论文部分内容阅读
本试验根据冬小麦平均最大根深,结合田间持水率人为的对冬小麦根区水分进行调控,以促进根系的生长从而促进地上部分生物量的累积与分配,实现节水灌溉,增加冬小麦产量的目的。试验采用塑料管土柱法,在山西水利职业技术学院实训基地进行,试验研究了五个灌水深度:地表灌溉(T1)、灌水深度为根系分布的40%(T2)、灌水深度为根系分布的60%(T3)、灌水深度为根系分布的75%(T4)、灌水深度为根系分布的90%(T5),五个处理下冬小麦生育期内根区水热规律、根系生长、地上部分生长各生理指标的影响。运用主成分分析法对植株生育期内各项生理指标进行了分析,得出最佳灌溉深度,从而为发展冬小麦的节水灌溉提供参考。主要研究结果:1.不同灌水深度处理下,0-300cm根区各土层的土壤水分在每个时期均呈现出先增大后减小,随后再增大再减小,随深度在波动中缓慢增大的“双峰”趋势,底层保持较高的含水率,底层的含水率可以达到表层土壤的2倍。土壤含水率的大波动出现灌水降雨后,说明灌水对于土壤含水率有显著影响,冬小麦根区水分拟合函数随深度变化呈指数递增趋势,且符合指数递增方程。2.由于每个时期受不同灌水深度的影响,各处理在不同土层的温度差异呈现出随灌水深度增加土壤温度也增大的趋势,且在冬小麦根区0-150cm土层,T1土壤温度显著低于其他四个处理,T5处理的土壤温度最大,冬小麦根区温度拟合函数随深度变化呈对数递减趋势,且符合对数递减方程()。3.相比地面灌溉处理T1,根系入土深度至成熟期T2、T3、T4、T5的最大根深分别比T1长20cm、40cm、60cm、62cm左右,深层灌水有效的诱导了根系对水分的吸收,促进了根系的深扎,中深层的灌水处理T3、T4最有利于总根长的变大,深度最深并不是最有利于总根长变大的处理,深度太浅也不是最佳处理。灌水深度过大会在生育前期促进根生长而在生育后期使得根系衰老相对其他深度处理过快,导致老根、死根较多,总根干重减小。4.根系活力的总趋势是从越冬期开始增大,在拔节期达到最大然后减小,T1明显小于其他处理,在拔节期、抽穗期T5>T4>T3>T2>T1,说明在此时期的根系活力均值随灌水深度增大而增大,在灌浆期、成熟期T4>T3>T5>T2>T1,深层灌水有利于增加根系活力且T3、T4显著提高冬小麦整体根系活力值,但在植株生育后期,灌水深度过大反而不是最有利于根系活力。5.通过不同深度灌水处理的T2、T3、T4、T5,植株的株高以及地上生物量均大于地面灌溉处理T1,且不同深度灌水也有利于植株进行光合作用,T3、T4处理下的叶片水分利用效率也较其他处理的高,说明灌水深度为根系分布深度的60%、75%时最利于叶片对水分的利用。6.不同深度灌溉由于促进了根系生长进而通过促进地上部分生长,增加穗长、每穗粒数、柱穗数、总柱生物量,提高产量然后提高收获指数。T3(灌水深度为根系分布深度的60%)、T4(灌水深度为根系分布深度的75%)处理表现出了其优势,有利于产量的增加,产量结构的改善。7.通过主成分分析,在考虑各个指标的情况下,灌水深度为根系分布深度的75%即T4处理最有益于冬小麦的生长及产量的构成,为深层灌溉条件下冬小麦生长的最适宜深度。