限量灌溉对小桐子生长及耗水特性的作用

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小桐子在我国主要分布于西南地区,但本地区小桐子生长面临着关键需水期与降雨期严重错位的现状,导致小桐子的生长受限、产量极其低下和品质较差等问题。土壤水分不足是制约本地区小桐子生长的重要限制因子,因此,小桐子生长必须以水分高效利用为核心,而发展更有效的节水灌溉措施则是解决这一问题的根本途径。为了更好的分析和研究小桐子幼树的生长特性与耗水规律,本文在国家自然科学基金项目(限量灌溉和施氮对小桐子产量和品质效应研究:51009073)支持下,通过盆栽方式对小桐子设置不同灌水处理和交替灌溉试验。定期检测小桐子植株的株高、茎粗、叶面积和总干物质量等植物生理指标,以及水利用效率和蒸散耗水量等水土物理指标;栽培试验中还对不同灌水处理对小桐子生长和水分利用的作用进行了定量检测。根据对实验数据进行的统计处理,本文对限量灌溉对小桐子生长及耗水特性的作用进行分析,结果表明:(1)有利于小桐子生长的适宜土壤含水量范围为(40%-60%)θf(θf为田间持水量):研究发现,虽然(0%-20%)θf处理限制了小桐子的生长,但小桐子却仍然能够存活,表现出极强的抗干旱能力。而与(80%-100%)θf处理相比,(40%-60%)θf处理在节约了37.5%的灌溉用水的同时,其总干物质质量、株高、茎粗分别下降21.82%、13.4%、15.44%,其灌溉水利用效率却提高19.56%,小桐子的生长并没有受到明显的影响。(2)不同灌水处理中小桐子的蒸散量随着灌水量的减少而降低。严重干旱胁迫明显抑制了小桐子的生长,而(40%-60%)θf,(60%-80%)θf和(80%-100%)θf处理的小桐子的蒸散量要显著高于(0%-20%)θf和(20%-40%)θf处理,而与(80%-100%)θf处理相比,(40%-60%)θf处理节约灌溉用水达37.5%,但蒸散量却降低45%,从而大大减低了水分的无效消耗。(3)采用10和30mm的灌水定额(灌水周期为7天)进行交替灌溉的T4处理,具有显著的补偿生长效应:灌水量相同时,与T2处理(灌溉定额20mm)相比,T4处理平均冠层、根系和总干物质质量及水分利用效率分别显著增加15.2%、14.6%和15.1%。与T3(灌溉定额30mm)处理相比,T4处理不仅节水达21.6%,而且小桐子的根系干物质质量显著增加21.3%。(4)采用10和30mm的灌水定额进行交替灌溉的处理具有显著提高贮存水调节能力、降低蒸散量和提高水分利用效率的功能:与T2(灌溉定额20mm)处理相比,T4处理的蒸散量减少11.9%而贮存水量和水分利用效率分别增加18.3%和15.7%,与T3(灌溉定额30mm)处理相比,节水达21.6%时,T4处理增加了总干物质质量和贮存水量,显著的降低了蒸散量,从而使得水分利用效率显著提高30.4%。由以上结果,我们可以得出,在不同灌水处理实验中,有利于小桐子生长的最佳水分处理方式为(40%-60%)θf处理,而在交替灌溉实验中有利于小桐子生长的最佳组合方式是10mm和30mm的灌水定额进行交替灌溉的处理。
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