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《南京气象学院》 2003年
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根土界面水分调控对冬小麦干物质分配及水分利用效率的影响

任巍  
【摘要】: 本文旨在考察能否通过不同的灌水组合方式,人为控制土壤水分剖面分布,进而对根系生长及空间分布起调节作用,达到对冠部生物量积累与分配的影响,最终实现节水增产的效应。土壤-根系界面节水增产机制及方法的试验于1999—2001年在中科院禹城综合试验站进行。通过三年两季冬小麦田间池栽试验,考察了不同深度土层供水和不同水分供应状况的可控条件下多种组合处理,对冬小麦根系生长分布、冠部干物质积累与分配的影响,并比较不同水分处理引起的小麦产量、耗水量和水分利用率之间的差异,分析出最佳灌溉组合方式,从而为提高作物水分利用效率,发展节水农业提供参考。主要研究结果表明: 土壤水分变化因水分调控方式的不同,呈现不同的变化趋势。相同深度不同土壤润湿度灌水,各土层水分含量均表现出随灌水量的增加而增大的趋势;相同土壤润湿度不同深度灌水,各土层水分含量表现不同。 根系分布集中在土壤上层,0—60cm土层根长密度占总根长密度68—77%。但是灌水方式可局部改变根系形态。地面灌水,根系分布集中在地表层,随深度增加呈指数下降趋势,而不同润湿度的灌水处理根量表现为,田持80%>65%>50%;30cm和50cm深度灌水,根系分布出现两个峰值,第一峰值出现在地面以下15cm左右,第二峰值出现在灌水深度处,呈现出双峰形态。 不同水分调控下的干物质积累量表现为:地面灌水,65%>50%>80%处理;30cm和50cm深度灌水则表现为80%>65%>50%;100cm干物质积累量差别不大。灌浆速率平均值表现为:相同土壤润湿度,30cm>0cm>50cm>100cm;而不同润湿度灌水处理则表现为,地面和30cm灌水处理65%>50%>80%,50cm和100cm灌水处理为80%>65%>50%。籽粒重表现为:地面灌水田持65%最大,80%和50%相当,30cm和50cm灌水则表现为田持80%>65%>50%,100cm三种处理差别小。 从日变化来看,不同土壤水分处理冬小麦叶片的光合速率进程大体相似,表现为较明显的双峰曲线,其最大值发生在上午10:00时左右:最低值发生在下午14:00前后。不同水分处理冬小麦叶片蒸腾作用的日变化差别较大,其中,30cm田持80%的的处理全天的蒸腾速率平均值约为4.2umol.m2. s-1,而整个生育期无灌水的50cm田持50%处理全天的蒸腾速率平均值约为2.1umol.m2. s-1。一天当中叶片气孔导度最低值出现12:00—14:00之间。 随灌水深度增加冬小麦耗水量减少,依次表现为地面>30cm>50cm>100cm灌水。从总的耗水量来看:地面灌水处理,产量是随着耗水量的增加先增后减;地面以下三种处理,产量则是随着耗水量的增加而增加。作物水分利用率随灌溉深度的加深而增大,而不同深度灌水均表现出随灌水量的增加,灌水利用效率降低的趋势。 综合产量和作物耗水量及水分利用效率的效应,可以看出,不同水分调控方案中,以地面田持65%处理、30cm田持65%和30cm田持80%处理灌水效果较好。
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