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。     

多过程连续涝渍胁迫对棉花产量的

在长江中下游平原湖区，棉花生长期间适逢雨季，常受多过程涝渍胁迫。通过测坑试验发现棉花受多过程涝渍胁迫后减产严重，涝渍程度可用涝渍因子(SFW、SEW50、SFEW50)来描述，棉花相对产量(Ry)与涝渍因子(SFW、SEW50、SFEW50) 之间存在着显著的线性关系。     

涝渍胁迫对不同作物根系及土壤酶活性的影响

为了解涝渍条件下不同根系旱作物土壤酶活性的变化规律,以须根系作物（夏玉米）、直根系作物（夏大豆）为试验对象,通过测筒模拟试验,分析了涝渍胁迫对作物根系、土壤酶活性的影响以及根系干重与土壤酶活性的关系。研究结果显示：不同根系作物受涝渍胁迫的影响不同,须根系作物整体生长受阻,根系干重下降3.98%～29.41%,蔗糖酶活性下降1.06%～44.08%,脲酶活性下降6.21%～24.45%,土壤酶活性在涝渍结束后一段时间出现回升;直根系作物根系徒长,根干重增长1.77%～76.98%,蔗糖酶活性下降5.47%～15.65%,脲酶活性下降0.13%～12.95%,土壤酶活性在涝渍结束后一段时间无法恢复;两种根系作物的根系干重、土壤酶活性与涝渍综合累积水深之间均存在较强的相关性。     

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。     

几种作物不同生育阶段对持续受渍的敏感性研究

以减产幅度作为作物各生育阶段对持续受渍的敏感性评价指标，进行了棉花、大豆、油菜3种作物不同生育阶段持续受渍试验。初步研究表明，持续受渍对作物产量影响最大的时段棉花在蕾玲期（减产29.98%－31.29%)，大豆在初花期和花荚期（减产31.19%-34.49%)，油菜在花期（减产39.59%)。需要指出的是，棉花的吐絮初期、大豆的结荚期、油菜的苔期和花果期等排水管理也不容忽视，这些阶段较长时间持续受渍也会引起较为严重的减产，减产幅度达18.38%-28.62%。     

旱作物涝渍排水研究动态分析

在总结分析国内外有关研究的基础上，指出涝渍地旱作排水研究有5大趋势：①由重视农田排涝发展到重视农田排渍；②由静态排水指标研究发展到动态排水指标研究；③由涝、渍分别研究发展到涝渍综合研究；④从排水指标仅考虑作物产量发展到既考虑产量又重视品质；⑤由单一涝渍过程对作物的影响研究发展到多个涝渍过程对作物的复合影响研究。     

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。     

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。     

渔稻养作及其在涝渍地综合利用中的研究综述

从渔稻养作的生产模式、渔稻养作模式对水稻生长和产量的影响和对生态环境的影响3个方面综述了国内外对渔稻养作所取得的研究成果,对把渔稻养作模式引入到涝渍地的综合利用措施中作了相关分析,并对涝渍地渔稻养作模式的未来研究方向进行了展望,明确提出了未来的研究方向包括:涝渍地生态养殖模式的研究、渔稻养作的关键灌排技术研究、渔稻养作的减排机理研究和渔稻养作对区域排涝的影响研究。     

油菜对渍涝胁迫的响应及排水指标研究

利用可自如控制水位的有底测筒,在油菜开花期、角果期进行了不同时长(5、10、15、20 d)的渍涝处理,分析了油菜叶片色素、保护性酶、MDA及产量要素在渍涝胁迫下的变化。结果表明,渍涝胁迫降低了油菜Chl a、Chl b及Chl(a+b),渍涝时间越长,其值越低,而Chl a/b基本不变;随渍涝时间增加,MDA持续升高,CAT活性急剧降低,SOD、POD活性则先升后降。开花期渍涝胁迫后,油菜角果数、角果粒数、千粒质量及产量分别减少13%~56%、7%~34%、9%~44%和16%~68%,而在角果期渍涝胁迫相应为4%~13%、5%~12%、22%~70%和65%~43%。在田间渍水时间相同条件下,开花期渍涝造成的危害大于角果期。若以减产15%~20%确定排水指标,相应地,允许田间渍涝时间开花期为4.7~6.2 d,角果期为9.1~11.5 d,且在田间渍涝排除后3 d内应将地下水埋深降至80 cm及以下。     

渍害对小麦的影响及受渍临界指标的探讨

渍害是南方麦区较普遍的自然灾害。国内对小麦渍害的研究较多，但在小麦受渍害后对其生态和生理的影响与渍害临界指标的定量研究却较少。从小麦在清水条件下的根系的适应性、忍耐力，以及对产量的影响方面着手，研究和探讨了小麦受渍害致死的临界指标，从而为科学排水提供了依据。     

咸水造墒条件下蕾期淹水对棉花生长的影响

为了探索棉花蕾期涝盐胁迫下的响应特征,采用筒栽试验,研究了不同矿化度咸水造墒条件下蕾期淹水对棉花生长过程的影响。结果表明:当造墒水矿化度大于2g/L后,棉花的出苗率、株高、茎粗、叶面积和干物质质量显著降低;与正常处理相比,蕾期淹水处理的棉花叶片叶绿素相对含量、株高、干物质质量和成铃数降低,茎粗增加;蕾期淹水进一步加重了盐分胁迫下棉花株高和叶面积的生长,但造墒水矿化度大于2g/L的淹水处理在排出淹水后40d出现了2次生长。综上所述,涝盐胁迫对蕾期棉花生长的抑制表现出叠加效应,盐分胁迫程度相对较高的处理在排出淹水后棉花表现出生长补偿效应。     

旱涝交替胁迫条件下水稻叶绿素荧光特性

采用盆栽试验,设置4个旱涝交替胁迫处理(旱-轻涝-旱连续胁迫,其中分蘖期轻涝为保持水深10 cm,拔节期轻涝为保持水深15 cm):分蘖期轻旱(T-LD)、分蘖期重旱(T-HD)、拔节期轻旱(S-LD)和拔节期重旱(S-HD),并以常规灌溉(CK)为对照,研究了旱涝交替胁迫条件下水稻分蘖期和拔节期荧光特性。结果表明,分蘖期和拔节期旱涝交替胁迫均对叶绿素荧光参数产生显著影响。分蘖期第一次旱后,T-HD处理最大荧光值(Fm)比T-LD处理高16.29%(p0.05),而T-LD处理Fm则比CK降低3.44%;旱涝急转后,旱胁迫处理初始荧光值(Fo)略微低于CK,T-LD处理Fm比CK高1.98%,而T-HD处理则比CK低4.73%;第二次旱后,T-LD、T-HD处理Fo均低于CK,但PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)比CK高。拔节期第一次旱后,S-LD和S-HD处理Fo高于CK,但Fm和Fv/Fm均比CK低;旱涝急转后,S-HD处理Fv/Fm最低;第二次旱后,S-LD和S-HD处理Fo分别比CK低4.40%和3.30%,而Fm则分别比CK高出17.02%和23.87%,且Fv/Fm显著高于CK(p0.01),荧光反应得到增强。复水至拔节期,分蘖期处理叶绿素Fo呈现先降低后升高的趋势,而Fm则上下波动,随后逐渐超过CK,且Fv/Fm低于CK(除9月6日外),说明PSⅡ反应中心的活性受到持续抑制;而在灌浆期后,各处理荧光参数差异较小。     

排涝工程设计标准的选择

排涝设计标准的选择,各地大都没有进行经济比较论证,都是凭经验确定。为此,在选择好理想的排涝设计降雨历时、排涝设计降雨和设计排水模数的基础上,根据某涝区1949～1962年的灾害调查资料,对不同排涝设计标准的排涝工程进行了经济比较,为排涝工程设计标准的选择提供了依据。     

分蘖期旱涝交替胁迫对水稻叶片性状的影响

采用盆栽试验,设置2个旱涝交替胁迫处理(旱-涝-旱连续胁迫,其中涝为保持水深10 cm;轻旱(T-LD)和重旱(T-HD)),并以常规灌溉(CK)为对照,研究了分蘖期旱涝交替胁迫对水稻叶片含水率、叶面积、叶倾角和不同叶位叶片形状的影响。结果表明,水稻分蘖期受旱后叶片含水率降低,且胁迫程度越大叶片含水率越低;分蘖期旱涝交替胁迫抑制水稻叶片的叶面积增加,在后期复水后叶面积仍处于较低水平(T-LD、T-HD处理仅为CK的42.43%、53.90%),但黄熟期T-HD处理叶片比叶质量比CK低1.01%。旱涝交替胁迫下水稻上层叶倾角表现出大于CK的趋势,在抽穗开花期,水稻剑叶和倒二叶生长迅速。     

易引起地下水浅埋农田涝渍的降水过程分析

较多的降水往往会导致地下水浅埋区农田发生涝渍危害,结合湖北四湖流域实际,分析了可引起农田涝渍危害的降水过程特点,提出了致渍型、致涝型和涝渍相随型降水的概念。分析表明,50 mm以上的降水过程多出现在5月上旬和6月下旬,平均2.6~2.9年出现1次,降水持续时间主要在7 d以内;致渍型降水3.8次/年,3~9月份均有可能发生,其中5、6月发生频率最高(80%左右);致涝型降水主要出现在6~8月份,出现的频率分别为32.1%、37.7%和24.5%;致渍型降水出现的频次远大于致涝型降水,二者之比为2.63∶1;导致农田涝渍相随现象的降水有明显的季节性和一定重现期,春季约3年一遇,春夏过渡期约4.4年出现一次,夏季约3.5年一遇。     

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。