大田條件下滴灌土壤濕潤區(qū)對棉花根系分布與產(chǎn)量的影響.pdf

1、滴灌是局部灌溉，有限的濕潤區(qū)域會改變作物根系的分布結(jié)構(gòu)，從而影響作物根系吸水、地上部分的生長以及最終的產(chǎn)量，因此土壤濕潤區(qū)與作物根系分布形態(tài)之間的關(guān)系是確定滴灌土壤濕潤比的重要依據(jù)，但國內(nèi)外針對這一問題的研究成果比較少。為了探討滴灌下土壤濕潤區(qū)對作物根系生長分布、根系耗水、棉花地上部生長特征以及產(chǎn)量的影響，為滴灌土壤濕潤比的確定提供理論依據(jù)，本文以棉花為材料，分別通過控制毛管間距和滴水流量得到不同的土壤濕潤區(qū)，在大田條件下研究了不同土壤

2、濕潤區(qū)的土壤水分分布、土壤濕潤區(qū)對棉花根系分布和耗水、土壤濕潤區(qū)對棉花地上部生長特征及產(chǎn)量的影響。大田試驗(yàn)中設(shè)置兩種毛管間距（90cm和130cm）以形成兩種濕潤區(qū)處理，用烘干法測定土壤水分；設(shè)置三種滴水流量（1.393L/h、2.757 L/h、6.254 L/h）以形成三種濕潤區(qū)處理，用中子儀及烘干法測定土壤水分并計算不同土壤濕潤區(qū)土層耗水強(qiáng)度及耗水量；在棉花各生育采用根鉆法取根獲得棉花根系的分布狀況。觀測不同的土壤濕潤區(qū)對應(yīng)的棉花

3、5個生育階段（苗期、蕾期、花期、鈴期、吐絮期）地上部生長特征。吐絮期測產(chǎn)，計算不同土壤濕潤區(qū)處理棉花總產(chǎn)量以及各處理內(nèi)、外行棉花產(chǎn)量，主要得出以下結(jié)論：
　　 （1）滴水流量對土壤水分分布有影響。水平方向上，大的滴水流量導(dǎo)致土壤濕潤區(qū)寬度大，土壤水分分布較均勻；小的滴水流量導(dǎo)致土壤濕潤寬度小，土壤水分分布差異較大。垂直方向上，大的滴水流量導(dǎo)致土壤水分主要集中在表層，土壤濕潤區(qū)深度較淺，垂直方向分布不均勻；小的滴水流量導(dǎo)致土壤水分

4、垂直入滲速率大，靠近滴灌水源的土層含水量較大，土壤濕潤深度較大，遠(yuǎn)離滴灌水源的土層含水量幾乎不受滴灌水分影響，同一測點(diǎn)土壤水分垂直分布差異不大。
　　 （2）土壤濕潤區(qū)對棉花根系分布有影響。水平方向上根長密度以棉花根軸為中心向兩側(cè)遞減；寬淺型土壤濕潤區(qū)根系分布較均勻，內(nèi)、外行棉花根軸處根長密度差異不大；窄深型土壤濕潤區(qū)棉花根系分布不均勻，內(nèi)、外行根軸處根長密度差異較大，生育期平均根長密度差值為236.80m/m3。
　　

5、 （3）不同土壤濕潤區(qū)處理的棉花根長生長過程都符合多項(xiàng)式分布，根長峰值也都出現(xiàn)在出苗后的80d左右，然后隨生育進(jìn)程而衰退。棉花根重生長過程都符合Gaussian模型，都是在出苗后110d左右根重達(dá)到峰值，然后隨生育進(jìn)程而衰退，但是寬淺型土壤濕潤區(qū)處理的棉花根重比窄深型處理的棉花根重大了將近1倍。
　　 （4）棉花打頂前，不同土壤濕潤區(qū)的棉花耗水強(qiáng)度差異不大，而后不同土壤濕潤區(qū)的棉花耗水強(qiáng)度開始出現(xiàn)差異。寬淺型土壤濕潤區(qū)的平均耗水

6、強(qiáng)度為6.03mm/d、，而窄深型土壤濕潤區(qū)的平均耗水強(qiáng)度僅為5.55mm/d。總耗水量也是寬淺型土壤濕潤區(qū)最大，窄深型土壤濕潤區(qū)較小，總耗水量分別為546mm、498mm。
　　 （5）不同滴灌土壤濕潤區(qū)下的棉花株高、葉面積生長趨勢基本一致，且內(nèi)行棉花株高、葉面積均比外行大；株高生長均符合Logistic函數(shù)分布，葉面積生長均符合Gaussian分布；葉面積達(dá)到峰值的時間均在出苗后90天左右。寬淺型土壤濕潤區(qū)棉花植株矮小，單株

7、葉面積較小，但內(nèi)外棉行植株株高、葉面積差異最小，平均差值分別為4cm、94.87cm2；窄深型土壤濕潤區(qū)內(nèi)行棉花株高、單株葉面積均較大，外行棉花株高、單株葉面積均較小，內(nèi)外棉行植株株高、葉面積差異較大，平均差值分別為5.1cm、234.72cm2。
　　 （6）不同滴灌土壤濕潤區(qū)對棉花產(chǎn)量有影響，寬淺型土壤濕潤區(qū)棉花產(chǎn)量較高，窄深型土壤濕潤區(qū)棉花產(chǎn)量較低，實(shí)際產(chǎn)量分別為4663.7kg/hm2、3990.1kg/hm2；不同滴灌

8、土壤濕潤區(qū)內(nèi)行棉花產(chǎn)量相差不大，差值僅為31.7 kg/hm2，而對外行棉花產(chǎn)量來說，寬淺型土壤濕潤區(qū)的棉花產(chǎn)量較高，窄深型土壤濕潤區(qū)棉花產(chǎn)量較低，二者差值可達(dá)到641.6kg/hm2。由此可知提高土壤濕潤均勻性有利于作物的均勻生長，可提高作物的最終產(chǎn)量。
　　 （7）窄深型土壤濕潤區(qū)根系分布不均勻，內(nèi)外棉行地上部生長特征及產(chǎn)量差異較大；寬淺型土壤濕潤區(qū)根系分布較均勻，內(nèi)外棉行地上部生長特征及產(chǎn)量差異不大,雖然寬淺型土壤濕潤區(qū)植