微咸水造墒条件下植棉方式对产量与土壤水盐的影响

采用小区对比试验,研究了5g/L微咸水造墒条件下不同种植方式(基质育苗移栽覆膜、沙培育苗移栽覆膜、点播覆膜与基质育苗移栽不覆膜、沙培育苗移栽不覆膜、点播不覆膜)对棉花土壤水盐变化过程、成苗率、叶面积指数、产量以及纤维品质的影响.结果表明,地膜覆盖通过减少土壤蒸发、提高土壤温度和抑制盐分表聚,削弱了盐分胁迫对棉花的危害程度,棉花的成苗率、花铃期前的叶面积指数、霜前花率以及产量均高于无覆盖处理,同时有效地提高了棉花的纤维品质;基质育苗移栽和沙培育苗移栽技术呈现了一定的增产潜力,尤其是在棉花生长中后期连阴天较多的2011年,育苗移栽棉花增产效果显著.     

咸水沟灌对土壤水盐变化与棉花生长及产量的影响

为持续高效利用咸水资源,在棉花长期定位咸水沟灌试验(始于2006年)的基础上,研究了不同矿化度(1、2、4、6、8、10 g/L)咸水连续灌溉第10年土壤水盐分布与棉花生长响应以及历年土壤盐分和籽棉产量的变化特征。结果表明:1)年际间,各处理0～100 cm土层土壤盐分受灌溉和降水影响而波动,但未随灌溉年限的增加而逐渐累积,灌溉水矿化度≤4 g/L处理可基本维持土壤盐分周年补排平衡。单个棉花生长季(2015年),各处理沟底部位的土壤含水率大于垄上,灌溉水矿化度≥6 g/L时主根层土壤含水率高于1 g/L处理;土壤盐分随灌溉水矿化度增加而增大,随棉花生育期的推进先增大后降低,灌水沟剖面土壤盐分呈向垄上和深层运移的趋势;与播种时比,棉花收获后各处理主根层土壤盐分均未出现累积。2)低矿化度咸水沟灌对棉花成苗率、株高和叶面积指数影响不明显,超过一定限值后3项指标显著下降,与1 g/L处理相比,当灌溉水矿化度达到6 g/L时棉花成苗率和叶面积指数显著降低,当灌溉水矿化度达到8 g/L时株高显著降低;咸水沟灌对棉花纤维品质影响较小,5项品质指标在处理间差异均不显著。3)适量浓度的咸水灌溉对籽棉产量影响较小,与1 g/L灌水处理相比,2和4 g/L处理对历年籽棉产量(2006-2015年)无显著影响,大于6 g/L时历年籽棉产量显著降低。在该研究灌溉制度下,推荐试验区咸水沟灌棉花的灌溉水矿化度阈值为4 g/L。     

适宜棉花成苗的咸水灌溉方式及矿化度指标确定

为大规模开发利用河北低平原浅层地下咸水,保障棉花生产,该文采用畦灌和沟灌2种造墒方式,设计5种灌溉水矿化度水平,开展了连续6 a的大田咸水造墒植棉试验,分析了不同造墒方式下灌溉水矿化度对棉花出苗及幼苗生长的影响。结果表明,当灌溉水矿化度达到一定水平后棉花齐苗率显著降低(P0.05),由于棉花萌发和出苗阶段抗逆性差,棉花齐苗率显著降低时的灌溉水矿化度阈值年际间差异较大;2种造墒方式下棉花齐苗率与耕层土壤盐度显著相关(P0.01),且相关方程的斜率相近,但畦灌处理的耕层地温和其他土壤性状指标优于沟灌处理,导致土壤盐度相同时畦灌处理的棉花齐苗率高出5.5~7.7个百分点;4 g/L以上灌溉水矿化度处理的耕层土壤盐度呈现出随灌溉年份增加而累积的趋势,因此长期灌溉对棉花齐苗率的负面影响存在累积效应。在保证与淡水灌溉相比棉花齐苗率不降低的情况下,畦灌和沟灌处理的适宜造墒水矿化度应分别控制在6和4 g/L以下,正常情况下畦灌较沟灌更有利于棉花齐苗和幼苗生长。该研究为指导当地咸水造墒植棉提供参考。     

咸水灌溉对土壤水热盐变化及棉花产量和品质的影响

为了充分利用咸水资源,采用田间对比试验,研究了1、3、5、7 g/L等4个矿化度咸水(分别用S1、S2、S3、S4表示)灌溉对棉田土壤水热盐变化特征及棉花长势、产量和纤维品质的影响。结果表明,棉花生育期内各处理0~40 cm土层土壤含水率及地下5 cm处土壤温度总体上都随着灌溉水矿化度的增加而增大,但差异不大;处理间土壤电导率差异明显,灌溉水矿化度愈高,土壤电导率愈大,棉花生育期结束后,降雨对各处理盐分的淋洗率介于29.40%~40.40%。土壤水分和盐分剖面分布受制于土壤质地、降雨和棉花蒸发蒸腾耗水;干旱时期,土壤干燥,盐分表聚,湿润时期与之相反。棉花成苗率、株高、单株最大叶面积和霜前花率均随着灌溉水矿化度的增加而降低,籽棉产量从大到小依次为S2、S1、S3和S4,其中,S4与S1处理间的差异达显著水平。咸水灌溉通过改变马克隆值对纤维品质产生了负面影响,尤其是S4处理。研究结果可为丰富棉花咸水灌溉技术体系提供理论支撑。     

不同矿化度咸水造墒对棉花出苗及幼苗生长的影响

采用坑栽土培试验和桶栽土培试验,研究了不同矿化度咸水造墒对3种土壤质地(粘壤土、壤土和沙壤土)条件下棉花出苗率和幼苗生长的影响。结果表明,矿化度低于3 g/L的微咸水造墒对棉花出苗率及幼苗的生长影响不明显,有时甚至表现为促进作用,但随着造墒水矿化度的进一步增加,棉花的出苗率、出苗时间以及株高、干物质累积等都受到不同程度...     

外源物缓解植物盐分胁迫的作用机理及其分类

盐分胁迫是制约农业生产和植被构建的关键环境因素之一。为提高植物耐盐能力、降低盐碱地的开发利用难度,前人开展了大量关于外源物缓解植物盐分胁迫的研究。依据搜集到的122篇有关植物耐盐机理和外源物作用的文献,目前报道的缓解植物盐胁迫的外源物有50种。依据作用机理将其分为7类,分别是调节离子平衡及pH、诱导合成渗透调节物质、诱导抗氧化酶、激素调节、诱导基因表达及信号转导、改善光化学系统、微生物调控机制。本文对外源物缓解植物盐分胁迫的7类作用机理的研究进展分别进行总结和分析,并提出了今后需重点跟进的研究方向。     

棉瓜间作条件下水分调控对棉花生育及水分生产效益的影响

以黄淮区种植面积相对较大的棉、瓜间作模式为研究对象,开展了不同生育阶段水分亏缺对棉花的生长发育、产量及水分生产效益的影响研究,确定棉、瓜间作的适宜土壤水分控制指标。结果表明,苗期适度亏水对棉花生育和棉、瓜产量的影响较小,节水效果较明显;蕾期缺水对棉花影响较少,节水效果最明显,但对甜瓜产量影响最大;花铃前期不同程度水分亏缺的成铃数低于其他处理且脱落率较高,棉、瓜减产幅度均较大,为棉、瓜需水关键期;花铃后期缺水仍会导致蕾铃脱落率增加,不利于产量的进一步提高。综合比较各项指标,大田棉、瓜间作高产高效的土壤水分适宜控制下限指标为:苗期土壤含水率不低于田间持水率(FC)50%,蕾期为60%FC～65%FC,花铃前期为75%FC～80%FC,花铃后期为70%FC～75%FC。     

咸水灌溉对棉花耗水特性和水分利用效率的影响

采用田间对比试验,连续3 a研究了1、3、5、7 g/L 4个矿化度咸水(记作S1、S2、S3、S4)灌溉对棉田土壤水盐、土壤蒸发、棉花阶段耗水量、籽棉产量和水分利用效率的影响。结果表明,棉花生育期内根系层土壤含水率和电导率有随灌溉水矿化度的增加而增大的趋势,土壤电导率增加尤为明显;年际间,各处理土壤含水率和电导率差异非常大,经过连续3 a灌溉,根系层土壤电导率均未逐年增加。S3和S4处理的平均土壤蒸发强度大于S1处理,S2与S1处理间的差异很小;7 g/L以下咸水灌溉对棉花耗水过程产生了一定影响,但对总耗水量影响并不明显。3 a的平均籽棉产量和水分利用效率由大到小顺序均为:S2、S1、S3、S4,S2比S1处理增产2.43%,水分利用效率增加1.15%,S3和S4比S1处理减产1.67%和8.88%,水分利用效率降低0.25%和7.31%,其中,S2和S3与S1处理间差异不显著,S4处理产量和水分利用效率降低显著。     

咸水灌溉棉田保证棉花优质高产的土壤盐度指标控制

为了探索由咸水灌溉引发的次生盐渍化棉田适宜的土壤盐度控制指标,试验于2012年在5个不同次生盐渍化水平的小区开展,0~60 cm深土层的初始土壤电导率(土水质量比为1∶5)分别为0.29、0.32、0.55、0.79、0.99 d S/m,分别以处理1~5表示。研究分析了盐分对棉花"三桃"比例、产量和纤维品质的影响,并建立了棉花价格模型,最后通过拟合分段式作物耐盐函数得出土壤盐度控制指标。结果显示,在平水年时降雨基本满足棉花需水要求,而且土壤中很大一部分盐分被降雨淋洗出0~60 cm深土层,并被控制在100 cm以下的土层中,与试验初始相比,处理1~5的最大脱盐率分别为9.6%、19.8%、36.4%、42.4%和45.7%,最终脱盐率分别为9.4%、1.8%、21.0%、24.5%和31.7%。当0~60 cm深土层初始土壤电导率低于0.79 d S/m时,没有显著降低成铃数和籽棉产量,仅会改变"三桃"比例,随土壤盐度进一步增高,成铃数和籽棉产量显著降低。棉花衣分率和纤维品质指标受到采摘时间和土壤盐度的共同影响,仅马克隆值在3次调查中都随着土壤盐度增加呈增大的趋势。由棉花净收益决定的土壤盐度指标低于由籽棉产量决定的土壤盐度指标,证明考虑纤维品质指标的必要性。在与处理1的净收益相比不降低的情况下,棉花播种初始和生育期平均土壤电导率应该分别控制在0.71和0.67 d S/m以下。该研究为改善次生盐渍化棉田土壤盐度控制指标的确定方法提供了理论参考。     

γ-氨基丁酸浸种对盐分胁迫下番茄出苗及幼苗生长的影响

为探讨外源γ-氨基丁酸(GABA)浸种对番茄耐盐性的作用,设置3个NaCl质量浓度(0.6、2.6、4.6 g·L^-1)进行灌水处理,研究GABA浸种对番茄出苗过程、地上部和根系生长、叶绿素含量和抗氧化酶活性的影响。结果表明,与不浸种处理相比,在较低盐分胁迫下(2.6 g·L^-1),GABA浸种提高了番茄出苗率,促进了植株的生长及地上部、根系干质量的累积;在较高盐分胁迫下(4.6 g·L^-1),GABA浸种促进了种子萌发、提高了出苗率,但增加了死苗率,且出现了番茄地上部和根系生长被抑制、叶绿素含量降低的现象。此外,与不浸种处理相比,GABA浸种处理的叶片抗氧化酶活性不同程度提高,其中在较低盐分胁迫下(2.6 g·L^-1),GABA浸种处理的超氧化物歧化酶、过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶活性分别提高了48.53%、44.71%和142.50%。总之,GABA浸种可在番茄幼苗处于较低盐分胁迫(≤2.6 g·L^-1)下发挥缓解盐分胁迫的作用。