不同盐胁迫对滴灌棉花生理生长及产量的影响

为探明不同程度轻度盐胁迫对滴灌棉花光合生理、生长指标及产量的影响,采取桶栽的方式人为设置不同土壤含盐量,研究了6种不同盐胁迫(CK:1.5g/kg,T1:3.0g/kg,T2:4.0g/kg,T3:5.3g/kg,T4:6.2g/kg,T5:7.3g/kg)处理下棉花的生理生长及产量的变化规律,为新疆轻度盐碱地棉花栽培管理提供理论基础。结果表明,随着盐胁迫程度的增加及胁迫时间的延长,棉花光合生理指标均呈下降趋势(P0.01)。T1、T2处理对棉花净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(Gs)、细胞间CO_2浓度(Ci)及叶片水分利用效率(WUE)的影响不显著(P0.05),而T3、T4及T5处理对光合生理指标具有显著抑制性(P0.05);生育前期盐分胁迫下P_n与T_r、G_s、C_i均呈下降趋势,而L_s值随着盐胁迫的增加呈升高趋势。吐絮期的P_n、G_s、_Ls均小于蕾期,而C_i却大于蕾期;株高、叶面积在生育前期受到盐胁迫的影响显著,到生育后期T2、T3处理株高、叶面积增长迅速,最大值均为T3处理;T1、T2较CK处理对棉花产量及单株铃数、单铃质量影响不大,T3处理产量迅速降低,通过分段耐盐函数得到棉花在0—40cm土层全生育期的耐盐临界值为5.441 9g/kg(St)、耐盐极限值为44.201 6g/kg(S0);产量与P_n、WUE、株高(H)、叶面积(S)拟合程度较好,相关系数分别为0.69,0.73,0.50和0.72。综合分析,与中、重度盐分胁迫相比,轻度盐胁迫下导致棉花光合速率下降的原因生育前期为气孔限制因素,生育后期为非气孔限制因素,光合参数与盐胁迫程度关系密切,而棉花产量又表现出与光合作用指标具有较好的相关关系。     

春灌对绿洲区棉田水盐分布及产量的影响

为了解不同春灌定额对北疆绿洲区棉田土壤水盐分布及棉花产量的影响,确定合理的春灌定额,通过大田小区试验,比较了不同春灌处理(T1:800 m3/hm2,T2:1 300 m3/hm2,T3:1 800 m3/hm2,T4:2 300 m3/hm2)及灌后不同时间对0~200 cm土壤水盐分布及棉花产量的影响。结果表明,小定额春灌水量对棉田土壤保墒能力及盐分淋洗效果均不显著,当达到T3处理时,可使0~200 cm土层平均含水率保持在19.89%左右,亦使土壤表层盐分淋洗至80 cm以下,0~40 cm土层盐分含量降至2.07~2.27 g/kg;春灌改善了棉田水盐环境,与T1处理相比,T2、T3及T4处理下的产量分别增加了9.6%、25.4%及27.0%。从水资源高效利用及经济效益考虑春灌定额1 800 m3/hm2可使棉田土壤达到适宜的水盐环境,也可得到6 264.583 kg/hm2的较高产量。     

水氮调控对轻度盐化土滴灌棉花生理特性与产量的影响

为探讨轻度盐渍化地区不同水氮配比对滴灌棉花生理特性、产量、品质、灌溉水利用效率和氮肥偏生产力的影响,寻求适合盐渍化地区棉花种植的水氮组合,优化盐渍化地区滴灌棉花水肥管理,采用桶栽随机试验,在轻度盐渍土上设置3个灌溉水平2 750、3 750、4 750 m3/hm2(W1、W2、W3)和3个施氮水平300、600、900 kg/hm2(N1、N2、N3,氮素形式为尿素),对棉花光合、荧光、产量、品质、水氮利用效率及最佳灌水施肥模式进行研究。结果表明:轻度盐胁迫不同水氮调控条件下,灌水量和水氮交互作用对各生育期净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)及细胞间CO2浓度(Ci)均具有极显著影响(P0.01),在W1和W2水平下,Pn、Tr、Gs均随着施氮量的增加先上升后下降,且在W2N2处达到最大值。在W3水平下,均随着施氮量的增加而增加,而Ci却表现出相反的变化趋势;灌水对棉花各生育期功能叶最大光化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/F0)的影响不显著(P0.05),对光化学猝灭系数(qp)和非光化学猝灭系数(NPQ)、实际光化学效率(Y(Ⅱ))和表观电子传递速率(ETR)的影响显著(P0.05);施氮对棉花各生育期功能叶NPQ的影响不显著(P0.05),对Fv/Fm和Fv/F0、qp、Y(Ⅱ)和ETR的影响显著(P0.05);水氮交互作用均对棉花各生育期荧光参数的影响达到极显著水平(P0.01);水氮交互作用对籽棉产量(Y)、灌溉水利用效率(i WUE)、氮肥偏生产力(NPFP)及马克隆值的影响达到极显著水平(P0.01)。其中,籽棉产量(Y)最大值出现在W2N2处理,为5 854.5 kg/hm2,较出现在W1N1处理的最小值3 483.75 kg/hm2相对增加68.05%;通过多元回归分析及似然函数组合法计算,得到轻度盐化土棉花最佳灌水施氮量为3 740 m3/hm2和754 kg/hm2。     

施氮量对复播青贮玉米光合特性和产量的影响

采用田间试验方法,研究了一管两行(80+40)行距模式下灌溉量为288 mm时,不同施氮量(CK~14.04 kg·hm~(-2),F1~97.56 kg·hm~(-2),F2~167.16 kg·hm~(-2),F3~236.76 kg·hm~(-2),F4~306.36 kg·hm~(-2),F5~375.96 kg·hm~(-2))对复播青贮玉米光合特性的影响,观测了拔节期(08.20)和抽雄吐丝期(09.13)光合特性指标及生育期末期的干物质量、叶面积,计算叶片水平的水分利用效率、光合势及净同化率。施氮量为236.76 kg·hm~(-2),青贮玉米产量最大;拔节期光合有效辐射为1 500~2 000μmol·m~(-2)·s~(-1)、施氮量为236.76 kg·hm~(-2)时,青贮玉米的光合指标较大;抽雄吐丝期,光合有效辐射为800~1 900μmol·m~(-2)·s~(-1)、施氮量为236.76 kg·hm~(-2)时,水分利用效率较大;施氮量为236.76~306.36 kg·hm~(-2)时,青贮玉米的光合势和净同化率均达到最大,施氮量进一步增加,光合势和净同化率降低显著。因此,石河子地区青贮玉米适宜的光合有效辐射为1 500~2 000μmol·m~(-2)·s~(-1),施氮量为236.76 kg·hm~(-2),青贮玉米产量及水分利用效率达到最大。     

水氮调控对轻度盐化土滴灌棉花根系生长的影响

为探讨轻度盐渍化地区不同水氮配比对滴灌棉花根系生长的影响,本文基于轻度盐胁迫下水氮耦合试验,确定轻度盐渍化农田棉花种植的合理水氮组合。采用当地主栽棉花品种"农丰133",开展轻度盐胁迫(4～5 g·kg~(-1))及滴灌条件下水氮二因素三水平桶栽试验,研究3个施氮水平:300、600 kg·hm~(-2)和900 kg·hm~(-2)尿素(分别标记为N1、N2和N3),3个灌水水平:2 750、3 750 m~3·hm~(-2)和4 750 m~3·hm~(-2)(分别标记为W1、W2和W3)对滴灌棉花根系生长的影响。结果表明:轻度盐胁迫下,灌水和施氮产生的交互作用对棉花根表面积和根平均直径有显著影响,根表面积和根平均直径均随灌溉定额或施氮量的增加而减小。灌水量和施氮量对棉花0～20 cm土层根体积调控作用不明显。轻度盐化土滴灌棉花根表面积、根平均直径及根体积垂直方向主要分布在0～30 cm土层,且随土层深度的增加逐渐降低;水平方向主要分布在滴头下方。灌溉定额3 750 m~3·hm~(-2),尿素施用量600 kg·hm~(-2)有利于轻度盐化土滴灌棉花根系生长,在各处理间棉花产量最高,为5 854.5 kg·hm~(-2)。