| 题名 | 根系分区灌溉对绿洲区棉花生理与生长的影响及其节水机理研究 |
| 作者 | 潘丽萍 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2010 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 李彦 |
| 关键词 | 部分根区干燥 水分利用效率 气孔导度 脱落酸 蒸腾 绿洲区 棉花 |
| 其他题名 | Water Consumption, Physiological and Growth Reponses of Cotton Plants under Partial Root-zone Irrigation in OasisArea |
| 学位专业 | 生态学 |
| 中文摘要 | 根系分区交替灌溉是基于植物生理学与土壤物理学的基本原理，通过一定的灌溉措施形成土壤水分不均匀分布，依据作物光合作用、蒸腾耗水与气孔开度的关系以及根系对提高水分利用效率的生理功能与感知土壤干旱的根冠通讯理论而提出的一种新型的农业节水调控思路，在干旱区具有较大的节水潜力。本文以新疆绿洲区主要经济作物－棉花为研究对象，于2005~2007 年间在新疆阜康荒漠生态试验站，运用部分根区干燥技术，采用人工控水方法对温室盆栽与田间沟灌棉花进行根系分区灌溉处理，深入研究了三种不同灌溉方式下棉花的生理生态响应、生长调控机制、气孔响应机理、耗水规律变化与经济效益分析等方面的内容，主要研究结果如下：第一，盆栽试验中节水50%的分根交替灌溉处理棉株在叶片水分状况未明显变化时，主动降低气孔导度，减少蒸腾耗水，与同等灌水量的分根固定灌溉相比在不明显降低光合的情况下，显著提高作物的水分利用效率，平均水分利用效率与分根固定灌溉和常规灌溉相比分别提高了35.86%和63.51%。棉株不同部位ABA 浓度的研究证实，由于根系分区灌溉造成土壤水分的不均匀分布，位于干旱环境中的根系感知水分亏缺，产生根源信号ABA，通过蒸腾流向上运输，参与调控气孔行为。田间试验也证实当土壤水分状况较好时，分根交替灌溉与分根固定灌溉处理棉株的气孔行为主要受到非水力信号ABA 的调控，随着胁迫加剧叶水势等水力信号也参与了共同调控气孔的行为。第二，灌溉造成的干湿交替效应显著刺激了棉株的地上部叶片生长，分根交替灌溉处理干旱复水后由于补偿效应，平均叶片生长速率和总叶面积较同等灌水量的分根固定灌溉分别提高了67.42%27.16%。同时，分根交替灌溉处理棉株通过协调光合同化产物在根系吸收与输导功能间的分配比例，促进吸收根生长，刺激根系下扎，以获取更深层土壤中的水分与养分资源。第三，棉花的田间试验中，隔沟交替灌溉与隔沟固定灌溉处理的棉株蒸腾量与灌水量的比值分别为58%与57%，显著高于常规沟灌的48%；同时，比例分别为：隔沟交替灌溉与隔沟固定灌溉均为22%，显著低于常规沟灌的II 根系分区灌溉对绿洲区棉花生理与生长的影响及其节水机理研究26%。研究证实两个隔沟灌溉处理通过增加棉株蒸腾耗水比例和减少土壤蒸发损失的途径达到显著提高水分利用效率的目的，在灌水量减少30%的情况下，隔沟交替灌溉与隔沟固定灌溉的水分利用效率分别为0.72 kg hm-3 与0.64kg hm-3，显著高于常规沟灌的0.58 kg hm-3。第四，棉花的田间试验中，灌水量减少30%的隔沟交替灌溉处理最终平均籽棉产量与常规沟灌相比仅损失4.44%，降低并不显著。同时，交替灌溉有利于促进棉花早熟，显著提高了收获籽棉产量中的霜前花比例，从而通过减少收获成本与提高籽棉品质的途径达到提升经济产量的目的，最终使单位水量经济收益与常规沟灌相比显著提高30%。本研究证明运用根系分区交替灌溉模式对本区的棉花生产具有重要的现实意义，为干旱绿洲区的农业生产提供了一条确实可行的生物节水之路。 |
| 公开日期 | 2011-11-22 |
| 页码 | 117页 |
| 分类号 | S275.9 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.xjlas.org/handle/365004/11074]  |
| 专题 | 新疆生态与地理研究所_中国科学院新疆生态与地理研究所(2010年以前数据) |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 潘丽萍. 根系分区灌溉对绿洲区棉花生理与生长的影响及其节水机理研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2010. |
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