滴灌調(diào)虧對(duì)作物生長(zhǎng)特性和生理特征影響研究

陳天鵬

（甘肅省疏勒河流域水資源利用中心，甘肅 酒泉 735000）

1 滴灌調(diào)虧對(duì)作物生長(zhǎng)特性的影響

土壤含水量狀況與作物生長(zhǎng)發(fā)育有著密切關(guān)系，在作物生育期內(nèi)進(jìn)行水分脅迫對(duì)其生長(zhǎng)特性有重要影響[1]?？拙S萍[2]等利用滴灌調(diào)虧技術(shù)在河西綠洲灌區(qū)對(duì)葡萄生長(zhǎng)特性進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明在萌芽期和抽蔓期輕度調(diào)虧對(duì)葡萄蔓粗的影響不顯著，而在其他生育期虧水對(duì)藤蔓的生長(zhǎng)有一定的負(fù)面作用。閆曼曼[3]等以海島棉為試驗(yàn)對(duì)象，在新疆阿瓦提縣長(zhǎng)絨棉研究開(kāi)發(fā)中心試驗(yàn)基地利用滴灌調(diào)虧灌溉技術(shù)對(duì)其生長(zhǎng)特性進(jìn)行長(zhǎng)期研究，結(jié)果表明，在海島棉生長(zhǎng)前期進(jìn)行輕度調(diào)虧灌溉后盡管減緩了其生長(zhǎng)速率，但后期充分灌溉依然能夠提高光合有效面積，為后期增加產(chǎn)量奠定基礎(chǔ)；重度調(diào)虧處理下的葉面積指數(shù)增長(zhǎng)緩慢，一直保持在較低的水平，比豐水灌溉與輕度調(diào)虧分別平均降低52.7%、51.2%。在海島棉的蕾期重度虧水會(huì)出現(xiàn)葉面積指數(shù)下降的現(xiàn)象，光合作用降低，最終使其產(chǎn)量下降。高佳[4]等研究表明，苗期中度與重度的水分虧缺會(huì)抑制辣椒株高與葉面積的增長(zhǎng)，降低辣椒產(chǎn)量。王育紅[5]等研究表明，在大豆全生育期內(nèi)，葉面積指數(shù)隨調(diào)虧灌溉幅度的增大而下降。綜上所述，應(yīng)充分了解作物各生育階段土壤水分對(duì)其生長(zhǎng)特性的影響，在作物生育期內(nèi)按照作物的需水特性，設(shè)置合理的水分虧缺水平，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低灌水量、提高產(chǎn)量與改善品質(zhì)的目標(biāo)。

2 滴灌調(diào)虧對(duì)作物干物質(zhì)積累的影響

作物干物質(zhì)積累過(guò)程即為其生長(zhǎng)發(fā)育的過(guò)程，而干物質(zhì)的積累過(guò)程中作物器官的分配狀態(tài)決定了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流向，因此作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的高低在一定程度上受干物質(zhì)的分配與積累的支配[6]。所以研究作物干物質(zhì)的積累、分配與轉(zhuǎn)移具有重要意義，通過(guò)對(duì)作物生長(zhǎng)狀況的了解進(jìn)一步明確其干物質(zhì)積累、分配與轉(zhuǎn)移的變換規(guī)律，為后期提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)提供良好的基礎(chǔ)[7]?？茖W(xué)研究表明，滴灌調(diào)虧灌溉技術(shù)可以改變作物生長(zhǎng)環(huán)境，進(jìn)一步優(yōu)化了土壤水分供給和養(yǎng)分供應(yīng)因子，影響作物生物量的積累和分配，其結(jié)果表現(xiàn)為作物增產(chǎn)[8]。魏永霞[9]等在黑龍江省水利科學(xué)研究院綜合試驗(yàn)基地，通過(guò)地面滴灌調(diào)虧對(duì)玉米根冠干物質(zhì)積累量進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明玉米苗期干物質(zhì)增長(zhǎng)與調(diào)虧程度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系，拔節(jié)期中度虧水處理下干物質(zhì)量比充分灌水降低了48.26%，在成熟期苗期中度、拔節(jié)期輕度處理的干物質(zhì)量比充分灌水降低了37.67%，結(jié)果表明在玉米全生育內(nèi)連續(xù)進(jìn)行水分調(diào)虧會(huì)造成根冠部干物質(zhì)量減少，不利于后期生物量積累，但后期適時(shí)適度的調(diào)虧灌溉可以延緩葉片衰老，對(duì)玉米后期光合產(chǎn)物向其他器官分配十分有利，從而提高玉米籽粒產(chǎn)量。閆曼曼[10]等研究表明，海島棉在重度調(diào)虧下生殖生長(zhǎng)時(shí)間停止過(guò)早，加快了衰老過(guò)程，對(duì)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)產(chǎn)生負(fù)面作用，從而降低生物量累積，而生物量在輕度虧水處理與豐水處理下的差異不大，但輕度虧水有利于光合產(chǎn)物的積累，前期營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與后期生殖生長(zhǎng)的關(guān)系得到有效協(xié)調(diào)，進(jìn)而提高海島棉產(chǎn)量。綜上所述，適時(shí)、適度的調(diào)虧灌溉能夠調(diào)節(jié)作物的干物質(zhì)量積累，對(duì)后期作物產(chǎn)量形成有積極影響，而盲目的水分虧缺會(huì)降低作物產(chǎn)量和品質(zhì)。

3 滴灌調(diào)虧對(duì)作物生物量分配的影響

夏桂敏[11]等以花生為試驗(yàn)對(duì)象，在沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)水利學(xué)院綜合試驗(yàn)場(chǎng)利用滴灌調(diào)虧灌技術(shù)對(duì)花生生物量分配進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，結(jié)果表明，調(diào)虧處理可以改變花生葉片與根干重的分配率、增加根冠比，在花生的花針期和結(jié)莢期實(shí)施重度調(diào)虧灌溉會(huì)顯著降低花生干器官的干重，同時(shí)降低單株莢果產(chǎn)量?；ㄉP(guān)鍵生育期對(duì)水分虧缺較為敏感，土壤含水率較低會(huì)影響花生的日平均凈光合速率，最終表現(xiàn)為干物質(zhì)積累量降低。王澤義[12]等在河西綠洲灌區(qū)以菘藍(lán)為研究對(duì)象進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，結(jié)果表明適度的水分虧缺能夠促進(jìn)菘藍(lán)生長(zhǎng)發(fā)育，協(xié)調(diào)生物量的分配，為高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。王亞?wèn)|[13]等利用滴灌調(diào)虧技術(shù)在北京克勞沃草業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)中心試驗(yàn)基對(duì)苜蓿生物量分配進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)，結(jié)果表明80%的調(diào)虧度可以調(diào)節(jié)苜蓿的光合產(chǎn)物向地上部分分配，進(jìn)而提高產(chǎn)量。適時(shí)、適度的調(diào)虧灌溉能夠調(diào)節(jié)作物的生物量分配，進(jìn)而提高作物產(chǎn)量。

4 滴灌調(diào)虧對(duì)作物生理特性的影響

作物生長(zhǎng)和干物質(zhì)的積累與光合作用關(guān)系密切，因此光合作用與水分之間調(diào)控的關(guān)系成為眾多學(xué)者的研究熱點(diǎn)之一。而調(diào)虧灌溉在一定程度上影響作物的生長(zhǎng)發(fā)育狀況，對(duì)作物葉片數(shù)的形成和葉片分配率造成影響，進(jìn)而改變作物的光合速率[14]。吳曉茜[15]等通過(guò)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)試驗(yàn)表明，水分虧缺在花生的全生育期內(nèi)都會(huì)降低日平均凈光合速率和日平均蒸騰速率，但水分脅迫后復(fù)水又能增大葉片的日平均凈光合速率和蒸騰速率，在重度水分脅迫下復(fù)水不會(huì)增大兩者的速率值。趙經(jīng)華[16]等利用滴灌調(diào)虧方法研究了調(diào)虧灌溉對(duì)核桃樹(shù)不同生育階段葉片凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度和胞間二氧化碳濃度的日變化影響，研究結(jié)果表明，在開(kāi)花坐果期調(diào)虧處理的葉片蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度比正常灌水顯著降低。艾鵬睿[17]等在新疆阿克蘇地區(qū)新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)基地，通過(guò)滴灌調(diào)虧灌溉技術(shù)對(duì)棗樹(shù)生理特性進(jìn)行長(zhǎng)期試驗(yàn)，結(jié)果表明在棗樹(shù)果實(shí)膨大期進(jìn)行水分脅迫，顯著降低了葉片的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率和葉綠素含量，但后期復(fù)水可提高葉片的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率和葉綠素含量，而重度調(diào)虧的恢復(fù)程度較慢，最終影響棗樹(shù)器官的應(yīng)用分配與產(chǎn)量形成。