莖直徑微變化監(jiān)測診斷棉花水分狀況研究.pdf

1、根據(jù)作物水分狀況實施精量控制灌溉是提高水的利用率和水分生產(chǎn)效率的重要途徑之一。本文運用植物生理生態(tài)學理論，研究棉花在不同生長階段莖稈直徑隨土壤水分動態(tài)變化的規(guī)律和特征，定量分析環(huán)境條件對監(jiān)測效果的影響，旨在研究建立了一套基于莖直徑變化無損實時監(jiān)測診斷棉花水分狀況的指標體系，為作物水分信息的實時監(jiān)測預報和精量控制灌溉提供一個有效的手段。 通過研究與分析，得出如下基本結論： (1) 莖直徑變化測量參數(shù)能較好的反應棉花水分狀況

2、，但莖直徑變化受外界環(huán)境因素和作物自身發(fā)育特性共同影響，在不同生長階段，宜采用不同參數(shù)作為水分診斷指標。在莖生長階段，莖直徑最大值隨時間的變化(DI)能較好地反映棉花水分虧缺程度，而不同水分處理間的日最大收縮量(MDS)差異不顯著；在莖成熟階段，日最大收縮量對水分虧缺的反應非常敏感，是適宜的水分診斷指標。 (2) 莖直徑與葉水勢，葉片相對含水量，葉片氣孔導度等作物水分診斷指標之間均具有高度相關性，說明莖直徑變化能很好地反映作物水

3、分狀況，是理想的作物水分監(jiān)測診斷指標。 (3) 對棉花莖直徑日最大收縮量(MDS)、日增長量(DI)，復原時間(RT)，葉水勢(LWP)和細胞液濃度(CSC)等五個作物水分監(jiān)測指標的變異性和敏感性分析表明，基于莖直徑變化監(jiān)測的指標盡管變異性較大，但由于很強的信號強度，信噪比明顯高于葉水勢和細胞液濃度。說明莖直徑變化監(jiān)測指標與葉水勢和細胞液濃度相比能更敏感地反映作為水分虧缺狀況。 (4) 對影響莖直徑變化的環(huán)境因素進行分析

4、得出，土壤水分、輻射和空氣飽和差影響最大，相對濕度次之，氣溫和風速的影響很小。在此基礎上建立了棉花莖直徑日最大收縮量與環(huán)境因子之間的回歸模型，可為利用莖直徑變化評價作物缺水狀況提供依據(jù)。 (5) 莖直徑變化關鍵指標與土壤相對含水量的相關性分析結果表明：在莖生長階段，莖直徑日增長量DI與土壤相對含水量呈正相關關系，相關系數(shù)(r<'2>)為0.8745；在莖成熟階段，莖直徑日最大收縮量MDS與土壤相對含水量呈負相關關系，相關系數(shù)(r

5、<'2>)為0.8513。根據(jù)莖直徑變化與土壤相對含水率的關系式，得出了棉花不同生長階段水分狀況莖直徑變化診斷的量化指標，可作為啟動灌溉自動控制系統(tǒng)參考指標。棉花花鈴期莖直徑收縮后恢復時間(RT)和土壤相對含水率之間呈極顯著負相關關系(r<'2>=0.613)，RT在土壤相對含水率減低到65％時表現(xiàn)出明顯的閾值反應，因而在用莖直徑變化法指導棉花灌溉時，可將RT與DI和MDS結合使用。 (6) 提出了莖變化監(jiān)測診斷作物水分狀況的技