田间涝渍对棉花产量的影响分析

根据棉田小区涝渍动态观测资料,计算了农田涝渍程度,分析了涝渍作用特点和涝渍作用强度对棉花产量的影响。分析表明,仅受渍的情况下,当受渍程度(SEW30)达到126 cm.d时会造成棉花明显减产(15%左右),当SEW30达到455 cm.d时可致棉花减产过半;针对涝渍相随发生情形,当涝渍综合作用强度(SFEW)达到70 cm.d时就会对棉花产量有明显影响(减产10%以上),SFEW100 cm.d左右时棉花减产20%以上,SFEW253 cm.d时致棉花减产近半。     

涝渍胁迫对棉花形态与产量的影响

为揭示棉花对涝渍胁迫的响应规律,于2008—2011年在武汉大学校园灌溉排水试验场开展了测坑试验研究,分析了涝渍胁迫不同形式(涝渍单一和涝渍综合)及不同生育期(蕾期、花铃期和吐絮期)对棉花形态(叶面积指数、茎粗和株高)和产量(籽棉和干物质)的影响,建立了"涝渍胁迫-形态特征-产量水平"结构方程模型,比较分析了各因子间的作用效果。结果表明:在形态响应方面,单渍胁迫即使历时更长,对棉花形态生长的影响仍小于单涝胁迫,而涝渍综合胁迫的抑制作用最大;蕾期和花铃期内遭遇涝渍综合胁迫均会显著(p0.05)抑制棉花形态生长,而吐絮期内抑制作用很小;叶面积生长受涝渍胁迫的抑制作用最大,其余依次是茎粗和株高。在产量响应方面,单涝胁迫的减产作用大于单渍胁迫,与涝渍综合胁迫基本相同;花铃期内棉花遭受涝渍综合胁迫会导致显著减产,蕾期次之,而吐絮期内减产作用较小;籽棉产量受涝渍胁迫的减产作用比干物质产量大。涝渍胁迫对棉花产量的作用效果大于形态;在所选的涝渍胁迫单一和综合指标中,以涝渍时间单一指标(受涝期间累积地表受淹深度和累积超标地下水位SWFDH、受渍期间地下累积超标地下水位SEW30)最适合描述涝渍胁迫对棉花形态及产量的影响。     

田间涝渍与棉花产量之间的关系

【目的】定量分析涝渍对棉花产量的影响。【方法】根据1999—2016年棉田5—8月涝渍监测资料,将田间涝渍分为4种情形:一次持续受渍过程、多次受渍过程、一次涝渍连续过程和多次涝渍过程。以地下水连续动态指标(SEW30)反映田间受渍程度,以降水引起的田间涝水深累积值(SFW)反映田间受涝程度,以田间积水期间地下水连续动态指标与地表水涝水深累积值之和(SFEW30)反映涝渍综合影响程度,研究了涝渍对棉花产量的影响。【结果】在棉花生育期内仅发生1次受渍过程,且地下水埋深小于30 cm的时间(Tg-30)为2～4 d,减产幅度在8%以内;多次受渍,且Tg-30介于10～20 d之间,减产幅度一般为10%～20%。在涝渍伴随发生条件下,花铃期受涝持续时间4～10 d,地下水埋设小于30 cm的持续时间为7～13 d,结果造成棉花减产25.8%～49.1%;无论苗期、现蕾期还是花铃期,半月内多次受涝、受渍,且受涝累计时间不少于5 d,棉花减产达35.0%～49.5%。此外,作物相对产量与SEW30、SFW、SFEW30极显著线性相关。【结论】多次受涝、受渍均造成棉花减产;相同持续时间的涝害和渍害,涝造成危害远大于渍害。     

几种作物对涝渍胁迫的敏感性试验研究

为探索涝渍地水管理,促进农业发展,采取小区试验,测坑试验和实地典型调查等方法研究了大豆、棉花、油菜和中稻对涝渍胁迫的敏感性,试验表明;在产量形成的关键时期受涝渍胁迫,棉花减产反应比大豆敏感,减产幅度大;油菜对涝渍的反应比水稻敏感,涝渍地种植油菜的减产幅度是种植中稻的２－３倍。     

几种作物对涝渍胁迫的敏感性试验研究

为探索涝渍地水管理 ,促进农业发展 ,采取小区试验、测坑试验和实地典型调查等方法研究了大豆、棉花、油菜和中稻对涝渍胁迫的敏感性。试验表明 :在产量形成的关键时期受涝渍胁迫 ,棉花减产反应比大豆敏感 ,减产幅度大 ;油菜对涝渍的反应比水稻要敏感 ,涝渍地种植油菜的减产幅度是种植中稻的 2～ 3倍。     

多次涝渍胁迫间歇作用对棉花产量的影响

在多雨湿润地区,夏秋作物在生长季节多次遭遇涝渍综合胁迫比较常见,研究这一问题对农业涝渍灾害评价和减灾有重要意义。采用测坑试验研究了棉花遭遇多次涝渍胁迫问题,分析表明,从蕾期—吐絮初期,棉花遭遇间歇性、多次涝渍综合胁迫显著影响产量,其中以7月中旬至8月中下旬的胁迫影响最大;作物相对产量与各阶段受涝时间之间有极显著的相关关系;7月中下旬大气温度与湿度对产量的影响大于其他时段,该阶段气温日较差和大气相对湿度与产量之间的关系比较密切;在棉花主要生长阶段天气无剧烈变化时,涝、渍对作物的影响居于首位;当5 d内温度变幅>9℃或空气饱和差>8 hPa的天气过程频繁发生时,涝、渍对作物的影响居于次要位置。     

蕾期涝渍胁迫对盆栽棉花生长和产量特性的影响

涝渍灾害是棉花生产中面临的重要自然灾害之一,长江流域棉花蕾期常遭遇多雨天气而产生涝渍灾害。在盆栽条件下,以华棉3109为试验材料,研究了不同涝害胁迫7 d(T1处理)和14 d(T2处理)对棉花生长和产量特性的影响,正常灌水管理作为对照(CK)。结果表明,在涝渍胁迫处理期间,棉花叶片SPAD值、株高、绿叶数、倒四叶功能叶叶面积、开花数、蕾数、结铃数、果枝数和果节数均表现为:CKT1处理T2处理。在处理结束之后(花铃期),受涝渍胁迫棉株株高、茎粗、蕾数、开花数、结铃数、果枝数和果节数等指标都相继出现快速补偿性生长现象。但是随着涝渍胁迫时间的增加,棉花蕾铃脱落率升高,成铃率下降,最终产量构成因素和单株籽棉产量呈下降趋势。     

涝渍连续过程以时间为尺度的作物排水控制指标研究

在易涝易渍地区雨季,涝渍相伴相随,对作物影响很大,研究涝渍连续过程作物排水控制指标具有重要生产意义。根据这类地区涝渍发生特点,以棉花涝渍相随试验为基础,建立了作物排水分析基本模型,依据模型提出了涝、渍连续过程排水控制指标的确定方法。从涝、溃连续过程的统一体中确定适宜的排涝、排渍指标与传统的从涝、渍分别试验确定排涝、排渍指标有很大不同,它符合涝渍地域生产实际,体现了涝渍兼治的排水控制新理念。     

多个涝渍过程连续作用对棉花的影响

现蕾花铃期是棉花产量形成的关键生殖生长阶段,该阶段长江中下游地区处于雨季,棉田受多个涝渍过程连续作用比较常见。通过测坑试验研究发现,在多个涝渍过程连续发生的条件下,受涝3 d、涝后3 d将地下水位控制在30 cm,对现蕾开花结铃期的棉花植株正常生长有显著影响;作物相对产量Ry与受涝累积时间Tw和地下水位埋深小于某一特定值的作用时间Tx之间有极显著的二元一次相关关系;涝、渍对作物的影响不同,3年资料综合分析表明,它们对作物的影响度分别为0.676~0.713和0.287~0.324。     

蕾铃期涝渍相随对棉花叶片光合作用与产量的影响

在棉花蕾铃期进行了涝渍相随试验,对奢水胁迫过程及涝后棉花主茎功能叶的光合作用相关指标进行了观察。结果表明,随着涝后受渍程度的增加,叶片的叶绿素相对值、净光合速率、水分利用效率逐渐降低,叶片气孔导度则有增加的趋势,减产幅度达22%以上,严重者减产近一半。根据试验结果,为促进植株尽快恢复,建议在涝解除后3~6 d将地下水位降至80 cm以下,并在涝解除后第5 d或第6 d适当追肥。     

玉米涝渍胁迫的水分产量关系试验研究

在原状土测坑采用原位受淹法,对玉米苗期、拔节期、抽雄吐丝期、成熟期实施受淹试验。结果表明,不同生育期涝渍胁迫降低了玉米产量,苗期、拔节期淹水处理后,株高、抽雄和吐丝的日期分别受到抑制和推迟;玉米各个生育期对涝渍胁迫的敏感顺序依次为,苗期>拔节期>抽雄吐丝期>成熟期;玉米相对产量与涝渍指标SDI30、SDI50、SDI80呈良好的线性关系,且与SDI50相关性显著。改进的作物水分生产函数模型合理,具有可行性。所得涝渍综合指标对排水系统的设计与运行管理有参考价值。     

多阶段受涝渍综合影响的农田排水指标试验研究

通过对棉花2年(2003~2004年)的涝渍兼治农田排水试验,研究了作物在全生育阶段均受涝渍影响的农田排水指标,还对多阶段涝渍共同作用下的作物水分生产函数进行了研究。通过对2年的实测数据的分析可以看出:用涝渍共同作用下的农田排水指标与棉花的相对产量之间有较好的相关关系,并对各生育阶段对涝渍的敏感性进行了排序,可供涝渍综合影响下排水系统的设计与运行管理参考。     

以小麦生长受抑制的天数为指标的排水标准试验研究

在对以作物生长受抑制天数为指标的排水标准的试验研究基础上，分析了上海青浦农田水利试验站农田地下排水试验资料，对小麦相对产量与累积超标水位（ＳＥＷ３０或ＳＥＷ５０）关系，各生育阶段受渍敏感因子，以及抑制天数指标与相对产量关系等进行了探讨。研究表明，小麦的相对产量与生长中、后期（３～５月）的ＳＥＷ３０和ＳＥＷ５０，以及ＳＤＩ均有良好的线性关系。试验表明，作物各生长阶段敏感因子有显著不同，即使在同一生长阶段，由于受渍条件不同或抑制天数因子不同，敏感因子也有一定差异     

棉花花铃期以持续受渍为特征的排水控制指标试验研究

以地下水动态指标 SEWX 反映作物的受渍程度 ,利用田间小区试验研究了棉花花铃期持续受渍对产量与品质的影响。结果表明 :随着受渍程度加重 ,蕾铃脱落率上升 ,产量明显下降 ,此外 ,品质也受到一定影响。统计分析表明 :作物相对产量 RY与 SEW30 和 SEW50 之间有极显著的线性负相关关系 ,RY与 SEW50 之间的拟合优于 RY 与 SEW30 之间的拟合。考虑到持续受渍对作物产量的影响远比品质大 ,建议以产量作为作物排水指标选择的依据。如果以减产 1 0 %～ 1 5 %作为棉花排水控制指标选择的标准 ,则棉花花铃期的排渍控制指标 SEW30 应取 80～ 1 2 0 (cm· d)。     

施氮对中国棉田产量和水分利用效率影响的Meta分析

为系统分析不同气候条件、土壤基础条件和农田管理措施条件下施氮对棉花产量和水分利用效率的影响,收集了国内外已发表的103篇中英文文献,筛选其中37篇文献,共获得301组产量和127组水分利用效率数据。基于Meta分析方法定量分析了不同生产条件下施氮对棉花产量和水分利用效率的影响,同时利用偏相关分析找出施氮条件下棉花产量和水分利用效率的主要影响因素。结果表明,以不施氮为对照,施氮能够显著提高棉花的产量和水分利用率。在年均降水量200～500 mm的地区施氮对产量和水分利用率的提高作用最为明显,效应量分别为34.02%和54.15%;施氮对产量和水分利用率的提高作用均随着日照时数的增大而增大。当土壤pH值为6～8时,施氮对棉花产量和水分利用效率的提高作用最为明显,效应量分别为28.52%和24.59%;在不同土壤质地中施氮对产量和水分利用效率的提高作用均表现为在砂土中效应量最大,分别为46.71%和26.29%;随着施肥频次的增加,施氮对棉花产量和水分利用率的提高作用逐渐增大;施氮对产量的提高作用随灌水量的增加而增加,对水分利用率的提高作用随灌水量的增加呈先增加后降低趋势。当施氮量为300～...     

不同生育期干旱对棉花生长发育及产量的影响

在防雨棚隔绝降雨的条件下,通过在棉花的各生育阶段设置不同的干旱处理,分析了不同生育期干旱对棉花生长发育及产量的影响,并对桶栽棉花施加不同程度的水分胁迫,在花铃期测定了棉花的某些生理活动（如光合、蒸腾等）,以揭示光合速率、蒸腾速率、叶片水分利用效率在不同土壤水分条件下的变化规律     

棉瓜间作条件下水分调控对棉花生育及水分生产效益的影响

以黄淮区种植面积相对较大的棉、瓜间作模式为研究对象,开展了不同生育阶段水分亏缺对棉花的生长发育、产量及水分生产效益的影响研究,确定棉、瓜间作的适宜土壤水分控制指标。结果表明,苗期适度亏水对棉花生育和棉、瓜产量的影响较小,节水效果较明显;蕾期缺水对棉花影响较少,节水效果最明显,但对甜瓜产量影响最大;花铃前期不同程度水分亏缺的成铃数低于其他处理且脱落率较高,棉、瓜减产幅度均较大,为棉、瓜需水关键期;花铃后期缺水仍会导致蕾铃脱落率增加,不利于产量的进一步提高。综合比较各项指标,大田棉、瓜间作高产高效的土壤水分适宜控制下限指标为:苗期土壤含水率不低于田间持水率(FC)50%,蕾期为60%FC～65%FC,花铃前期为75%FC～80%FC,花铃后期为70%FC～75%FC。     

叶尔羌河灌区棉花灌溉试验

棉花试验设计了五个灌水下限处理,每个处理四个重复,试验提供了各种处理的１ｍ 土层储水量动态过程,进行了田间土壤水量平衡,分析了棉花生长期耗水强度与灌水量关系,棉花产量与灌水量关系,棉花产量及棉花水分生长率与全生育期总耗水量关系     

咸水灌溉对棉花耗水特性和水分利用效率的影响

采用田间对比试验,连续3 a研究了1、3、5、7 g/L 4个矿化度咸水(记作S1、S2、S3、S4)灌溉对棉田土壤水盐、土壤蒸发、棉花阶段耗水量、籽棉产量和水分利用效率的影响。结果表明,棉花生育期内根系层土壤含水率和电导率有随灌溉水矿化度的增加而增大的趋势,土壤电导率增加尤为明显;年际间,各处理土壤含水率和电导率差异非常大,经过连续3 a灌溉,根系层土壤电导率均未逐年增加。S3和S4处理的平均土壤蒸发强度大于S1处理,S2与S1处理间的差异很小;7 g/L以下咸水灌溉对棉花耗水过程产生了一定影响,但对总耗水量影响并不明显。3 a的平均籽棉产量和水分利用效率由大到小顺序均为:S2、S1、S3、S4,S2比S1处理增产2.43%,水分利用效率增加1.15%,S3和S4比S1处理减产1.67%和8.88%,水分利用效率降低0.25%和7.31%,其中,S2和S3与S1处理间差异不显著,S4处理产量和水分利用效率降低显著。