膜下滴灌棉花根系分布特性试验研究

以膜下滴灌条件下棉花根系为对象,通过根钻取样的方法,探索棉花根系的分布规律,研究了膜下滴灌条件下棉花根系的分布特性。结果表明:棉花根系主要分布在0~40 cm的土层中;随着深度及水平距离的增加,在棉花的各生育期其根重密度及所占总根量的百分数逐渐减少,并在棉花的各生育期,其根量所占总根量的百分数与水平距离及垂直距离呈负指数关系,根重密度在垂直方向上与深度也呈负指数关系。     

不同土壤湿度对膜下滴灌棉花根系生长和分布的影响

 【目的】精量制定膜下滴灌棉花的田间水分管理制度和揭示滴灌棉花的增产机理。【方法】以田间试验为基础,设置90%θf、75%θf和60%θf（θf田间持水量）3个土壤湿度处理,在棉花不同生育阶段采用双向切片法测定棉花根系和根冠比;用时域反射仪测定土壤水分;最终测棉花产量。【结果】3个土壤湿度所对应的棉花根系生长过程呈“S”形变化,但是,由于75%θf处理的棉田土壤含水量始终处于适宜范围内,全生育期棉花根系生长速度快及最终根重大;90%θf处理的土壤水分太充足,根系生长速度缓慢,其根区土壤中根重最小;60%θf处理的根重介于其它2处理的根重之间。3个处理的棉花根重垂直分布呈锥形负指数递减模式,且随土壤湿度提高,深层根重减小幅度大,根系变浅。0～30 cm土层中,75%θf处理的棉花根系所占总根重比例最高。水平方向上棉花根系主要分布在膜下窄行和宽行土壤中,膜外裸地中根重很小;各土壤湿度处理中,75%θf处理下膜下窄行或宽行的根重都比90%θf和60%θf处理的根重大。棉花根冠比随着土壤湿度的增加有减少的趋势。不同土壤湿度处理对棉花产量有不同的影响,75%θf处理下的产量最高。【结论】膜下滴灌条件下土壤水分持续维持较高水平,对棉花根系生长及产量有不利的影响。     

不同灌溉方式的棉花根系在土壤中的分布特征

本文用冲根法,研究了常规沟灌、膜下滴灌和膜下渗灌三种灌溉方式棉花根系的干重、数量、在土壤中的空间分布特征和根系构型.结果表明:根系总重量、主根重量、侧根重量均是常规沟灌>膜下滴灌>膜下渗灌;根条数量侧是膜下滴灌>膜下渗灌>常规沟灌;常规灌溉棉花侧根数量在土壤中主要分布在0-40cm土层,占总根数量的73.7%,以10-20cm土层根数量最多.膜下滴灌和膜下渗灌棉花根系主要分布在0-20cm土层,占总根数量的68.3%-76.8%,其中0-10cm土层占侧根总数的42.6%-43.7%;常规沟灌棉花根系在土壤中的平面几何构型呈"垂直断面伞型"或"扇型".膜下滴灌棉花根系朝滴灌带和膜内侧方向的根系多而密集,其它方向的根系相对较少,呈极不对称构型.膜下渗灌棉花根系的二维平面几何图像呈"马尾巴型".     

灌溉频率对棉花干物质积累及水分利用效率的影响

【目的】研究滴灌条件下不同灌溉频率对棉花生长及产量的影响。【方法】在大田灌溉定额(4 650 m³/hm²)下,设置5个灌水频率(3、6、9、12和15 d/次,其中6 d/次为CK),分析灌溉频率对棉花生长发育过程中干物质积累及分配、产量的影响。【结果】高灌溉频率(3 d/次)干物质积累量较大,同化物向生殖器官的分配率较高,开花结铃数也较高,有利于提高籽棉产量和水分利用效率。【结论】在4 650 m³/hm²常规灌溉定额下,3 d/次的高频灌溉能够提高棉花的干物质积累量,有利于籽棉产量和水分利用效率的提高。     

灌溉频率对滴灌小麦土壤水分分布及水分利用效率的影响

通过田间试验,研究了不同灌水频率对滴灌小麦农田土壤水分分布及小麦水分利用效率的影响。结果表明:从整个生育期来看,在灌水量375 mm条件下,高频灌溉(每4天1次)处理0～40 cm土层含水率和土壤贮水量较高,而深层（40～100 cm）土壤较低;低频灌溉(每10天1次)处理有利于水分的下渗和侧渗,深层土壤含水率和土壤贮水量较高,但水分补给不及时,表层土壤含水率和贮水量偏低;总体上中频灌溉(每7天1次)处理有利于水分在土壤剖面中的均匀分配,有利于作物生长。中频灌溉产量和水分利用效率都最高,分别比高频灌溉和低频灌溉产量增加7.6%和13.5%,水分利用效率增加2.6%和9.9%。在当地自然气候条件下,滴灌小麦采用375 mm灌溉量和每7 d 1次的灌溉频率是较适宜的灌溉模式。     

地下滴灌对土壤特性及韭菜根系分布的影响

在日光温室内利用地下滴灌栽培韭菜试验,结果表明,由于地下滴灌是通过埋于作物根系活动层的灌水管带定时定量地为作物供水,改变了水分在土壤中的运移方式,与对照相比,地下滴灌耕层土壤有机质含量增加13.71%￣30.08%,土壤容重降低11.2%￣12.4%,耕层土壤孔隙度增加12.2%￣13.9%,给根系创造了良好的生长环境,促进根系向深层土壤生长,10￣15cm、15￣20cm长的根占总根量的比率增加12.5%、2.9%,0￣5cm土层内韭菜根干重占所有土层根干重比率降低30.2%,5￣10cm、10￣15cm、15￣20cm土层内分别增加19.9%、8.5%、1.8%。     

灌溉量与灌溉频率对番茄根系生长、产量和营养元素吸收的影响

【目的】明确不同灌溉量和灌溉频率以及二者交互作用对番茄根系生长发育和营养元素吸收的影响,探究二者调节番茄产量和水分利用效率的机制。【方法】试验在塑料大棚内进行,以金棚14-8番茄为试材,用20 cm标准蒸发皿累积蒸发量（AE）作为灌溉依据,设置低量（0.8AE）、中量（1.0AE）和高量（1.2AE） 3种灌溉量,以蒸发皿累积蒸发量分别达到(10±2) mm时灌水（高频）和(20±2) mm时灌水（低频） 2种灌溉频率,共6个处理。通过测定灌溉前后土壤体积含水量,番茄的根长、根表面积、根体积、根系活力,植株不同器官干鲜质量,产量及植物营养元素累积量等指标,综合分析各指标间的相关性以及番茄根系生长、产量、水分利用效率和营养元素吸收对灌溉量与灌溉频率的响应。【结果】灌溉量和灌溉频率对灌溉前后0～40 cm土层的土壤体积含水量、根系形态指标和根系活力均有显著影响,二者的交互作用对番茄果实膨大期的根长、根体积以及开花坐果期和果实膨大期的根系活力有显著影响。从开花坐果期到果实成熟期,番茄的根长、根表面积、根体积及G1根（根直径≤0.5 mm）、G2根（根直径＞0.5 mm~≤2 mm）和G3根（根直径＞2 mm）总长不断增加。在果实成熟期,高量高频处理的番茄根长（3 522.16 cm）、根表面积（984.35 cm²）、G1根总长（2 458.53 cm）、G2根总长（1 023.25 cm）最大,高量低频处理的番茄根体积（24.35 cm³）最大。从开花坐果期到果实成熟期,番茄根系活力不断降低,开花坐果期高量低频处理番茄的根系活力最强（根系活力为211.91 mg/(g·h））,果实成熟期不同处理的根系活力差异不显著。降低灌溉量可以提高番茄果实鲜质量占比,果实成熟期低量低频处理的番茄果实鲜质量占比最大（64.74%）,但不同处理间果实干质量占比差异不显著,随着生育期推进,根、茎、叶的干鲜质量占比逐渐下降。增加灌溉量可以提高番茄植株K、N、P 3种元素累积量,高量高频处理的番茄K（6 687.22 mg/株）、N（7 220.38 mg/株）、P（2 006.84 mg/株）累积量最高,分别较其他处理提高了1.89%～26.57%,6.63%～35.40%,8.92%～33.97%。灌溉量和灌溉频率对番茄果实产量和水分利用效率有显著影响,二者的交互作用对番茄果实产量有显著影响。在所有处理中,高量高频处理的番茄果实产量最高（93.93 t/hm²）,较其他处理提高了8.68%～34.47%;低量高频处理的番茄水分利用效率（31.33 kg/m³）最高,较其他处理提高了2.62%～23.54%。根系形态指标中的根长、根表面积、G1根总长、G2根总长与植株全K、全N、全P累积量和番茄产量呈显著正相关。【结论】高量高频灌溉可以提高番茄果实膨大期和成熟期的根长、根表面积、根体积、G1根总长和G2根总长,优化根系结构,提高番茄吸收水分和营养元素的能力,最终获得了最大的番茄果实产量和较高的水分利用效率。     

叶面喷施不同配方植物生长调节剂对棉花苗期根系生长的影响

为了筛选出1～2个植物生长调节剂配方用于解决生产上出现的棉花大面积晚熟、早衰、大小苗现象,并为南疆棉花高产高效栽培技术提供依据,本试验以新陆中88号为材料,采用温室盆栽试验方法,选用两种植物生长调节剂(生根粉ABT和胺鲜酯DA-6)与缩节胺(DPC)组成8组不同浓度处理(含对照),出苗后10 d喷施于棉苗叶片,研究其对...     

不同灌溉方式下土壤中氮素分布和对棉花氮素吸收的影响

[目的]研究滴灌和漫灌下不同施肥量对棉花氮素吸收的影响.滴灌和漫灌不同灌溉方式在不同施肥处理(N 240、360和480 kg/hm2)下0～100 cm土层土壤NO3--N分布及棉花氮素吸收.[方法]通过网室土柱模拟实验,研究滴灌和漫灌在不同施肥处理(N 240、360和480 kg/hm2)下,0～100 cm土层土壤NO3-N分布及棉花的氮素吸收.[结果]滴灌各施肥处理硝酸盐主要积聚在40～60 cm土层,漫灌各施肥处理主要积聚在60～80 cm土层.棉花氮肥利用率相对较低为16.47;～28.37;;不同施肥量下土壤0～100 cm土层硝态氮残留量较高为60;～81;,且N240和N480施肥处理漫灌残留量均高于滴灌;氮肥总回收率比较高,各处理均达到87;以上.[结论]滴灌、漫灌下作物氮素吸收量差异不显著.     

残留地膜对棉花和玉米苗期根系形态和生理特性的影响

通过盆栽试验,研究不同残膜量（0、90、180、360、540、720、900 kg·hm^-2）对苗期棉花和玉米生长（干物质、株高和叶面积）、根系形态（根长、根表面积）和根系生理（根系活力、过氧化氢酶CAT、过氧化物酶POD）的影响,并探究对两种作物根系影响差异显著的残膜量临界值。结果表明,在0~540 kg·hm^-2残膜量范围内,残膜对苗期棉花的株高和叶面积不会造成显著降低的影响;随着残膜量的增加,苗期玉米株高和叶面积逐渐降低,在90 kg·hm^-2残膜梯度下开始显著降低。随着残膜量的增加,苗期棉花和玉米的根长、根表面积以及根系活力、CAT和POD活性呈现先增加后降低的趋势,最大值出现在90~180 kg·hm^-2残膜量梯度范围内,最小值出现在900 kg·hm^-2残膜量。由于玉米的须根系众多,根系与残膜接触的面积大,导致苗期玉米产生显著差异的残膜量临界值小于苗期棉花。残膜量在90~180 kg·hm^-2区间内,残膜会作为一种适度胁迫,作物苗期根系会主动进行适应性的生长,超过该范围残膜会对作物根系的生长造成阻碍作用。     

气候生态因素对棉花产量与纤维品质的影响

采用A. I. D.和积分回归等方法筛选出影响棉花产量与品质的若干气候生态模型。统计分析结果如下：1.利于棉花高产的气候生态模型：长江流域棉区为初夏晴朗、夏雨适中、秋季晴朗干燥;黄河流域棉区为初夏透墒雨、夏秋晴暖;在北部和西北部棉区,棉花产量随初夏和晚秋热量多寡而升降。2.棉花纤维强度随日平均气温和最低气温的上升而增强;成熟系数和细度受热量和日照时数影响;棉纤维长度受制于水分和热量条件。     

微咸水灌溉对小麦、玉米及土壤盐分的影响

利用(2-5)G/L的微咸水和淡水对山东西部盐渍化地区小麦、玉米进行灌溉试验。结果表,如措施得当,可确保冬小麦、玉米等农作物产量,土壤表层不积盐,策咸水资源可充分作用。     

钾素对棉花生长发育和纤维品质形成影响的研究

钾素有“品质元素”之称,是棉花生长发育所必需的大量元素之一,对棉花纤维品质有重要的影响作用;本文就钾肥对棉花的生长发育、生理特性及其产量构成因素和纤维品质形成的影响进行了综述,并对在这方面研究中有待进一步解决的问题进行了讨论。     

水稻节水灌溉的生理生态效应研究

在可以控制水分的水泥槽中进行了两年的试验，结果表明适当的节水灌溉方式植株体内水分状态得到调节，又能延缓下位叶的衰老，增加光合作用的时间，生育后期根活力提高，协调水稻高产与根系早衰的矛盾，生殖生长干物质积累增加，有利于籽粒的形成。因此，节水灌溉方式具有增产节水的效果，本还提出了最优的节水灌溉模式。     

水质对土壤水分扩散率的影响

本文实验研究了水质对土壤水分扩散率的影响.实验结果表明,土壤水分扩散率随钠吸附比(SAR)的增大而减小,随着电导率(EC)的增大而增大;SAR对土壤水分扩散率的影响随着EC的增大而减小,EC≥5时,SAR对土壤水分扩散率的影响很小;EC对土壤水分扩散率的影响随着SAR的增大而增大;SAR≤5时,EC对土壤水分扩散率的影...     

水质对土壤持水特性的影响

本文实验研究了水质对土壤持水特性的影响.结果表明实验水质对粉壤土与粉质粘壤土的持水特性均有影响;水质对粉质粘壤土在近饱和段的土壤持水特性影响相对较小,水质主要是通过影响近饱和段土壤结构影响土壤持水特性.选取m=1-1/n与m=1-2/n的Vail Genuchten模型均可以很好的拟合实验土壤的持水测试数据,相关系数均大于0.99;van Genuchten模型的拟合参数(θ8、α与n)可以反映水质对土壤持水特性影响.在进行土壤水分数值模拟时,应考虑水质对近饱和段土壤持水特性的影响.     

微咸水处理对玉米、棉花发芽和出苗的影响

本文研究了不同矿化度的微咸水胁迫对玉米发芽的影响和微咸水造墒对玉米、棉花出苗的影响。结果表明，在微咸水胁迫下玉米的相对发芽率、相对发芽指数和相对萌发活力指数呈显著下降趋势；利用微咸水造墒会降低作物的出苗率，且矿化度越高，影响越明显。但是在缺少淡水资源的地区，如果天气干旱，在适当加大播种量的前提下，利用2－5g/L的微咸水造墒播种玉米和棉花，仍可达到50％N80％的相对出苗率。     

树木根系分布与季节冻结滞水关系探讨

采用造林技术于冻结滞水理论技术相结合的方法,研究树木根系发育分布与冻结滞水的相关性,为防治荒漠,提高造林成活率提供理论技术依据,研究结果表明,苗木和高秆造林树木根系主要分布在地表以下20 cm~75 cm深度内,即冻结滞水富水带内,含水量达40%~50%,春季冻融水满足苗木生根成活的要求.80 cm~160 cm深度分贫水带,含水量〉5%,高杆造林树木根系极少.到160 cm~200 cm含水量增加,发育,第二层根系。冻结滞水资源是提高苗木成活率,生存繁的重要水资源。     

水分胁迫对棉花叶片生长和光合的影响

棉花 LER 对水分胁迫极其敏感。_w 下降时 LER 比 P_n 受抑制时间早且更严重。_w 为-0.8MPa 时,生长停止,而 Pn 仍维持较高水平。_w 大于-1.6MPa,Pn 随_w下降而变化不大;_w 小于-1.6MPa,Pn 显著降低;_w 达-2.5MPa时,Pn 为零。Pn 和 DR 之间为显著负相关。_w 为-1.6MPa 以上,DR 变化不大;_w 低于-1.8MPa 时,Pn 随 DR 增加而显著降低,_w 为-2.5MPa 时,因气孔关闭,Pn 为零。经受水分胁迫棉株以渗透调节方式适应胁迫条件。P-V 曲线表明,在任何 RWC 下,干旱处理_s 比灌水处理的更负;干旱处理叶片膨压消失点_s 为-1.90MPa,灌水处理为-1.54MPa。     

二氧化碳激光水对棉花生物效应的研究

用CO_2激光照射过的水浸种处理棉花种子,与对照比较,能促进种子发芽,改变脂酶同工酶色谱,改进植株性状和品质,缩短生育期,使小区皮棉产量提高13.05—15.29%。