滴灌条件下土壤水盐动态及棉花对盐分的响应特征研究

摘要

目的:土壤盐渍化现象严重是制约新疆棉花生产的重大问题之一,本研究重在明确滴灌条件下盐渍化棉田土壤水盐运移变化规律以及不同盐度土壤对棉花植株生长发育及生物量的影响,探明滴灌条件下棉花对土壤盐分的适应性响应机制,建立棉花盐分生产函数,确定棉花不同生育时期的土壤盐分临界阈值,从而为新疆盐渍化土壤的合理开发利用以及棉花的优质高产稳产提供理论依据。
　　方法:本研究通过温室模拟试验与大田试验调查相结合的方法,试验主要针对不同盐分含量滴灌棉田水、盐运移变化展开研究,定期取样测定土壤水分和盐分(总盐和八大离子)含量,测定棉花植株生长发育指标(株高、干物质积累量等),并在棉花收获之前进行测产。
　　研究结果与结论:
　　1.不同盐分含量土壤,0~60cm土层平均含水率在棉花出苗初期差异不显著,随着棉花生育期的延长,差异逐渐增大,在蕾铃期达到最大,且土壤平均含水率呈下降趋势。随着土层深度的增加,土壤平均含水率呈现逐渐增加的趋势;相同土层深度,土壤平均含水率随土壤盐分含量的增加也呈现出逐渐增加的趋势。棉花不同生育时期不同盐分含量土壤总体上都呈现出表层土壤盐分含量较低,深层土壤盐分含量较高的变化规律,且随着土层深度的增加,盐分含量基本上也是逐渐增加的。土壤盐分含量和水分含量变化表现出较好的同步性关系。
　　2.不同土层盐分离子含量变化,土壤表层盐分离子含量较低,阴离子含量整体变化差异较小,阳离子含量变化随土层深度增加,到40~80cm深度达到最大值,而后又有所下降。离子主成分分析结果表明,可将Ca2+、Mg2+、SO42-、Cl-和Na+作为研究区盐化状况的特征因子。
　　3.不同盐度土壤的日平均蒸散量随土壤盐分含量的升高呈逐渐降低的趋势,最大日平均蒸散量出现在花铃期。随土壤盐分含量的增加,棉花的单株干物质积累量呈减少的趋势。适当的土壤盐分含量有利于降低棉花生育期耗水量,在不影响棉花干物质积累的阈值内,有利于提高棉田的水分利用效率。
　　4.棉花不同生育时期对盐分的敏感程度依次为:苗蕾期>花铃期>吐絮期。棉花生育期耐盐极限值基本都是遵循苗蕾期<花铃期<吐絮期的变化规律。棉花不同生育时期耐盐阈值:苗蕾期为0.45~0.77mS·cm-1,花铃期为0.61~0.93mS·cm-1,吐絮期为0.92~1.66mS·cm-1;棉花不同生育时期耐盐极限值:苗蕾期为3.72~4.00mS·cm-1,花铃期为4.86~5.51mS·cm-1,吐絮期为4.63~5.79mS·cm-1;总体来看,棉花耐盐临界值在0.45~1.66mS·cm-1之间,耐盐极限值在3.73~5.79mS·cm-1之间。棉花减产50％的耐盐度在1.63~3.41mS·cm-1之间。

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第一章 绪论

1.1 研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文研究内容

第二章 试验设计与研究方法

2.1 温室试验

2.2 大田试验

2.3 试验技术路线

第三章 滴灌条件下不同盐分含量土壤水盐运移规律

3.1 滴灌条件下不同盐分含量土壤水分变化

3.2 滴灌条件下不同盐分含量土壤盐分变化

3.3不同土层深度不同盐分含量土壤水盐变化关系

3.4不同灌溉方式下土壤水盐变化

3.5 小结

第四章 盐渍化棉田土壤盐分离子特征分析

4.1 研究区土壤盐渍化类型分析

4.2 土壤含盐量与垂直分布特征

4.3 土壤盐分离子相关性及主成分分析

4.4 土壤电导率与盐分离子含量的相关关系

4.5 小结

第五章 滴灌条件下作物-水盐响应关系

5.1 滴灌条件下不同盐分含量土壤棉花株高变化

5.2 滴灌条件下不同盐分含量土壤棉花蕾铃变化

5.3 滴灌条件下不同盐分含量土壤日平均蒸散量变化规律

5.4 滴灌条件下不同盐分含量土壤棉花干物质积累量变化关系

5.5 小结

第六章 棉花盐分生产函数

6.1 分段式线性棉花盐分生产函数

6.2 非线性S型棉花盐分生产函数

6.3 小结

第七章 结论与讨论

7.1 结论

7.2 主要创新点

7.3 讨论

参考文献

致谢

作 者 简 介

石河子大学硕士研究生学位论文