滴灌土壤水分分布與棉花根系分布關(guān)系的試驗(yàn)研究.pdf

1、滴灌是局部灌溉，有限的濕潤(rùn)區(qū)域會(huì)改變作物根系的分布結(jié)構(gòu)，從而影響作物根系吸水和地上部分的生長(zhǎng)，因此土壤濕潤(rùn)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(rùn)比的重要依據(jù)，但國(guó)內(nèi)外針對(duì)這一問題的研究成果比較少。為了探討滴灌下土壤濕潤(rùn)區(qū)對(duì)作物根系生長(zhǎng)分布和耗水的影響，為滴灌土壤濕潤(rùn)比的確定提供理論依據(jù)，本文以棉花為材料，通過滴頭流量控制土壤濕潤(rùn)區(qū)，在大田和桶栽條件下研究了不同滴頭流量下的土壤水分分布、土壤濕潤(rùn)區(qū)對(duì)棉花根系分布和耗水的影響。大田

2、試驗(yàn)中設(shè)置兩種覆膜寬度（100cm和120cm）以形成兩種濕潤(rùn)區(qū)處理，用中子儀測(cè)定土壤水分，在棉花花期、鈴期和吐絮期用雙向切片法取根獲得棉花根系的分布狀況。桶栽試驗(yàn)中設(shè)置五個(gè)滴頭流量（0.51/h、1.0L/h、1.5L/h、2.0L/h、2.5L/h）以形成不同的土壤濕潤(rùn)區(qū)處理，中子儀和MP水分探頭測(cè)定土壤水分，在棉花的五個(gè)生育時(shí)期（苗期、蕾期、花期、鈴期、吐絮期）用沖洗法獲取棉花的根系結(jié)構(gòu)，用雙向切片法獲取棉花的根系分布狀況。主要得

3、出以下結(jié)論： （1）點(diǎn)源滴灌條件下，滴頭流量對(duì)土壤濕潤(rùn)區(qū)形狀和土壤水分分布有很大影響。在滴頭流量較小時(shí)，土壤濕潤(rùn)區(qū)窄深，水平方向上土壤含水率隨距滴水點(diǎn)距離增大而降低的速率較快，深度方向上下層土壤也有較多的水分。隨著滴頭流量的增大，土壤濕潤(rùn)區(qū)變得寬淺，水平方向上土壤含水率隨距滴水點(diǎn)距離增大而降低的速率減小，深度方向上滴頭下方和淺層土壤中的含水率增加，深層土壤中的含水率降低。 （2）用某位置的根長(zhǎng)密度（或根重）占總根長(zhǎng)密度（

4、或總根重）的比率描述了棉花的根系分布，發(fā)現(xiàn)用根長(zhǎng)和根重描述的根系分布規(guī)律不一致。對(duì)于根長(zhǎng)指標(biāo)，水平方向上是豎向拋物線分布，即根長(zhǎng)密度隨著距棉株距離的增大而減?。煌翆由疃确较蛏鲜请S土層深度增加先增大后減小，即根長(zhǎng)最集中的位置不在地表，而在地表下某一深度處。對(duì)于根重指標(biāo)，水平方向上也是豎向拋物線分布，即根重也是隨距棉株距離的增大而減?。簧疃确较蛏?，根重是土層深度的負(fù)指數(shù)函數(shù)，即根重在地表最大，隨著土層深度的變深而以指數(shù)形式遞減。 （

5、3）建立了棉花根系生長(zhǎng)模型和其在水平、垂直方向上的分布模型。棉花根系生物量的增長(zhǎng)過程在整個(gè)生育期內(nèi)可以用GaussianModel擬合。隨著土壤濕潤(rùn)區(qū)由窄深變得寬淺，進(jìn)入吐絮期后的棉花根系衰減速度加快。水平方向上，根長(zhǎng)分布模型為垂向的二次拋物線函數(shù)，且隨著土壤濕潤(rùn)區(qū)由窄變寬，根系分布曲線趨于平坦。深度方向上，用根長(zhǎng)建立的模型可以用方程y=a+b/Z+c/Z2描述，而用根重建立的模型為土層深度的負(fù)指數(shù)函數(shù)。 （4）土壤濕潤(rùn)區(qū)對(duì)棉花

6、根系構(gòu)形和根系分布影響很大。土壤濕潤(rùn)區(qū)寬淺處理下，主側(cè)根的夾角較大，棉花根形擴(kuò)展但入土深度淺，大量根系分布在淺層土壤中，深層根系分布較少。隨著土壤濕潤(rùn)區(qū)變的窄深，主側(cè)根夾角減小，根系變得緊湊但入土深，深層土壤也有較多的根系分布，并且根系集中點(diǎn)的位置也有下移。棉花根系結(jié)構(gòu)分布與土壤濕潤(rùn)區(qū)空間分布存在一致性。 （5）滴灌條件下，棉花根系耗水較淺，主要耗水深度在60cm以內(nèi)。并且，棉花根系分布對(duì)水分消耗有很大作用。根系淺的棉花耗水深度