蓄水坑灌条件下不同灌水下限幼龄苹果树叶片光合特性研究

以3a生矮砧红富士为试验材料,采用LI-6400XT便携式光合仪,对蓄水坑灌条件下不同灌水下限(分别为田间持水率的50%、60%、70%)幼龄苹果树叶片光合特性进行研究,并通过通径分析与多元逐步回归分析量化各影响因子与净光合速率的关系。结果表明:蓄水坑灌条件下不同灌水下限叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度变化规律基本一致。当土壤水分不足时,净光合速率主要受土壤含水率影响;当土壤水分充足时,净光合速率主要受光合有效辐射影响。气孔导度主要受光合有效辐射影响,地面灌溉条件下气孔导度对环境变化的响应更积极。蒸腾速率主要受土壤含水率和光合有效辐射的影响,土壤水分充足时,蒸腾速率对光合有效辐射的响应更敏感。相同条件下,土壤含水率越高蒸腾速率越大。     

不同水分处理对梨枣树花期光合特性影响研究

进行5种不同的灌溉水分处理,旨在探究不同灌溉量对梨枣树花期叶片光合作用、蒸腾作用和水分利用效率的影响.结果表明,梨枣树叶片净光合速率日变化曲线呈双峰曲线,最高值出现在08:00,早晨梨枣树的光合作用较下午强.梨枣叶片的净光合速率日变化和气孔导度的日变化具有很好的协同性,气孔导度是影响梨枣叶片光合速率的一个重要因素.梨枣树花期叶片蒸腾速率日变化曲线呈现左右对称的单峰或双峰.各灌水处理中,灌溉量为田间持水率的45%处理的净光合效率和水分利用效率较其他处理高,是适宜陕北地区梨枣树花期叶片进行光合作用的水分管理措施.     

基于无人机遥感的青贮夏玉米水分亏缺指数反演研究

为了研究不同水分胁迫和不同时间尺度对拔节期青贮夏玉米水分亏缺指数(WDI)和陆气温差监测效果的影响,利用地面数据结合无人机遥感数据建立植被指数-温度梯形空间,计算WDI干旱指数,并生成WDI分布图和陆气温差分布图。在不同的时间尺度和水分胁迫梯度下分析WDI、陆气温差与土壤含水率、气孔导度的相关性。结果表明,植被指数-温度梯形空间和WDI分布图对短期降雨事件反应敏感;日间尺度下WDI、陆气温差与土壤含水率、气孔导度均表现了较好的相关性(R~2为0. 4～0. 85);旬间尺度下WDI与土壤含水率、气孔导度的相关性(R~2 0. 68)明显优于陆气温差(R~20. 6);旬间尺度下100%充分灌溉时,WDI、陆气温差与土壤含水率、气孔导度均无显著相关性(R~20. 12);在不同水分胁迫下,WDI与气孔导度、土壤含水率均显著相关(R~2为0. 728 3～0. 82),而陆气温差与气孔导度、土壤含水率的相关性则出现较大差异(R~2为0. 356 6～0. 807 4);与陆气温差相比,采用WDI实时监测青贮夏玉米旱情更为稳定。研究结果可为大田作物干旱信息的实时监测提供参考。     

滴灌条件下枣树根区土壤水盐变化初探

以田问试验为基础,在滴灌条件下,以不同灌水量处理对枣树进行水分调控,分析研究了不同灌水量条件下的枣树根区土壤水分和盐分的变化规律.结果表明:充分灌溉处理(85%θF)增大了水分无效损失.亏缺灌水处理(55%θF)枣树水分利用率高,土壤脱盐效果明显.并通过相关性分析推导出电导率与离子的模型方程,从而为干旱区以水调盐等工程提供依据.     

农田排水与淡水交替灌溉对枣树生理特性及品质的影响

南疆地区农田灌溉洗盐和种稻改良致使排水过多,排水下泄对塔里木河以及地下水环境造成危害。故尝试利用农田排水在缺水时期作为补充水源对枣树进行灌溉,一方面可以提供作物所需水分,另一方面减少排水下泄。【目的】分析农田排水—淡水交替灌溉下枣树的生理特性和品质。【方法】采用农田排水(Farmland Drainage,FD)与淡水(Fresh Water,FW)交替灌溉(Alternative Irrigation,AI)的试验方法,设计了AI1(FD-FD-FW-FD)、AI2(FD-FDFW-FW)和AI3(FD-FW-FW-FD)3种交替灌溉次序,测定了不同时期农田排水与淡水交替灌溉后连续4 d的枣树光合速率、气孔导度,以及果实品质相关指标,并分析了枣树的水分利用效率。【结果】(1)连续2次用FD灌溉会显著降低枣树光合速率和气孔导度,随后交替灌溉1次或2次FW的枣树叶片气孔导度没有显著提升;(2)FD灌溉后连续2次用FW灌溉,枣树光合速率和气孔导度明显提高,再次FD,枣树气孔导度降低不明显;(3)不同交替灌溉处理的叶片水分利用效率的变异系数大小依次是CKAI3处理AI2处理AI1处理;(4)不同处理通过极值标准化法的红枣果实品质综合评价值的大小顺序是AI2处理CKAI3处理AI1处理。【结论】在利用FD进行枣树交替灌溉时,应减少连续的FD灌溉次数,使之间隔灌溉,在间隔期连续多于2次的FW灌溉的枣树生理特性较CK略有降低,但品质综合评价较CK有所提高。     

萌芽展叶期枣树生理对不同覆盖方式及水分亏缺的响应

试验以5年生萌芽展叶期桶栽梨枣树为试验对象,通过常规灌溉和亏水2个灌水水平与裸地不覆盖、薄膜覆盖和秸秆覆盖3种覆盖方式相结合,研究不同覆盖方式及水分亏缺对枣树生理生长的影响。结果表明,相同覆盖条件下,适宜水分亏缺能够提高叶绿素含量,裸地、薄膜、秸秆覆盖分别提高了1.8%、21.8%和22.2%。;相同覆盖条件下,水分亏缺均使净光合速率、气孔导度和蒸腾速率降低,薄膜覆盖相比较裸地和秸秆覆盖更能提高气孔导度及净光合速率,但秸秆覆盖水分利用效率最大;水分亏缺,丙二醛含量升高,游离脯氨酸累积,薄膜覆盖游离脯氨酸及丙二醛含量较低,覆盖方式及水分亏缺作为单一因子和交互作用对叶绿素含量、水分利用效率、丙二醛含量均产生显著影响。     

滴灌条件下玉米水分传输阻力及叶片气孔形态特征关系研究

通过田间试验,计算了玉米开花期土壤、根系、叶水势及各界面水分阻力。结果表明,叶—气界面阻力占总阻力的98%,膜下滴灌及膜孔灌条件下,水分在土壤—玉米—大气系统传输过程中各阻力的重要性均为:水汽扩散阻力植物地上部分内部传导阻力土根接触阻力根系吸收阻力根内木质部传导阻力土壤阻力。通过电镜扫描不同灌水定额下叶片气孔形态,在分析气孔长度、宽度、密度的基础上,分析了气孔形态指标与灌水定额、气孔导度、水汽扩散阻力之间的关系。结果表明:叶片气孔长度和宽度、气孔密度均随灌水量的增大而增大,气孔宽度与气孔导度呈线性关系,相关性较好,但气孔长度与气孔导度相关性较差。     

滴灌对间作枣棉光合特性与水分利用的影响

在南疆沙漠绿洲区对滴灌间作枣棉不同种植和灌水模式下的光合特性进行了研究,并分析了间作枣棉节水条件下的水分利用状况。试验设置9个处理,分别为枣棉间距80 cm(J-1)、100 cm(J-2)、120 cm(J-3)、对照单作枣树(CK-Z)、单作棉花(CK-M)和灌水定额45 mm(G-1)、60 mm(G-2)、75 mm(G-3)、90 mm(G-4)。研究表明,新梢生长期枣树需水量较棉花大,其光合速率和蒸腾速率在滴灌定额较低时(45 mm,G-1处理)显著低于G-2、G-3、G-4、CK-Z 4个处理,而此阶段(棉花蕾期)水分对棉花光合速率和蒸腾速率的影响较小,但过高的灌水量(90 mm)也会使棉花光合速率降低;气孔导度变化与蒸腾速率变化相似,枣树新稍生长期G-2处理显著高于其他处理,低灌水处理G-1分别比G-2、G-3、G-4处理降低了70.85%、64.37%、39.66%。花期后枣树需水量较大,气孔导度以G-4处理最高。棉花蕾期以G-2处理最高,花期后,低灌水定额时(G-1、G-2)气孔导度也较低,铃后期各处理气孔导度显著降低,与花铃期相比分别降低了14.34%、31.83%、54.23%、43.03%、47.71%。枣棉间距对枣树和棉花光合速率Pn、气孔导度Gs、胞间CO_2浓度Ci的影响主要在盛花期后,而对蒸腾速率的影响则贯穿整个生育期;不同种植间距下棉花的水分利用效率(WUEyield)由大到小表现为CK-M、J-3、J-2、J-1,不同灌水定额下棉花的WUEyield由大到小表现为CK-M、G-2、G-3、G-2、G-4;不同种植间距下枣树的WUEyield由大到小表现为J-3、CK-Z、J-2、J-1,不同灌水定额下枣树的WUEyield由大到小表现为G-1、G-3、CK-Z、G-2、G-4。采用光合分配计算各生育阶段的水分利用效率(WUEPn)与基于产量的水分利用效率(WUEyield)并不一致;棉花蕾期水分利用效率WUEPn与全生育期水分利用效率WUEyield显著相关,其他2个生育期与之无显著相关关系。     

黄瓜气孔导度、水力导度的环境响应及其调控蒸腾效应

以营养生长期温室黄瓜为研究对象,通过四元二次正交旋转组合设计,分析稳态流条件下土壤相对含水率、空气温度、空气湿度和光合有效辐射对气孔导度、土壤植物系统总水力导度的影响及其调控蒸腾效应。结果表明,4个环境因子对气孔导度、总水力导度均有正效应,对其影响最大的环境因子分别是空气湿度、空气温度;土壤相对含水率与光合有效辐射、空气温度与空气湿度对气孔导度和总水力导度存在明显的交互作用;空气湿度对气孔导度、总水力导度的单因子效应为开口向上的抛物线函数,其他环境因子的单因子效应皆趋近于线性递增函数;各因子的边际效应分析表明,空气湿度是气孔导度的主要调控途径,除光合有效辐射外,其他因子均可有效调控总水力导度。采用通径分析方法研究了环境因子、气孔导度、总水力导度调控蒸腾效应,结果表明,空气温度、光合有效辐射和气孔导度均主要通过增强总水力导度对蒸腾作用产生间接正效应,其次是对蒸腾作用的直接正效应;土壤相对含水率主要通过增强总水力导度和气孔导度对蒸腾作用产生间接正效应;空气湿度的直接影响为负效应,但其主要影响途径为通过增强总水力导度和气孔导度对蒸腾作用的正效应;气孔导度与总水力导度响应环境因子变化并相互作用,协同调控蒸腾作用。     

膜下滴灌灌溉定额对油葵光合特性和水分生产效率的影响

以油葵"康地562"为材料,采用单因子随机区组试验方法,在内蒙古阿拉善左旗巴彦浩特镇希尼套海嘎查村进行了膜下滴灌灌溉定额对油葵光合生理特性和水分生产效率的影响试验,定期测定了土壤含水率和作物光合生理指标。结果表明,现蕾期油葵的光合速率、蒸腾速率、气孔导度日变化均呈"凸抛物线"规律;胞间CO2摩尔分数日变化呈"凹抛物线"规律。同一灌溉定额条件下,采用先进的滴灌技术的日光合速率、日蒸腾速率和日气孔导度等指标均比畦灌技术较高,且产量提高了19.17%。试验条件下,膜下滴灌油葵产量随灌溉定额的增大而提高。     

复水前后冬小麦光合生理特征对保水剂用量的响应

为探明干旱胁迫复水前后作物水分消耗过程中冬小麦生理特征对保水剂用量的响应及作用机理,采用盆栽试验以不施保水剂为对照,测定了保水剂不同用量(无保水剂、27 mg/kg、54 mg/kg、81 mg/kg)条件下,复水前后的土壤含水率及光合参数的持续变化特征.结果表明:干旱胁迫时,保水剂降低了小麦叶片光合速率、蒸腾速率、气孔导度,提高了水分利用效率.复水后,对照的光合速率、蒸腾速率及气孔导度仍较高,保水剂处理依次为:54 mg/kg、81 mg/kg、27 mg/kg.而当土壤含水率降至田间持水量的55％左右时,各处理光合参数依次为:27 mg/kg、CK、54 mg/kg、81 mg/kg;水分利用效率依次为:81 mg/kg、27 mg/kg、CK、54 mg/kg.随保水剂用量的增加,小麦生物量增加,但81 mg/kg处理显著高于对照.同时,保水剂会影响叶片光合参数之间的相关性,其中,小麦气孔导度与光合速率、蒸腾速率的相关性以54 mg/kg处理最紧密,依次为81 mg/kg处理、对照,27 mg/kg处理最差.而气孔导度与土壤含水率、水分利用效率及光合速率与土壤含水率、蒸腾速率、水分利用效率的相关性强弱从大到小的处理依次为:81 mg/kg、54 mg/kg、CK、27 mg/kg.说明小麦叶片光合参数对保水剂的响应以54 mg/kg与81 mg/kg处理最显著.     

土壤水分条件对蚕豆花荚期光合作用-光响应特征的影响

蚕豆在开花结荚期的土壤水分条件对于形成作物干物质尤为重要,研究开花结荚期不同土壤水分条件对蚕豆生理生态特性的影响,以及蚕豆自身生理特性对水分的调节适应过程具有重要意义。采用盆栽试验,监测净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、气孔导度等参数,分析了不同土壤水分条件下蚕豆光合效率的光响应特征。结果表明:在适宜含水率时,蚕豆各项光合参数都保持在较高水平,蚕豆得以正常生长;含水率较低或较高时,蚕豆叶片气孔导度都呈现出下降趋势,蒸腾速率也随之降低,最终影响到光合速率的降低,进而影响蚕豆正常生长过程。维持在蚕豆正常生长的土壤含水率范围在28.06%~30.14%之间,最佳土壤含水率在29%左右;适宜光合有效辐射强度为600~1 600μmol/(m2·s)。     

不同覆盖方式调亏灌溉对梨枣树果实膨大期光合特性的影响

试验在梨枣树果实膨大期通过标准灌水和亏水2个灌水水平与裸地不覆盖、秸秆覆盖、地膜覆盖3种覆盖方式结合,研究在调亏灌溉模式下不同的覆盖条件下研究桶栽梨枣树光合特性的影响.结果表明秸秆覆盖最有利于树体光合作用,蒸腾作用,地膜覆盖次之,裸地不覆盖最不明显;对于胞间CO2浓度及气孔导度3种覆盖方式影响均不明显.     

温室番茄叶片生理指标日变化特性及其与生态因子的关系

以温室春-夏季番茄为试验材料,采用小区试验方法,探讨了花果期和盛果期不同土壤水分条件下番茄叶片生理指标日变化特性、水分利用效率WUEL及生态因子间相关性。结果表明,番茄不同生育期生理指标日变化峰值时间不同;日均气孔导度、蒸腾速率随土壤水分的增加而变大,而日均光合速率最大值出现在70%土壤相对含水率的处理;两生育期蒸腾速率和光合速率受气孔调节的效应明显。在试验范围内,土壤水分越低,WUEL越高,番茄花果期WUEL较大。光合有效辐射是影响叶片光合速率重要生态因子。     

气象因子与黑枸杞叶水势的关系及其灌水周期

以黑枸杞叶水势与气象因子之间的关系为基础,进一步研究叶水势和土壤含水率对黑枸杞形态指标的影响,目的是确定黑枸杞的最长灌水周期。黑枸杞不同灌水期的气象因子(气温、相对湿度、风速、大气压、太阳辐射、紫外线辐射)、土壤温度及叶面温度与叶水势之间的关系进行了分析。结果表明:黑枸杞叶水势与气象因子之间存在密切的关系,因此,以黑枸杞形态指标、叶水势与土壤含水率的变化过程作为依据确定了最长的灌水周期。根据土壤含水率的变化过程与黑枸杞形态指标的影响可知:当地黑枸杞的最长灌水周期不能超过22d。为确定黑枸杞灌水次数及灌水周期提供依据。     

不同灌溉制度对温室番茄光合特性的影响

光合对植物生长有直接影响,是作物产量形成的基础,因此研究不同灌溉制度对温室番茄生理变化的影响,对于温室番茄生产有积极的意义.试验采用传统灌溉方式为对比,研究了温室番茄滴灌条件下的灌溉制度对其光合参数及水分利用效率的影响.结果表明:滴灌可以使温室番茄的净光合速率峰值提前,提高水分利用效率;番茄的气孔导度与净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率显著相关;灌水量较低时,可以通过缩短灌水间隔来提高温室番茄的水分利用效率.     

晚稻蒸腾速率及其影响因素试验研究

根据国家“863”节水农业重大专项“江西示范区晚稻控制灌溉”试验资料,分析了水稻蒸腾速率日变化、全生育期变化的规律以及不同生育阶段蒸腾速率与环境因子、气孔导度和土壤水分状况的相互关系。研究结果表明,田间土壤含水率的降低推延了蒸腾速率日最大值的出现;常灌处理水稻蒸腾速率一般高于控灌处理,但控灌午后的蒸腾速率等于或高于常灌;空气温度、叶面温度、饱和水汽压差和气孔导度是影响水稻的蒸腾速率的关键因素,并在水稻不同生育阶段表现不同的影响程度;气孔导度与晚稻蒸腾速率具有一定相关性;蒸腾速率受土壤含水率变化的影响,且在恢复供水后,蒸腾速率出现一定的反弹现象并表现出不同程度的滞后性。     

喷灌灌水与施肥对春小麦水分动态及产量的影响

为了探索河西走廊春小麦适宜的喷灌灌溉施肥制度,以当地畦灌模式为对照对比分析了不同灌水方式、灌溉施肥水平下土壤水分动态分布及产量效应并对春小麦产量进行了回归分析.研究了喷灌条件下灌水前后土壤水分分布动态、不同生育期内土壤含水率变化特征及不同灌水量水平下土壤水分下渗状况,分析了不同灌水、施肥水平对产量及产量构成要素的影响.结果表明,喷灌灌水定额为75 mm时,有部分水分下渗至春小麦主要根系活动层以下,但较畦灌量小;喷灌灌水定额在45~60 mm时,灌水后大部分水分储存在0~40 cm土层;春小麦整个生育期内,中等灌溉水平40~80 cm土层土壤水分变化不明显;春小麦产量及其构成要素对灌溉量响应大于施肥量,灌溉量过大时,产量有下降趋势;喷灌条件下,中等灌溉、追肥水平下产量较畦灌高1105%,节水增产效果显著.另外,根据产量拟合方程并结合水分利用效率,喷灌中等灌水、施肥水平为该地区适宜发展的灌溉施肥制度.     

不同氮肥处理下滴灌棉花气孔导度与土壤体积含水率的响应特征

通过滴灌盆栽试验,研究了不同生育期不同施氮水平条件下滴灌棉花气孔导度与土壤体积含水率之间的响应特征。结果表明,N2(2g/盆)、N4(4g/盆)、N6(6g/盆)水平下,蕾期时滴灌棉花气孔导度与土壤体积含水率负相关,相关系数分别为-0.975、-0.914、-0.967;N2、N6处理拟合模型分别为指数函数和线性函数,决定系数(R2)分别为0.985和0.936,达极显著水平。N2、N4、N6水平下,花铃期时滴灌棉花气孔导度与土壤体积含水率正相关,相关系数分别为0.859、0.980、0.944;N4处理拟合模型为指数函数,决定系数(R2)为0.997,达极显著水平;因此,研究的函数模型可以很好地描述滴灌棉花气孔导度与体积含水率的相关关系。     

蓄水坑灌条件下苹果树叶水势及其影响因子的研究

通过对苹果树叶水势进行测定,研究了不同灌溉方式及灌水量条件下的叶水势日变化规律,分析了土壤含水量及气象因子对苹果树叶水势的影响。结果表明,不同灌溉方式及灌水量条件下的叶水势在不同月份的日变化趋势大致相同,均为先减小后增大(清晨与傍晚的叶水势较高,午间的最小)。蓄水坑灌条件下的叶水势明显高于地面灌溉,土壤水分相对匮乏时,非充分灌水条件下的叶水势较充分灌水的高。苹果树清晨叶水势与对应时期的土壤含水量整体上呈正相关关系。通过通径分析得知,在3个气象因子中,大气温度对苹果树叶水势日变化的影响最大,其次是大气相对湿度和太阳辐射。