm处,MBCKDB;15 cm处,DBCKMB;30 cm处,MB=DBCK,主要原因是覆盖条件下,白天土壤积温较高,夜间向上的温度梯度大,15 cm处土壤水分上移速度较快,地表膜布下积水,无膜布则蒸发,故表现为地表以下5 cm处MB水势较大,15 cm处水势较小;同时,MB条件下降雨入渗量最大,表层水分大;30 cm处MB和DB条件下,水势近似相同,但都大于裸地,主要原因是该地区降雨量较小,大部分降雨在无覆盖条件下不能下渗至30 cm处;(3)3组处理在0—30 cm土层,冻融期土壤水势受大气相对湿度及风速影响较大,非冻融期土壤水势受风速影响最大,其次是大气温度与相对湿度。试验表明5 cm土层MB保湿效果更好,而15 cm土层DB的保湿效果更好,30 cm土层MB和DB条件下水势接近,此结果可为沙漠地区固沙和植被恢复提供参考。     

不同生育期调亏灌溉对温室梨枣品质的影响

为探明调亏灌溉对温室梨枣品质的影响,2005－2007年以日光温室7年生矮化密植梨枣树为试材进行试验,试验期间设置充分供水处理（即对照T1）,萌芽展叶期（Ⅰ期）轻度或中度亏水处理（T2）,及开花座果期（Ⅱ期）、果实膨大期（Ⅲ期）和果实成熟期（Ⅳ期）中度亏水处理（即T3、T4和T5）。结果表明：不同生育期亏水处理对梨枣品质的影响差异明显;与对照相比,3 a间Ⅰ期、Ⅱ期亏水处理对梨枣单果质量、含水率影响较小（P＞0.05）,梨枣硬度提高13.7%～15.8%,有机酸、坏果率分别下降14.2%～18.8%和21.0%～25.0%,且均达显著水平（P＜0.05）,可溶性固形物、糖酸比分别提高22.1%～24.4%和47.8%～60.0%,达极显著水平（P＜0.01）,同时使成熟期提前10～12 d;Ⅲ期亏水处理使梨枣果实硬度、着色度、Vc、可溶性固形物及糖酸比依次提高22.3%、41.9%、27.0%、38.1%和53.5%,Ⅳ期亏水处理依次提高22.7%、42.3%、37.4%、27.1%和98.7%,两期均达极显著水平（P＜0.01）,Ⅲ期、Ⅳ期亏水处理使有机酸显著降低（P＜0.05）,并大幅降低坏果率（P＜0.01）,成熟期提前15～20 d,但同时使单果质量、果实含水率降低,且Ⅲ期亏水处理差异显著（P＜0.05）;各生育期亏水处理对梨枣品质的改善程度依次为：Ⅳ期＞Ⅲ期＞Ⅱ期≈Ⅰ期。综合考虑亏水处理对梨枣品质各项指标影响,果实成熟期中度亏水处理对品质改善效果最佳,具有重要推广价值。     

环割对鸡嘴荔成花及坐果影响的研究

研究了冬季主干环割和花期主枝环割处理对鸡嘴荔成花率和坐果率的影响，试验结果表明：冬季主干环割能有效地控制冬梢的抽生，促进花芽分化，提高末级枝条成花率；花期主枝环割能明显增加雌花数，并提高坐果率；冬季主干环割结合花期主枝环割的处理效果最显著，是提高鸡嘴荔产量的有效途径。     

不同阶段亏水处理对温室栽培梨枣树茎液流变化影响的研究

该文以在日光温室生长的6年生矮化密植成龄梨枣树为试材，试验分别在梨枣树的开花—坐果期、果实膨大期和果实成熟期进行了轻度、中度和重度水分亏缺处理，分别为处理2、处理3和处理4，对照为全生育期充分供水的处理1，研究不同阶段亏水处理对温室栽培梨枣树土壤水分变化和茎液流变化的影响，结果表明：处理2复水后其液流具有明显的补偿效应，处理3和处理4复水后并未出现补偿效应。果实膨大期末的气孔导度和茎液流日变化总体趋势一致，但中午12:00至下午14:00左右，二者存在明显的不同步现象。运用SPSS 11.0软件分析了各处理梨枣树日茎液流量与气象因子的相关关系， 处理1至处理4的 值分别为79.659、85.321、104.922和94.781，均大于F_0.95(3,115)=2.69，R²值分别为0.675、0.690、0.732和0.712。亏水处理日茎液流量与对照处理1日茎液流量的比值与土壤相对有效含水量(RAWC)呈线性关系，其相关系数R²=0.4489。     

调亏灌溉对温室梨枣树水分利用效率与枣品质的影响

以日光温室生长条件下的6年生矮化密植成龄梨枣树为试材，试验设置试验期间充分供水处理，即对照(T1)，开花—座果期轻度调亏处理(T2)，果实膨大期中度调亏处理(T3)和果实成熟期重度调亏处理(T4)，研究调亏灌溉对梨枣树水分利用效率与枣品质的影响。结果表明：温室内外的参考作物蒸发蒸腾量(ET₀)变化趋势相同，温室内的ET₀值高于外部，二者呈极显著的线性关系，R²值达到0.9501；不同调亏处理均降低了相应调亏时期的土壤水分消耗速率，同时也降低了梨枣树的叶片蒸腾速率和光合速率，开花—座果期和果实成熟期调亏处理提高了叶片水分利用效率，而果实膨大期调亏处理降低了梨枣树的叶片水分利用效率；各调亏处理并未对枣品质的所有指标起到提高和改善作用，成熟期未灌水处理在对平均单果重、枣Vc含量和可溶性蛋白含量产生负面影响很小的情况下，提高了枣的有机酸含量和可溶性固形物含量，总体上改善了枣的品质；综合考虑不同调亏处理对梨枣树各项指标的影响，果实成熟期重度调亏处理在减产不显著条件下，改善了枣的品质，明显提高了水分利用效率，是实施调亏灌溉的最佳阶段。     

新型有机肥的氮素在土壤中的转化及其对草莓生长和品质的影响

土壤中硝态氮和铵态氮的含量直接影响着作物的生长和品质。通过田间试验研究了不同有机肥料氮素在土壤中的转化及其对草莓生长和果实品质的影响。结果表明,施用有机肥可以提高草莓苗期土壤硝态氮的比例,硝铵比值大于尿素处理,同时有机肥处理硝铵比值从苗期至盛花期呈下降趋势,但尿素处理则表现为上升的趋势,而花序现蕾期土壤硝铵比的降低,有利于植株花蕾的形成,因此土壤硝铵比值的变化趋势一定程度上决定着草莓的产量和品质。在等量施用氮素养分的条件下,施用有机肥料均较尿素更能促进草莓生长发育和增加草莓产量。施用有机肥对草莓品质的改善作用也优于尿素,果实中糖/酸比值较无肥区提高23.7%-28.7%,较尿素区提高16.5%-21.2%。     

光周期对切花菊生长及开花的调控

以‘红面’切花菊（Hongmian）为试材，设置6组光周期处理，分别为昼/夜7h/17h（记为Ph7）、8h/16h（Ph8）、9h/15h（Ph9）、10h/14h（Ph10）、11h/13h（Ph11），以长日照（13~14h）处理为对照CK，研究不同光周期对其生长及开花的影响。记录不同处理现蕾、破蕾、初花、盛花的时间和叶片数，测定分析不同发育期叶片可溶性总糖、蔗糖和蛋白含量，并于不同处理达盛花期时测定其花、茎鲜重以及干物质在不同器官的分配率，以阐明不同光周期对‘红面’菊初花期和出花品质的调控作用，为不同发育期的菊花栽培提出具有针对性的补光建议。结果表明：（1）叶片数随光照时间的增加而增加，并以CK的增加速率最大，Ph11次之，Ph7最小。（2）‘红面’切花菊的花期明显受光照时长的影响，Ph10处理下的菊花从苗期−现蕾、成花耗时均最短，Ph11从初花−花瓣全展开的盛花期耗时最短，Ph7、Ph8和CK花期严重滞后。（3）不同发育期叶片可溶性糖、蛋白含量均呈“M”形变化趋势，两次峰值分别出现在花芽分化期和开花前。可溶性总糖含量以CK最大，Ph11次之；作为可感知光周期信号的信使分子蔗糖，以及可溶性蛋白含量均以Ph10最大。（4）花鲜重以Ph11最大，促花效果显著。因此生产上将秋菊开花时间提前的同时，为保证切花质量，苗期应接受大于11h/d的长日照条件，使菊花苗进行充分的营养生长而不过早诱发花芽分化，以10h/d的光照条件进行诱花处理，花蕾形成且开始成花显色后，花芽分化已不可逆，再将其置于11h/d的光照条件下花瓣可最快全部展开。     

轻质土壤水分特征曲线估计的简便方法

以黄淮海平原封丘地区的潮土和风沙土为研究对象,根据大量的土壤基本物理性质和土壤持水数据,利用多元逐步回归分析方法,建立了轻质土壤在不同基质势下土壤含水量(θ)的传递函数模型,并进行了模型验证。结果表明,利用轻质土壤的基本物理性质估计其水分特征曲线是一种简便可行的方法,并且,在回归方程中,增加-30kPa含水量项可提高-30kPa以上土壤含水量的估计精度;增加-1500kPa含水量项可以明显提高-100kPa至-1500kPa间土壤含水量的估计精度。     

番茄种植地土壤水分传感器最佳埋设深度试验

土壤水分传感器测定土壤含水率从而指导灌溉,对于提高作物水分利用效率和产量都具有十分重要的意义。对番茄种植中产量与水分利用效率最佳的水分条件以及土壤水分传感器的最佳埋设位置进行了试验研究。结果表明,在开花坐果期土壤含水率下限控制在60%的田间持水率,结果盛期土壤含水率下限控制在75%的田间持水率是番茄生长的最优水分条件;同时,10-20cm土层土壤含水率能很好地代表计划湿润层内的平均土壤含水率(开花坐果期和盛果期R²分别达到0.95和0.85以上),把土壤水分传感器埋设于此土层深度比较合理。     

加气对西北旱区膜下滴灌棉花生长与水分利用效率的影响

针对膜下滴灌棉田土壤根际低氧胁迫抑制棉花水分利用问题，探讨不同生长阶段加气灌溉对棉花生长发育及水分利用的影响。研究设置了苗期、蕾期、花铃期、蕾期+花铃期、苗期+蕾期+花铃期5个加气阶段，以生育期不加气为对照进行田间试验。结果表明：花铃期加气土壤呼吸和土壤温度峰值较其他处理延后了9 d，使加气效果得到延长，更好地改善了土壤环境，在获得最大产量的同时，水分利用效率也最高。土壤氧气含量对棉花产量的影响程度最大，且花铃期土壤氧气含量对产量和水分利用效率的正面影响均大于其他生育期。因此，在棉花花铃期进行加气灌溉是缓解覆膜造成的棉花根际低氧胁迫，提升棉花产量与水分利用效率的最佳时期。研究结果对揭示加气灌溉对棉花生长的影响机制及进一步提高水土资源利用率提供了理论依据。