干旱区分根交替膜下滴灌对棉花生长和水分利用效率的影响

为探讨干旱区农业节水的途径,以棉花为供试作物,采用2种不同的灌水方式,研究了干旱区分根交替膜下滴灌对棉花生长和水分利用效率的影响。结果表明,在大田条件下,交替滴灌与常规滴灌的光合速率相比差异未达到显著水平,棉花株高在交替滴灌处理下均大于常规滴灌处理,而交替滴灌处理下蒸腾速率在整个生育期均低于常规滴灌处理。交替滴灌使棉花根系经受一定程度的水分胁迫锻炼,从而刺激根系的生长发育,因此交替滴灌对棉花根系生长有显著促进作用。相比常规滴灌,交替滴灌抑制了棉花蒸腾速率,即交替滴灌通过减少棵间蒸发和作物蒸腾耗水来提高了棉花的水分利用效率。同等产量水平下与常规滴灌相比,干旱区棉花交替滴灌可节省20.3%的灌水量,节水效果明显。     

不同灌溉方式对棉花细根动态变化的影响研究

为了探明不同灌溉方式(滴灌、漫灌)对棉花细根动态变化的影响,利用CI-600植物根系生长监测系统,对2016年生长季内不同灌溉方式处理的棉花细根实施精准监测,获取了棉花细根根长、直径等相关数据,得到了现存量、生长速率(A)、死亡速率(D)及生死之比(RAD)等参数,研究了滴灌和漫灌条件下棉花细根生长、死亡及周转的差异。结果表明,不同灌溉方式下棉花细根现存量均呈"单峰"型变化曲线;在棉花生育期的前期,漫灌抑制了细根的生长,而在后期,滴灌促进了细根的死亡;滴灌棉花细根的A和D的最大值和平均值均高于漫灌棉花的;分析RAD发现,棉花生育期内细根动态表现为生死同步,且生长处于优势地位;滴灌棉花细根周转(0.88/0.67)高于漫灌棉花(0.77/0.61),与漫灌相比,滴灌使棉花根系的生命活动更加旺盛。     

不同灌溉方式对棉花根系分布的影响研究

设置痕量灌、逐日地下滴灌、膜下滴灌、常规地下滴灌和棉花地面灌(对照)等5种灌溉方式,研究不同灌溉条件下棉花根系的空间分布规律。结果表明:逐日地下滴灌、痕量灌对棉花根系干物质量积累的影响显著高于膜下滴灌、常规地下滴灌等滴灌方式,其中逐日地下滴灌处理根系干物质累积量大,水平分布均匀,更有利于根系生长。各处理棉花根系垂向分布范围在0～50 cm,主要聚集范围为0～20 cm、占总根重73.80%～76.91%,土层30～50 cm随着深度的增加根重占比逐渐减小,逐日灌水处理土壤横向剖面含水率相对其他处理变幅较小。根系水平方向范围在0～70 cm,各处理呈显著的向水性分布,且集中分布于膜下窄行与膜间,窄行根重占比相对膜间更大,但逐日地下滴灌处理水平方向分布较为均匀。综上所述采用逐日地下滴灌节水方式对棉花根系干物质积累更有利,根系水平分布更为均匀。     

毛管间距对膜下滴灌棉花根系及植株生长的影响

在大田膜下滴灌条件下,对毛管间距影响棉花根系分布及植株生长的特点进行了试验研究。试验中滴灌毛管布置间距分别为130、90 cm;观测了棉花不同生育阶段的根系分布及单株株高、叶面积。试验结果表明,毛管间距大,导致灌水量也大,土壤易出现深层渗漏,而且土壤水分水平分布均匀性差,造成内、外行棉花长势不均匀,棉花根茎小,根长密度水平方向呈单峰抛物线分布,垂直方向14~28 cm土层处根长密度最大;而毛管间距小,土壤水分水平分布均匀,内、外行棉花长势均匀,棉花根茎大,根长密度水平方向呈双峰抛物线分布,垂直方向0~14 cm土层处根长密度最大。但2种毛管布置间距的棉花根系生长过程、株高及叶面积生长过程均符合相同的规律。试验结果为滴灌技术设计中选定土壤湿润比和毛管间距提供参考。     

非充分灌溉对地下滴灌棉花根系生长分布影响的初步研究

灌溉定额的大小对棉花根系的生长发育和分布及棉花产量有着重要的影响,通过田间小区试验,研究了4种非充分灌溉处理对地下滴灌棉花根系分布的影响,结果表明:随着灌溉定额的减少,地下滴灌棉花根系数量不断减少,地下滴灌棉花的次根呈两层分布;同时地下滴灌棉花根冠比无论是长度之比还是干物质量之比,随着灌溉定额的减少呈上升趋势,且均高于膜下滴灌处理。     

地下滴灌对棉花生理性状及产量影响的研究

根据新疆生产建设兵团农五师90团在棉花上应用地下滴灌的实践，以膜下滴灌棉花为对照，研究分析了地下滴灌对新疆棉花生理性状及产量的影响，认为地下滴灌条件下的棉花生育期有所提前、株高较低、铃数较多、叶面积系数较大、根冠比较大、根系发达并有两个根系层，生物学产量和经济产量均比较高。     

机采棉模式下滴灌毛管布置方式对土壤水盐运移及产量的影响

滴灌毛管布置是膜下滴灌的重要参数,为了研究机采棉模式下其对土壤水分、盐分及生长的影响,通过膜下滴灌测坑试验,设计2种不同滴灌毛管布置方式。结果表明:三管布置下根区的土壤含水率适宜棉花生长,其土层剖面盐分在棉花根系层形成淡化脱盐区,灌水、控盐效果好;由于两管布置在棉花宽行间,湿润峰边缘距离棉花窄行较近,在一定程度上会使得棉花根区受水分、盐分的胁迫。滴灌毛管布置不同导致土壤水分分布、盐分分布不同,进而对棉花的生长及产量产生了影响,最终导致棉花的水分利用效率存在着差异,三管布置下的灌溉水分利用效率为1.35 kg/m~3,明显高于两管布置的1.28 kg/m~3。综上,建议在新疆地区种植机采棉可大力推广三管布置。     

盆栽条件下不同灌水方式对移栽短季棉苗期生长发育的影响

为了明确不同灌水方式对麦后移栽短季棉缓苗进程的影响,在盆栽试验条件下,设置了滴灌、喷灌和地面灌溉3种灌水方式,研究了不同灌水方式下移栽短季棉苗期植株生长、耗水规律、根系生长、干物质累积及干物质水平上的水分利用效率(WUEm)。结果表明,3种灌水方式对短季棉苗期植株的地上部分生长没有显著影响;与地面灌溉方式相比,滴灌和喷灌灌水方式下短季棉苗期的耗水量分别减小了30.8%和14.4%;不同灌水方式的短季棉新生根数无显著性差异,但滴灌灌水方式显著提高了单株根长和根冠比,大幅度提高了WUEm。在不降低地上干物质生产的基础上,滴灌有效地促进了根系生长,为后期棉花营养生长和生殖生长奠定了良好的基础。     

滴灌条件下不同盐水平对棉花根系生长的影响

采用盆栽试验研究膜下滴灌条件下不同土壤盐水平对棉花根系生长的影响。结果表明,在盐胁迫下棉花根系感受到胁迫信号,并产生相应的适应反应,改变根系形态,增加根长、根体积、根表面积和根冠比,而且随盐度的增加,这种趋势更加明显。进入铃期以后,0.32 dS/m和1.12 dS/m处理棉花的根量开始下降,而1.90 dS/m处理棉花根量没有相应的减少,仍保持较高生长活力。     

地下滴灌条件下棉花土壤水分运移田间试验研究

在棉花大田实地测量的基础上,对地下滴灌条件下棉花不同生育期内土壤含水量进行分析,同时对实际应用效果进行监测,结果表明:地下滴灌影响土壤水分变化深度主要为20~60 cm,棉花根系主要集中在15~50 cm。通过对棉花常规地面沟灌、膜下滴灌和地下滴灌土壤水分变化试验研究分析和应用效果监测,棉花地下滴灌节水增产效果显著。