滴灌调亏对作物生长特性和生理特征影响研究

陈天鹏

（甘肃省疏勒河流域水资源利用中心，甘肃 酒泉 735000）

1 滴灌调亏对作物生长特性的影响

土壤含水量状况与作物生长发育有着密切关系，在作物生育期内进行水分胁迫对其生长特性有重要影响[1]。孔维萍[2]等利用滴灌调亏技术在河西绿洲灌区对葡萄生长特性进行试验，结果表明在萌芽期和抽蔓期轻度调亏对葡萄蔓粗的影响不显著，而在其他生育期亏水对藤蔓的生长有一定的负面作用。闫曼曼[3]等以海岛棉为试验对象，在新疆阿瓦提县长绒棉研究开发中心试验基地利用滴灌调亏灌溉技术对其生长特性进行长期研究，结果表明，在海岛棉生长前期进行轻度调亏灌溉后尽管减缓了其生长速率，但后期充分灌溉依然能够提高光合有效面积，为后期增加产量奠定基础；重度调亏处理下的叶面积指数增长缓慢，一直保持在较低的水平，比丰水灌溉与轻度调亏分别平均降低52.7%、51.2%。在海岛棉的蕾期重度亏水会出现叶面积指数下降的现象，光合作用降低，最终使其产量下降。高佳[4]等研究表明，苗期中度与重度的水分亏缺会抑制辣椒株高与叶面积的增长，降低辣椒产量。王育红[5]等研究表明，在大豆全生育期内，叶面积指数随调亏灌溉幅度的增大而下降。综上所述，应充分了解作物各生育阶段土壤水分对其生长特性的影响，在作物生育期内按照作物的需水特性，设置合理的水分亏缺水平，进而实现降低灌水量、提高产量与改善品质的目标。

2 滴灌调亏对作物干物质积累的影响

作物干物质积累过程即为其生长发育的过程，而干物质的积累过程中作物器官的分配状态决定了营养物质的流向，因此作物经济产量的高低在一定程度上受干物质的分配与积累的支配[6]。所以研究作物干物质的积累、分配与转移具有重要意义，通过对作物生长状况的了解进一步明确其干物质积累、分配与转移的变换规律，为后期提高产量、改善品质提供良好的基础[7]。科学研究表明，滴灌调亏灌溉技术可以改变作物生长环境，进一步优化了土壤水分供给和养分供应因子，影响作物生物量的积累和分配，其结果表现为作物增产[8]。魏永霞[9]等在黑龙江省水利科学研究院综合试验基地，通过地面滴灌调亏对玉米根冠干物质积累量进行试验，结果表明玉米苗期干物质增长与调亏程度呈现负相关关系，拔节期中度亏水处理下干物质量比充分灌水降低了48.26%，在成熟期苗期中度、拔节期轻度处理的干物质量比充分灌水降低了37.67%，结果表明在玉米全生育内连续进行水分调亏会造成根冠部干物质量减少，不利于后期生物量积累，但后期适时适度的调亏灌溉可以延缓叶片衰老，对玉米后期光合产物向其他器官分配十分有利，从而提高玉米籽粒产量。闫曼曼[10]等研究表明，海岛棉在重度调亏下生殖生长时间停止过早，加快了衰老过程，对营养生长和生殖生长产生负面作用，从而降低生物量累积，而生物量在轻度亏水处理与丰水处理下的差异不大，但轻度亏水有利于光合产物的积累，前期营养生长与后期生殖生长的关系得到有效协调，进而提高海岛棉产量。综上所述，适时、适度的调亏灌溉能够调节作物的干物质量积累，对后期作物产量形成有积极影响，而盲目的水分亏缺会降低作物产量和品质。

3 滴灌调亏对作物生物量分配的影响

夏桂敏[11]等以花生为试验对象，在沈阳农业大学水利学院综合试验场利用滴灌调亏灌技术对花生生物量分配进行长期监测，结果表明，调亏处理可以改变花生叶片与根干重的分配率、增加根冠比，在花生的花针期和结荚期实施重度调亏灌溉会显著降低花生干器官的干重，同时降低单株荚果产量。花生关键生育期对水分亏缺较为敏感，土壤含水率较低会影响花生的日平均净光合速率，最终表现为干物质积累量降低。王泽义[12]等在河西绿洲灌区以菘蓝为研究对象进行长期监测，结果表明适度的水分亏缺能够促进菘蓝生长发育，协调生物量的分配，为高产奠定基础。王亚东[13]等利用滴灌调亏技术在北京克劳沃草业技术开发中心试验基对苜蓿生物量分配进行长期观测，结果表明80%的调亏度可以调节苜蓿的光合产物向地上部分分配，进而提高产量。适时、适度的调亏灌溉能够调节作物的生物量分配，进而提高作物产量。

4 滴灌调亏对作物生理特性的影响

作物生长和干物质的积累与光合作用关系密切，因此光合作用与水分之间调控的关系成为众多学者的研究热点之一。而调亏灌溉在一定程度上影响作物的生长发育状况，对作物叶片数的形成和叶片分配率造成影响，进而改变作物的光合速率[14]。吴晓茜[15]等通过长期监测试验表明，水分亏缺在花生的全生育期内都会降低日平均净光合速率和日平均蒸腾速率，但水分胁迫后复水又能增大叶片的日平均净光合速率和蒸腾速率，在重度水分胁迫下复水不会增大两者的速率值。赵经华[16]等利用滴灌调亏方法研究了调亏灌溉对核桃树不同生育阶段叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间二氧化碳浓度的日变化影响，研究结果表明，在开花坐果期调亏处理的叶片蒸腾速率和气孔导度比正常灌水显著降低。艾鹏睿[17]等在新疆阿克苏地区新疆农业大学实验基地，通过滴灌调亏灌溉技术对枣树生理特性进行长期试验，结果表明在枣树果实膨大期进行水分胁迫，显著降低了叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和叶绿素含量，但后期复水可提高叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和叶绿素含量，而重度调亏的恢复程度较慢，最终影响枣树器官的应用分配与产量形成。