株行配置对膜下滴灌棉花根系生长的影响及与土壤水分关系的研究

论文摘要

密植是新疆棉花增产的重要途径,也是我国其他棉区棉花增产的基本途径[1]。在种植密度较高时,采用合理的株行配置方式有利于棉株的生长;也是实现高密度植棉与机械管理和采棉等新技术结合的重要手段。本试验在田间条件下采用膜下滴灌高密度种植,设置大三膜、机采棉、小三膜、等行距、缩行距等五种株行配置方式和75%θf和45%θf（田间持水率）两种水分处理,分析了株行配置方式与水分对根系吸水特性、根系形态、根系生理以及对地上部生长的影响过程;在水分处理后至吐絮期监测了棉田土壤水分,分析了不同株行配置方式下根系和地上部分生长状况及与土壤水分的关系,得出以下结论:（1）75%θf水分处理0-60cm内土壤水分和根系耗水量波动较小;45%θf水分处理下植株存在严重的水分胁迫,土壤水分和根系耗水量波动较大,且根系耗水量明显低于75%θf水分处理。在75%θf水分处理下,大三膜根系耗水量明显高于其他株行配置方式;而在45%θf水分处理下,机采棉和缩行距根系耗水量较低,说明缩小行距有利于提高根系的抗旱性。（2）行距缩小后,在耕作层（0-40cm）棉花根系生物量、根长密度、根表面积、根直径增加,但中下层（40-80cm）根直径变小,根长密度、根表面积减小。45%θf水分处理下,缩小行距降低了耕作层根系的分布比例,根系通过增加下层根系的比例抵御干旱胁迫,75%θf水分处理下适当的缩小行距有利于提高水分利用效率。（3）75%θf水分处理下根系活力高于45%θf水分处理。45%θf水分处理下根系可溶性蛋白、SOD、POD、MDA含量均高于75%θf水分处理。在75%θf水分处理下小三膜0-80cm土层内根系活力、可溶性蛋白、SOD、POD活性高于其他株行配置方式;而大三膜在45%θf水分处理下根系MDA含量高于其他株行配置。（4）叶面积指数随着土壤含水量的增加而增大,75%θf水分处理下叶面积指数高于45%θf水分处理。在75%θf水分处理下小三膜叶面积指数、单株和生殖器官干物质积累均高于其他株行配置;而在45%θf水分处理下大三膜单株干物质积累最高,等行距生殖器官干物质积累量最高。随着行距的减小,叶片平均叶倾角逐渐增大,叶片对光的截获增加。75%θf水分处理下光截获高于45%θf水分处理。（5）在75%θf水分处理下小三膜单株发育良好,其单株结铃数、单铃重和产量均高于其他株行配置。而在45%θf水分处理下等行距产量较高,缩行距和机采棉次之,说明在水分匮缺的条件下,缩小行距有利于产量的提高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 株行配置方式对作物根系生长的影响
• 1.2 株行配置方式对作物地上部生长的影响
• 第二章 试验材料与方法
• 2.1 试验设计
• 2.2 测试项目及测定方法
• 2.2.1 根系形态测定
• 2.2.2 根系生理指标测定
• 2.2.2.1 根系活力测定
• 2.2.2.2 根系酶活性测定
• 2.2.3 地上部指标测定
• 2.2.3.1 叶面积指数和干物质积累
• 2.2.3.2 冠层结构指标
• 2.2.3.3 冠层光截获
• 2.2.3.4 产量及产量构成因子测定
• 2.2.4 土壤水分测定
• 2.3 试验数据处理和分析
• 第三章 结果与分析
• 3.1 不同株行配置下土壤水分动态变化
• 3.2 株行配置方式对根系生长的影响
• 3.2.1 株行配置方式对根系耗水量的影响
• 3.2.2 株行配置方式对根系形态的影响
• 3.2.2.1 根系生物量的变化及对土壤水分的响应
• 3.2.2.2 根长密度的变化及对土壤水分的响应
• 3.2.2.3 根表面积的变化及对土壤水分的响应
• 3.2.2.4 根系直径的变化及对土壤水分的响应
• 3.2.3 株行配置对根系生理的影响
• 3.2.3.1 根系活力的变化及对土壤水分的响应
• 3.2.3.2 根系可溶性蛋白质含量的变化及对土壤水分的响应
• 3.2.3.3 根系保护性酶活性的变化及对土壤水分的响应
• 3.2.3.4 根系MDA 含量的变化及对土壤水分的响应
• 3.3 株行配置对棉花地上部生长的影响
• 3.3.1 棉株高度变化及对土壤水分的响应
• 3.3.2 叶面积指数的变化及对土壤水分的响应
• 3.3.3 干物质积累的变化及对土壤水分的响应
• 3.3.4 冠层结构的变化及对土壤水分的响应
• 3.3.3.1 平均叶簇倾斜角
• 3.3.3.2 群体散射辐射系数和直射辐射透过系数
• 3.3.3.3 冠层光截获
• 3.4 不同株行配置方式对棉花产量及产量构成因子的影响
• 3.5 不同配置方式根系形态与产量的相关性分析
• 第四章 结论与讨论
• 4.1 不同株行配置下根系形态对土壤水分的响应
• 4.2 不同株行配置下根系生理对土壤水分的响应
• 4.3 不同株行配置下地上部生长对根区水分的响应和协调
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 在校期间主要参与的研究项目
• 攻读学位期间的研究成果
• 导师评阅表