滴灌調虧對作物生長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 滴灌調虧對作物生長特性的影響

土壤含水量狀況與作物生長發育有著密切關系，在作物生育期內進行水分脅迫對其生長特性有重要影響[1]。孔維萍[2]等利用滴灌調虧技術在河西綠洲灌區對葡萄生長特性進行試驗，結果表明在萌芽期和抽蔓期輕度調虧對葡萄蔓粗的影響不顯著，而在其他生育期虧水對藤蔓的生長有一定的負面作用。閆曼曼[3]等以海島棉為試驗對象，在新疆阿瓦提縣長絨棉研究開發中心試驗基地利用滴灌調虧灌溉技術對其生長特性進行長期研究，結果表明，在海島棉生長前期進行輕度調虧灌溉后盡管減緩了其生長速率，但后期充分灌溉依然能夠提高光合有效面積，為后期增加產量奠定基礎；重度調虧處理下的葉面積指數增長緩慢，一直保持在較低的水平，比豐水灌溉與輕度調虧分別平均降低52.7%、51.2%。在海島棉的蕾期重度虧水會出現葉面積指數下降的現象，光合作用降低，最終使其產量下降。高佳[4]等研究表明，苗期中度與重度的水分虧缺會抑制辣椒株高與葉面積的增長，降低辣椒產量。王育紅[5]等研究表明，在大豆全生育期內，葉面積指數隨調虧灌溉幅度的增大而下降。綜上所述，應充分了解作物各生育階段土壤水分對其生長特性的影響，在作物生育期內按照作物的需水特性，設置合理的水分虧缺水平，進而實現降低灌水量、提高產量與改善品質的目標。

2 滴灌調虧對作物干物質積累的影響

作物干物質積累過程即為其生長發育的過程，而干物質的積累過程中作物器官的分配狀態決定了營養物質的流向，因此作物經濟產量的高低在一定程度上受干物質的分配與積累的支配[6]。所以研究作物干物質的積累、分配與轉移具有重要意義，通過對作物生長狀況的了解進一步明確其干物質積累、分配與轉移的變換規律，為后期提高產量、改善品質提供良好的基礎[7]。科學研究表明，滴灌調虧灌溉技術可以改變作物生長環境，進一步優化了土壤水分供給和養分供應因子，影響作物生物量的積累和分配，其結果表現為作物增產[8]。魏永霞[9]等在黑龍江省水利科學研究院綜合試驗基地，通過地面滴灌調虧對玉米根冠干物質積累量進行試驗，結果表明玉米苗期干物質增長與調虧程度呈現負相關關系，拔節期中度虧水處理下干物質量比充分灌水降低了48.26%，在成熟期苗期中度、拔節期輕度處理的干物質量比充分灌水降低了37.67%，結果表明在玉米全生育內連續進行水分調虧會造成根冠部干物質量減少，不利于后期生物量積累，但后期適時適度的調虧灌溉可以延緩葉片衰老，對玉米后期光合產物向其他器官分配十分有利，從而提高玉米籽粒產量。閆曼曼[10]等研究表明，海島棉在重度調虧下生殖生長時間停止過早，加快了衰老過程，對營養生長和生殖生長產生負面作用，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物的積累，前期營養生長與后期生殖生長的關系得到有效協調，進而提高海島棉產量。綜上所述，適時、適度的調虧灌溉能夠調節作物的干物質量積累，對后期作物產量形成有積極影響，而盲目的水分虧缺會降低作物產量和品質。

3 滴灌調虧對作物生物量分配的影響

夏桂敏[11]等以花生為試驗對象，在沈陽農業大學水利學院綜合試驗場利用滴灌調虧灌技術對花生生物量分配進行長期監測，結果表明，調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莢期實施重度調虧灌溉會顯著降低花生干器官的干重，同時降低單株莢果產量。花生關鍵生育期對水分虧缺較為敏感，土壤含水率較低會影響花生的日平均凈光合速率，最終表現為干物質積累量降低。王澤義[12]等在河西綠洲灌區以菘藍為研究對象進行長期監測，結果表明適度的水分虧缺能夠促進菘藍生長發育，協調生物量的分配，為高產奠定基礎。王亞東[13]等利用滴灌調虧技術在北京克勞沃草業技術開發中心試驗基對苜蓿生物量分配進行長期觀測，結果表明80%的調虧度可以調節苜蓿的光合產物向地上部分分配，進而提高產量。適時、適度的調虧灌溉能夠調節作物的生物量分配，進而提高作物產量。

4 滴灌調虧對作物生理特性的影響

作物生長和干物質的積累與光合作用關系密切，因此光合作用與水分之間調控的關系成為眾多學者的研究熱點之一。而調虧灌溉在一定程度上影響作物的生長發育狀況，對作物葉片數的形成和葉片分配率造成影響，進而改變作物的光合速率[14]。吳曉茜[15]等通過長期監測試驗表明，水分虧缺在花生的全生育期內都會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水不會增大兩者的速率值。趙經華[16]等利用滴灌調虧方法研究了調虧灌溉對核桃樹不同生育階段葉片凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導度和胞間二氧化碳濃度的日變化影響，研究結果表明，在開花坐果期調虧處理的葉片蒸騰速率和氣孔導度比正常灌水顯著降低。艾鵬睿[17]等在新疆阿克蘇地區新疆農業大學實驗基地，通過滴灌調虧灌溉技術對棗樹生理特性進行長期試驗，結果表明在棗樹果實膨大期進行水分脅迫，顯著降低了葉片的凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率和葉綠素含量，但后期復水可提高葉片的凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率和葉綠素含量，而重度調虧的恢復程度較慢，最終影響棗樹器官的應用分配與產量形成。