土壤基质势调控灌溉对北疆棉花生长和土壤水热盐分布的影响

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fengliguo1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
针对北疆地区水资源短缺及棉田土壤盐渍化等问题,于2020年4月至2020年9月,在新疆石河子市146团进行大田试验,以棉花“新陆早42号”为材料,在棉花的苗期(A)、苗期+蕾期(B)、苗期+蕾期+花铃期(C)分别设置W1(-10 k Pa)、W2(-20 k Pa)和W3(-30 k Pa)3个土壤基质势调控灌溉水平,以整个生育期土壤基质势下限-40 k Pa为对照(CK),共10个处理,对不同土壤基质势调控处理下棉花生长、产量、土壤含水率等指标进行测定,最后采用TOPSIS法对不同处理效果进行综合评价,为北疆棉田节水控盐高效灌溉制度筛选提供理论支撑。研究得出的主要结果如下:(1)同一基质势灌溉水平下,不同生育期调控灌溉对棉花的株高、茎粗、叶面积指数和SPAD值呈WC>WB>WA>CK规律;随着土壤基质势水平的提高,棉花的各生长指标增大。苗期较高的基质势调控灌溉对棉花生长的促进作用并不明显,在花铃期各指标达到峰值,W1C较W3C、CK处理株高分别增加了28.7%、50.7%,叶面积指数较W2C、W3C分别提高了14.2%、13.4%,SPAD值分别增加了8.4%、9.1%;吐絮期WC的平均茎粗较WB和CK处理分别增加了30.1%、40.2%。不同生育期内将土壤基质势水平控制在-20~-10 k Pa左右时,可保证棉花生长。(2)同一基质势灌溉水平下,不同生育期调控灌溉棉花地上干物质量和籽棉产量呈WC>WB>WA>CK趋势;随着土壤基质势的提高,棉花铃、根、茎、叶片的干物质量和产量逐渐增大,其中W1C处理产量最高,较W2C、W1B提高了5.6%、11.3%,棉花的耗水量增大的同时水分利用效率略有降低。较高的基质势调控棉花的上半部平均长度较大,马克隆值较小,断裂伸长率较小,纤维整齐度为高档水平。在保证一定水分利用效率的情况下,若要棉花获得较高产量和品质,土壤基质势水平控制在-20k Pa左右较好。(3)在同一基质势调控水平下,0~100 cm土层的土壤含水率基本表现为WC>WB>WA>CK;随着土壤基质势水平的提高,土壤含水率明显增大,其中花铃期W1C和W2C处理土壤含水率分别为21.2%、17.6%,明显高于其他处理。土壤温度随生育期推进呈降低趋势,深层土壤温度低于浅层土壤,且峰值出现时间滞后,波动幅度减小,膜内生育期日平均温度为28.7℃,较膜外温度提高了1.5℃。随着土壤基质势水平的提高,苗期膜内地温逐渐增加,10~20 cm土层的增温效果较为明显,花铃期和吐絮期土壤温度随着基质势水平的提高略有降低。生育期末土壤盐分在滴灌带下含量最少,且膜外含盐量高于膜内,盐分主要在50~70 cm土层累积。同一基质势灌溉水平下,不同生育期调控灌溉收获期0~100 cm土层相对脱盐率的平均值基本呈现WC>WB>WA;相同生育期调控下随着土壤基质势水平增加,土壤脱盐效果越好,相对脱盐率均值越大,且膜内脱盐量高于膜外。其中W1C和W1B处理脱盐效果优于其他处理,相对脱盐率的平均值分别为175.16%和152.44%。将土壤基质势控制在-20~-10 k Pa可保证在满足棉花生长需求下提供较为适宜的土壤水热环境,控制土壤盐分。(4)通过TOPSIS综合评析结果表明,W2C处理更有利于棉花的生长发育、产量形成和较高的水分利用效率及较好的脱盐效果。在保证北疆棉田节水控盐高效生产的情况下,推荐在苗期、蕾期和花铃期实施-20 k Pa土壤基质势调控灌溉为最佳的灌溉模式。
其他文献
土壤氮肥监测一直是国内外学者研究的重点内容之一,土壤含氮量监测对农业生产以及生态环境等多个方面均有重要意义。现阶段土壤含氮量测量手段和技术主要是依靠实验室内的仪器如连续流动分析仪或有关化学分析方法完成,其测量精度虽然较高,但速度较慢,测量结果存在一定滞后性,不能及时指导灌溉施肥。基于目前缺乏田间氮素长期监测设备以及相关测量理论的背景,本文采用矢量网络分析仪、同轴探头等介电测量设备,基于介电极化、介
学位
近年来河套灌区种植结构变化明显,但因缺乏适宜的用水效率和效益综合评价指标,已往种植结构优化难以统筹考虑灌溉水和降水的利用效率和效益,以及区域内外作物用水效率和效益的协同,水足迹与虚拟水理论的提出,为解决这一难题开辟了新途径。以中国北方河套灌区为例,利用Aqua Crop模型量化了单位能量水足迹(EWF)、单位产量水足迹(PWF)和单位净效益水足迹(NBWF),基于此评价了灌区作物用水效率和效益的时
学位
水稻(Oryza sativa)作为重要的粮食作物,提供了全世界超过一半人口的口粮,对我国所在的亚洲地区尤为重要。同时水稻作为一种经典的单子叶模式作物,为人类研究和探索生命科学做出了巨大的贡献。基因编辑技术对包括动物、植物、微生物等领域的基因工程的发展起到了关键性的推动作用。2012年由科学家发现的来源于古生菌免疫机制的CRISPR/Cas9系统可以使Cas9蛋白在g RNA的引导下在基因组DNA
学位
桑葚富含花色苷、多酚类化合物,这些化合物具有抗炎症、抗癌、抗氧化等生理功能。桑葚果粉一般是将新鲜桑葚干燥后粉碎制成粉,但由于桑葚果粉的吸湿性强,易造成较大损失率。本文以成熟期新鲜桑葚为原料,选择合适的冻干助剂和湿法粉碎工艺参数制备冻干桑葚果粉,并对桑葚果粉的生物活性、稳定性及在面包中的应用进行了研究。主要研究结果如下:1.通过单因素试验分析3种冻干助剂糊精、β-环糊精和麦芽糊精对桑葚果粉含水量、水
学位
学位
粮食关乎国计民生,粮食安全是国家安全的重要基础。黄土高原地理位置特殊,光热资源丰富,玉米种植面积广,研究该地区玉米光温生产潜力以及种植区适宜性,为黄土高原农业生产和粮食安全提供理论基础和科学依据极为重要。本研究以黄土高原为研究区域,运用逐步订正法和广义回归神经网络(GRNN),结合Arc GIS,分析了黄土高原1961~2017年光温因子的时空分布特征和变化趋势,计算了该地区光温生产潜力,分析了光
学位
棉花是我国重要的经济作物,确定适宜的灌水下限是制定棉花合理灌溉制度的重要组成部分;确定以茎木质部水势(Ψstem-pd)为灌水下限的灌溉制度,可以避免传统土壤含水量空间变异性带来的间接误差,充分利用作物本身的节水能力来达到高效节水的目的。本文以桶栽试验与大田试验相结合的方式,研究不同棉花品种对短期和交替干旱胁迫-复水的响应,以此来确定适宜的基于棉花木质部水势的灌水下限。2020年桶栽试验研究新陆中
学位
随着全球水资源短缺,再生水灌溉成为解决农业用水不足的重要途径。再生水灌溉具有节约水资源、保证率高、作物增产等几大优点,但其中含有的大量悬浮物、有机质、盐分等物质在灌溉后进入土壤环境,改变土壤的理化性质与水力特性,长期灌溉后土壤导水率下降,甚至出现斥水性。本研究采用一维垂直定水头积水入渗,以五种不同水质的再生水与清水灌溉亲水与斥水土壤,获取累积入渗量、入渗率、湿润锋实测数据。分别使用HYDRUS-1
学位
举办“长三角阅读马拉松”赛事是长三角地区文化一体化高质量发展的重要举措。文章结合品牌化运作理论及其解释框架,从品牌定位、品牌标识、品牌管理、品牌宣传、品牌创新等方面分析该赛事的品牌化运作模式和组织经验,以期为其他跨区域性阅读推广活动的组织与开展提供参考。
期刊
近年来,大气二氧化碳浓度上升,极端干旱与高温天气频发是全球气候变化的主要特征。二氧化碳浓度升高和干旱胁迫均会影响作物的生长和生理。同时,作物良好的生长离不开适宜的氮素供应。因此,在不同氮处理水平下探究大气二氧化碳浓度升高协同干旱胁迫对作物生理生长的影响、了解作物应对气候变化的生理调节机制,有助于在未来二氧化碳浓度升高与水资源匮乏环境下,为制定合理的灌溉施肥策略、提高作物水肥高效利用效率提供坚实的理
学位