不同灌溉定额对土壤水热环境和作物生长特性的影响.pdf

实用技术SHIYONG JISHU种植技术79不同灌溉定额对土壤水热环境和作物生长特性的影响高志德（甘肃省景泰川电力提灌水资源利用中心，甘肃 白银 730400）摘要：文章首先对不同灌溉定额对土壤水热环境的影响进行分析，结果表明适宜的灌水定额能够提高土壤温度，灌溉定额较小或较大均不利于土壤温度的提高。随后对不同灌溉定额对作物生长特性的影响进行分析，结果表明，适宜的土壤水分对作物根系，冠层导水率和果实的生长具有重要的作用，较低的灌水定额导致作物不能正常生长发育，甚至降低根系和冠层的导水率，不利于作物对营养物质的吸收和干物质的积累。因此，在实际灌溉过程中应根据作物耗水特性，合理选择灌溉定额，确保作物产量提高。关键词：不同灌溉定额；土壤水热环境；作物生长特性1 不同灌溉定额对土壤水热环境的影响水热环境是作物生长的重要因子，水热供应是否充足直接关系着作物的生长发育与产量的形成。不同的灌水定额对土壤水分不仅有很大影响，而且对土壤温度也具有相同的影响。王克全等以膜下滴灌为灌溉方式，通过设置4中灌溉定额对春玉米土壤水热空间分布进行测定，研究发现玉米根系土壤湿润区随灌溉定额的增大而增大，而土壤温度的空间分布状况与土壤水分的分布状况呈负相关性，即当灌溉定额增大时，土壤水分含量增多，但土壤温度较低，当灌溉定额减小时，土壤水分含量减少，但土壤温度升高，且土壤温度随灌溉定额的增大，土壤温度降低的范围也越大。杨宏羽等在民勤绿洲以油葵为研究作物，通过探讨4个不同膜下滴灌灌溉定额与常规畦灌间土壤水热动态变化，研究表明采用膜下滴灌具有较好的保墒效果，能够有效保持土壤水分、土壤温度平稳变化，土壤水热均随着灌水的实施发生显著变化，灌水后土壤水分含量增多，土壤温度下降，且土壤温度全生育期变化表现为表层（010cm）变化波动较为强烈，1020 cm处较为平缓。谢夏玲等通过大田膜下滴灌试验，动态观测了3 种不同灌溉定额下玉米全生育期各土层的土壤温度变化，研究表明，在玉米整个生育期阶段，各土层土壤温度均随灌溉定额的增大而减小，且不同土层土壤温度变化幅度不同，表层温度随灌溉定额的变化表现急剧，深层土壤温度变化幅度较小，趋于平缓，且土壤温度变化幅度与土层深度之间成指数关系，即不同灌溉定额对土壤温度变化幅度与土层深度之间具有一定的相关性。张杰等为探讨不同灌水定额对大枣田间水热环境的影响，通过设置 3个灌溉定额处理和1个漫灌处理进行了滴灌矮化密植大枣灌溉试验，研究发现灌溉定额越大，田间土壤相对湿度改善越明显，且滴灌处理土壤湿度较漫灌处理相对稳定，同时试验表明，灌水定额越大，土壤温度越小，而且浅层土壤温度更容易受水分的影响，波动范围大，深层土壤温度变化幅度较小。姜国军等为了明晰复种大豆的最佳灌水定额，通过设置4种灌水定额对复种大豆农田0-100cm土层土壤温度进行系统监测，研究表明适宜的灌水定额能够提高土壤温度，灌溉定额较小或较大均不利于土壤温度的提高，其中360mm灌溉定额处理土壤温度最高。刘洋等通过对土壤温度、土壤含水率测定分析，研究表明与地面灌相比，膜下滴灌可显著提高玉米生育前期的土壤温度2.3，整个生育期土壤积温增加115-150，能够及时补充土壤水分，减少了土壤蒸发，显著提高了土壤含水率（较无覆盖灌溉土壤蒸发量降低了53%）。2 不同灌溉定额对作物生长特性的影响不同灌溉定额对设施作物的生长具有直接的影响作用，因为灌水量直接影响着作物的正常生长特征，不同的灌水定额会对作物根系、植株形态、叶面积，甚至果实的发育造成不同的影响。周永波等人在对烤烟进行大量的研究后发现，在烤烟的生长周期进行较低的灌溉定额不利于烤烟的生长，主要表现为在烤烟的伸根期、成长期、成熟期土壤含水率分别接近或者达到土壤含水率占田间持水量的60%、80%、70%可以保证烤烟正常的生长，在伸根期土壤含水率低于田间持水量的45%，在成长期土壤含水率不足田间持水量的65%将对烤烟的生长特性产生严重的影响，主要表现为烤烟的叶面积、植株的生长高度、植株粗都受到相应程度的影响，并且在烤烟的生长期适当的增加土壤含水率均可增加烤烟的产量，因此可见，适宜的灌水定额对烤烟的生长特性影响作用显著。樊金栓等人认为，适宜的灌水定额可以有效的增加核桃幼苗树干基径，树干的生长高度以及增加成年核桃树春梢和秋梢的生长等生长特性，对于降低核桃的落果率也有一定的作用。张志亮等研究认为，不同的灌溉定额处理对果树的生长发育具有显著的影响作用，适宜的土壤水分对果树苗根系，冠层导水率和果实的生长具有重要的作用，较低的灌水定额导致果树正常的生长发育，甚至降低根系和果树冠层的导水率。作者简介：高志德（1984-），男，汉族，甘肃景泰人，工程师，本科学历，主要从事水利工程运行管理。实用技术SHIYONG JISHU种植技术80在对冬小麦生育指标的研究过程中，邵孝候等研究发现，不同的灌水定额对冬小麦的生长特性具有非常显著的影响作用，主要表现为为适宜的灌水定额能够提高冬小麦对营养物质的吸收，从而提高干物质的积累，而较低或较高的灌水定额均不利于冬小麦对营养物质的吸收和干物质的积累。杨九刚等为了明确棉花最佳灌水定额，通过设置4种灌溉定额对棉花的生长进行全生育期监测，表明随着灌溉定额的增大，棉花株高、单株重量、皮棉产量和成铃数也逐渐增大，且与灌溉定额呈现正相关性。刘佳等通过设置2中灌溉方式（畦灌和膜下滴灌）和6种灌水定额，结果表明，这两种灌溉方式下灌水定额为45.0mm时，辣椒的株高、茎粗、地上部干重等指标综合表现较好，但膜下滴灌方式下的辣椒株高、茎粗分别较畦灌提高11.39%和3.97%。徐宝山等17研究表明较低的灌水定额能够促进根系向地下延伸，但是玉米根变得较细较小，而适度的灌水定额可促进表层根系生长，且随灌水量增大而增大。高继华等在新疆干旱地区采用地表滴灌和地下滴灌两种方式对加工番茄膜下滴灌节水增产效应进行了试验，研究结果表明加工番茄花期后，无论地面滴灌还是地下滴灌，均对番茄根系生物量和根长密度无显著影响，然而在盛果期，地下滴灌灌溉方式对番茄根系生物量和根长密度影响显著，有效增加根系生物量和根长密度，且该处理方式下根系分布较地表滴灌分布均匀。同时，研究亦表明在灌溉定额较低的条件下，地下滴灌方式对番茄单果重、单果数均显著大于地表滴灌方式。当灌溉定额较大时，两种滴灌方式对加工番茄生长发育影响不显著，但在较低的灌溉定额，地下滴灌方式可显著促进加工番茄根系及地上部分的生长。参考文献：1王克全，王国栋，梁飞，等.灌水量对膜下滴灌春玉米土壤水热空间分布及产量的影响J.河南农业科学，2017（11）：31-35.2杨宏羽，李欣，王波，等.膜下滴灌油葵土壤水热高效利用及高产效应J.农业工程学报，2016，32（8）：82-88.3谢夏玲，赵元忠.玉米膜下滴灌土壤温度的变化规律J.灌溉排水学报，2008，27（1）：90-92.4张杰，刘洪光，何新林，等.滴灌对矮化密植大枣田间相对湿度、土壤温度和产量的影响J.灌溉排水学报，2016，35（7）：78-84.5姜国军，王振华，郑旭荣.北疆滴灌复种大豆田土壤温度分布特征J.西北农业学报，2014（40）：45-51.6刘洋，栗岩峰，李久生，等.东北半湿润区膜下滴灌对农田水热和玉米产量的影响J.农业机械学报，2015，46（10）：93-104.7孙洪仁，杨晓洁，吴雅娜，等.阿鲁科尔沁旗紫花苜蓿需水规律与灌水量J.草业科学，2017，34（6）：1272-1277.8任灵通，赵俊威，吴新春，等.灌水量分配及水磷耦合对滴灌苜蓿生长规律的影响J.新疆农业科学，2018，55（1）：164-174.9高盼，徐莹莹，杨慧莹，等.半干旱地区膜下滴灌对土壤和玉米生长发育的影响J.黑龙江农业科学，2017（5）：47-50.10程凤林，颉建明，郁继华，等.甘肃干旱内陆区灌水量对土壤含水率和色素辣椒生长量的影响J.甘肃农业大学学报，2011，46（2）：71-75.11周永波，邵孝侯，苏贤坤，等.水分调控对烤烟生长、干物质积累和养分吸收的影响J.灌溉排水学报，2010，29（1）：56-59.12樊金拴，陈原国，李凯荣，等.土壤水分状况对核桃生长和发育的影响J.林业科学，2006，42（12）：39-46.13张志亮，张富仓，郑彩霞，等.土壤水分与氮营养对果树幼苗生长和水分传导的影响J.农业工程学报，2009，25（6）：46-51.14邵孝侯，朱成立，郝树荣，等.土壤水分胁迫与调控对冬小麦生育指标的影响J.河海大学学报（自然科学版），2004，32（2）：155-158.15杨九刚，何继武，马英杰，等.灌水频率和灌水量对膜下滴灌棉花生长及产量的影响J.节水灌溉，2011（3）：29-32.16刘佳，张玲丽，颉建明，等.干旱气候条件下灌溉方式与灌水量对辣椒生长的影响J.中国沙漠，2013，33（2）：373-381.17徐宝山，贾生海，雒天峰，等.膜下滴灌不同灌水量对玉米根系生长的影响J.水土保持研究，2014，21（5）：272-278.18高继华，马富裕，崔静，等.干旱区地下滴灌对加工番茄生长的调控效应J.干旱区研究，2010，27（5）：812-818.