調(diào)虧灌溉對滴灌棉花光合生產(chǎn)的調(diào)節(jié)補(bǔ)償效應(yīng)

范志超，張巨松，石俊毅，田立文，林 濤，郭仁松

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)，教育部棉花工程研究中心，烏魯木齊 830052；2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院 經(jīng)濟(jì)作物研究所，烏魯木齊 830091)

調(diào)虧灌溉對滴灌棉花光合生產(chǎn)的調(diào)節(jié)補(bǔ)償效應(yīng)

范志超1，張巨松1，石俊毅2，田立文2，林 濤2，郭仁松2

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)，教育部棉花工程研究中心，烏魯木齊 830052；2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院 經(jīng)濟(jì)作物研究所，烏魯木齊 830091)

在新疆自然生態(tài)條件下，利用膜下滴灌技術(shù)，以正常灌溉量(CK)為對照，設(shè)正常灌溉量的75%、50%、25% 3個(gè)虧缺處理，研究調(diào)虧灌溉對棉花光合生產(chǎn)的調(diào)節(jié)補(bǔ)償效應(yīng)，旨在為新疆棉花節(jié)水灌溉和高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。結(jié)果表明，調(diào)虧灌溉改變土層水垂直分布特征，盛蕾期重度調(diào)虧有利于棉株地上部與根系的干物質(zhì)合理分配。灌水帶來的補(bǔ)償效應(yīng)受到調(diào)虧程度和生育時(shí)期的雙重影響，在盛蕾期、盛花期和吐絮期較顯著，而盛鈴期則對水分的敏感程度較低。重度調(diào)虧顯著降低棉葉凈光合速率(Pn)、最大光化學(xué)效率(Fm/Fv),灌水后無法恢復(fù)到對照水平。因此，分析認(rèn)為盛蕾期可中度調(diào)虧；盛花期由于棉花光合處于峰值且灌水帶來的光合補(bǔ)償效應(yīng)較高，在盛蕾期調(diào)虧的基礎(chǔ)上，不宜再進(jìn)行調(diào)虧處理；盛鈴期由于光合的補(bǔ)償效應(yīng)下降，調(diào)虧處理有利于縮短棉花生長周期，可進(jìn)行輕度調(diào)虧；吐絮期由于灌水的補(bǔ)償效應(yīng)較高，導(dǎo)致棉花貪青晚熟，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)，宜進(jìn)行重度調(diào)虧。

棉花；土壤含水量；凈光合速率；皮棉產(chǎn)量

新疆屬極端干旱地區(qū)，水資源貧乏和分布不均一直是制約新疆農(nóng)業(yè)發(fā)展的瓶頸，發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)水資源的合理高效利用，是新疆農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇[1-2]。膜下滴灌技術(shù)的引入降低了農(nóng)田水耗[3]，但該地區(qū)水資源匱乏的問題依然嚴(yán)峻，調(diào)虧灌溉(Regulated deficit irrigation)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。它通過人為對作物施加一定的水分脅迫以影響植物的生理生化過程，以期取得較高的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量[4]。而研究調(diào)虧灌溉對滴灌棉花(GossypiumhirsutumL.)光合生產(chǎn)的調(diào)節(jié)效應(yīng)，是對干旱區(qū)滴灌棉花實(shí)現(xiàn)節(jié)水增產(chǎn)管理的前提，在生產(chǎn)實(shí)踐中具有重要意義。

研究表明，調(diào)虧灌溉通過改變土層水的時(shí)空分布特征，對作物的光合生產(chǎn)進(jìn)行調(diào)控[5-6]，植物在水分虧缺條件下棉葉的凈光合速率、最大光化學(xué)效率降低，而非光化學(xué)猝滅系數(shù)升高，干旱復(fù)水后第3天棉葉的凈光合速率、最大光化學(xué)效率達(dá)到最大值[7-8]。適度水分虧缺通過調(diào)節(jié)營養(yǎng)器官與生殖器官的干物質(zhì)分配比例[9]，來提高棉花的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量[10]。

對植物補(bǔ)償性光合的產(chǎn)生條件、發(fā)生過程、內(nèi)部機(jī)制的研究能夠深入了解環(huán)境脅迫過程中植物的適應(yīng)特點(diǎn)與規(guī)律[11]。目前，有關(guān)干旱對棉花葉片光合作用影響的研究較多[12-13]，但是在調(diào)虧灌溉過程中灌水對棉花光合生產(chǎn)的調(diào)節(jié)補(bǔ)償效應(yīng)尚鮮見報(bào)道。為此，本試驗(yàn)著重研究調(diào)虧灌溉模式下灌水對棉花光合生產(chǎn)的調(diào)節(jié)補(bǔ)償效應(yīng)，為新疆棉花節(jié)水灌溉和高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2015年4月至10月在新疆阿克蘇地區(qū)阿瓦提縣長絨棉研究開發(fā)中心試驗(yàn)基地進(jìn)行。該區(qū)年平均氣溫10.8 ℃，≥10 ℃年有效積溫3 953 ℃，全年日照時(shí)數(shù)2 505～3 136 h，無霜期長達(dá)190～251 d，年均降水量80.4 mm，屬暖溫帶大陸性干旱氣候。試驗(yàn)地土質(zhì)為砂壤土，0～60 cm土壤平均體積質(zhì)量1.43 g·cm-3，0～20 cm土層土壤有機(jī)質(zhì)8.3 g·kg-1，全氮6.2 g·kg-1，堿解氮38.8 mg·kg-1，速效磷42.5 mg·kg-1，速效鉀278 mg·kg-1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試品種為‘中棉所49號’,由新疆農(nóng)科院經(jīng)濟(jì)作物研究所提供。在施肥量一致的條件下，采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)試驗(yàn)，自棉花現(xiàn)蕾-吐絮設(shè)置4個(gè)灌水定額，以正常灌水量為對照(3 300 m3·hm-2)，設(shè)3個(gè)虧缺梯度，輕度調(diào)虧(正常灌水的75%，2 475 m3·hm-2)，中度調(diào)虧(正常灌水的50%，1 650 m3·hm-2)，重度調(diào)虧(正常灌水的25%，825 m3·hm-2)，分別以CK、W75、W50、W25表示，重復(fù)3次，共12個(gè)小區(qū)，灌溉方式如表1所示。于4月25日播種，進(jìn)入現(xiàn)蕾期(6月16日)即開始灌水，每隔7～8 d滴灌1次。

滴水量用水表和球閥控制，滴頭間距為 10 cm，滴頭流量為 3.20 L·h-1。棉花的行距配置為寬窄行[(30 cm+40 cm+30 cm)+60 cm]；株距為10 cm，基本苗為18.91萬株·hm-2；采用1.4 m寬膜種植，1膜4行，每小區(qū)3膜12行，小區(qū)面積 7 m×4.5 m=31.5 m2，地下水埋深3 m，前茬作物為棉花，其他田間管理措施同當(dāng)?shù)卮筇锬は碌喂嗝藁?7月19日打頂)。

表1 灌溉定額及分配Table 1 Irrigation quota and distribution m3·hm-2

1.3 測定項(xiàng)目與方法

1.3.1 土壤體積含水量 采用 TRIME-PICO-IPH TDR剖面土壤水分測量系統(tǒng)分別在盛蕾期(06-23)、盛花期(07-15)、盛鈴期(08-05)和吐絮期(09-06)灌水前1 d和灌水后第3天10:00-10:30測定各處理小區(qū)同一水平線上寬行、窄行、膜間3點(diǎn)的 0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm、60～80 cm 土壤體積含水量，各處理的土壤體積含水量為寬行、窄行、膜間3點(diǎn)的平均值。

1.3.2 凈光合速率 選定各處理代表性植株5株，掛牌標(biāo)記后，在11:00-13:00使用TPS-2型便攜式光合儀測定棉株主莖功能葉(打頂前倒四，打頂后倒三葉)的凈光合速率，日期同土壤含水量測定。

1.3.3 葉綠素?zé)晒鈪?shù) 用PAM2100調(diào)制式熒光儀測定棉株標(biāo)記葉片的葉綠素?zé)晒鈪?shù)(日期同土壤含水量測定)。選擇11:00-13:00，在自然光強(qiáng)下葉片的同一部位打一個(gè)強(qiáng)飽和脈沖光(4 000 μmol·m-2·s-2)，脈沖時(shí)間0.7 s，測定非光化學(xué)猝滅系數(shù)(NPQ)；再用暗適應(yīng)葉夾在同一測量部位使葉片暗適應(yīng)30 min后，打一個(gè)強(qiáng)飽和脈沖光(4 000 μmol·m-2·s-2)，脈沖時(shí)間0.7 s，測定最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)。

1.3.4 干物質(zhì)及根冠比測量 自現(xiàn)蕾開始每過10～15 d，挑取各處理有代表性植株5株，將采集回的棉株分根、莖、葉、蕾花鈴等器官分開，105 ℃殺青30 min后再降至80 ℃條件下烘至恒質(zhì)量，測定其干物質(zhì)量，并用Logistic方程進(jìn)行模擬。

根冠比=地下部干質(zhì)量/地上部干質(zhì)量

1.3.5 產(chǎn)量及灌溉水利用效率(IWUE) 完全吐絮后實(shí)數(shù)各小區(qū)處理的收獲株數(shù)、單株結(jié)鈴數(shù)，并取180個(gè)吐絮鈴(上、中、下果枝各60個(gè))測其鈴質(zhì)量，軋花后測算衣分，并計(jì)算皮棉產(chǎn)量。

IWUE=皮棉產(chǎn)量/滴灌總額

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Excel 2013、SPSS 19進(jìn)行分析并作圖，方差分析均為0.05水平(LSD法)。

2 結(jié)果與分析

2.1 調(diào)虧灌溉對棉田土壤含水量的影響

由圖1可知，隨著調(diào)虧程度的加深，棉花根系逐漸向土層深處索取水分。灌水前，不同生育時(shí)期CK土層水分特征呈“S”形，W75處理由“S”形向直線轉(zhuǎn)變，W50處理呈“M”形，而W25處理在盛蕾期及盛花期呈“多峰”特性，在盛鈴期和吐絮期呈“S”形。灌水后，各調(diào)虧處理均表現(xiàn)出0～20 cm土層土壤含水量變化較大，20～80 cm土層土壤含水量與灌水前基本一致。

FB.盛蕾期 Full budding stage；FF.盛花期 Full flowing stage；FBO.盛鈴期 Full boll stage；BO.吐絮期 Boll opening stage；a.灌水前 Before irrigation；b.灌水后 After irrigation；下同 The same below

圖1調(diào)虧灌溉對土壤含水量的影響
Fig.1Effectofregulateddeficitirrigationonsoilwatermassfraction

2.2 調(diào)虧灌溉對棉花根冠比的影響

由圖2可知，不同水分處理棉花根冠比隨生育進(jìn)程呈先增后減趨勢。蕾期隨著灌水量的減少，棉花向根系分配的干物質(zhì)比例逐漸增加，各處理與CK差異顯著，表明蕾期水分虧缺對地上部生長的限制大于根系?；ㄆ谟蔂I養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)移，棉花向根系干物質(zhì)的分配比例開始降低。盛花期、盛鈴期和吐絮期，均表現(xiàn)為CK與W25處理根冠比較大。

2.3 調(diào)虧灌溉對灌水前后棉葉凈光合速率的影響

凈光合速率(Pn)的大小可以反映出棉花葉片光合作用能力的強(qiáng)弱。如圖3所示，各處理灌水前后凈光合速率變化趨勢均為單峰曲線，至盛花期達(dá)最大值，隨后降低。盛蕾期，灌水前W50和W25處理Pn均顯著低于CK，W75處理與 CK無顯著差異。灌水后，W50、W25處理難以恢復(fù)到CK水平，處理間差異與灌水前相同，各處理Pn比灌水前顯著提高15%～20%，提高程度為W25>W50>W75>CK ；盛花期，灌水前處理間Pn隨灌水定額減少而降低，各處理呈顯著性差異。灌水后，處理間W25處理Pn與CK達(dá)到顯著水平，W75、W50處理Pn與CK差異不顯著，W75、W25分別比灌水前Pn提高36%和20%；盛鈴期，灌水前W50與W25處理Pn顯著低于CK，W75處理與CK差異不顯著。灌水后，處理間W25處理Pn顯著低于CK，W75、W50處理與CK差異不顯著，W50比灌水前顯著提高39%，其他處理與灌水前相比差異不顯著；吐絮期，灌水前W25處理Pn顯著低于CK，W75、W50與CK無顯著差異。灌水后，處理間無顯著差異，各處理Pn比灌水前顯著提高25%～112%，提高程度為W25>W75>W50>CK。

圖2 調(diào)虧灌溉下棉花的根冠比Fig.2 Cotton ratio of root on shootunder regulated deficit irrigation

圖3 調(diào)虧灌溉下灌水前后棉葉的PnFig.3 Pn in cotton leaves before and after irrigation under regulated deficit irrigation

2.4 調(diào)虧灌溉對灌水前后葉面葉綠素?zé)晒馓卣鞯挠绊?/h3>

2.4.1 最大光化學(xué)效率 最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)反映PSⅡ原初最大光化學(xué)效率。由圖4可知，各處理Fv/Fm在盛花期達(dá)到最大值，隨后逐漸降低。灌水前，除盛鈴期W50處理比CK高外，其他處理Fv/Fm均隨調(diào)虧程度逐漸增大呈下降趨勢。灌水后，各處理Fv/Fm顯著提高，盛花期、盛鈴期、吐絮期W75均高于CK。說明盛花期是棉花PSⅡ原初最大光化學(xué)效率最高的階段，輕度調(diào)虧在灌水后補(bǔ)償效應(yīng)明顯，有利于原初光能效率的提高，而調(diào)虧程度加大，F(xiàn)v/Fm顯著降低(P<0.05)。

2.4.2 非光化學(xué)猝滅系數(shù) 非光化學(xué)猝滅系數(shù)(NPQ)，是PSⅡ天線色素吸收的不能用于光合電子傳遞而以熱能的形式耗散掉的光能部分，反映光系統(tǒng)對過剩光能的耗散能力。由圖5可知，隨著生育進(jìn)程推移，棉葉逐漸衰老，NPQ不斷增高，在吐絮期達(dá)到最大。灌水前，除盛鈴期W50處理較高外，NPQ隨調(diào)虧程度加重而升高。灌水后能顯著降低各處理NPQ，在盛花期和盛鈴期W75處理灌水后低于CK。說明輕度調(diào)虧在灌水后可減少葉片非輻射能量的耗散，將捕獲的光能充分的用于光合作用，有利于產(chǎn)量的提高。

圖4 調(diào)虧灌溉下灌水前后棉葉的Fv/FmFig.4 Fv/Fm in cotton leaves before and after irrigation under regulated deficit irrigation

圖5 調(diào)虧灌溉下灌水前后棉葉的NPQFig.5 NPQ of cotton leaves before and after irrigation under regulated deficit irrigation

2.5 調(diào)虧灌溉對棉花總干物質(zhì)積累的影響

干物質(zhì)積累是棉花產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)[7]。如表2所示，對不同處理棉花干物質(zhì)積累情況進(jìn)行Logistic方程模擬，效果較好。隨著調(diào)虧程度加深，不同處理指標(biāo)Vm、t1、GT均呈現(xiàn)先增高后降低的變化趨勢，而Δt則剛好相反。其中，W50與CK的干物質(zhì)積累特征較為接近，W25比CK及其他處理的干物質(zhì)積累最大速率出現(xiàn)時(shí)間t0和干物質(zhì)積累起始時(shí)間t1分別提前7～10 d及14～17 d，干物質(zhì)快速積累持續(xù)時(shí)間Δt較CK和W75分別延長12、23 d。W75的干物質(zhì)最大增長速率Vm比CK和W25分別高37%和69%，干物質(zhì)增長特征值GT比CK和W25分別高12%、75%。結(jié)果表明，重度干旱能夠促使干物質(zhì)積累最大速率出現(xiàn)時(shí)間t0以及第一拐點(diǎn)t1提前，延長干物質(zhì)快速積累的持續(xù)天數(shù)，輕度干旱雖然縮短干物質(zhì)快速積累的持續(xù)時(shí)間，但增加干物質(zhì)最大增長速率，最終導(dǎo)致W75具有最大的干物質(zhì)積累特征值。

表2 棉花總干物質(zhì)積累的Logistic模型及其特征值Table 2 Logistic equations and their eigen values of dry matter accumulation of cotton

注:t.棉花出苗后的時(shí)間；y.棉花干物質(zhì)積累量；t0.干物質(zhì)積累最大速率出現(xiàn)時(shí)間；t1和t2分別為Logistic生長函數(shù)的兩個(gè)拐點(diǎn)；Δt.干物質(zhì)快速積累持續(xù)時(shí)間；Vm.干物質(zhì)最大增長速率；GT.干物質(zhì)積累特征值。

Note:t. days after emergence of cotton;y. cotton dry matter accumulation;t0.days of maximum dry matter accumulation rate occurred;t1andt2are two inflexions of logistic equations,respectively;Δt.continued days of dry matter rapid accumulation;Vm.maximum increase rate of dry matter;GT. characteristics of dry matter accumulation．

2.6 調(diào)虧灌溉對棉花產(chǎn)量的影響

由表3可知，處理間單株有效鈴數(shù)、衣分、皮棉產(chǎn)量及灌溉水利用效率存在顯著性差異。其中，單株有效鈴數(shù)，W75處理的單株有效鈴數(shù)比CK高8%，比W25處理高27%。單鈴質(zhì)量，W25比CK低15%，W75和W50處理與CK無顯著性差異。各處理衣分值表現(xiàn)為CK>W75>W50>W25。皮棉產(chǎn)量各處理間達(dá)到顯著性差異，表現(xiàn)為W75>CK>W50>W25。灌溉水利用效率隨灌水量增加而減少，W75、W50、W25處理分別比CK高40%、88%、190%。

表3 不同處理棉花的產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素Table 3 Lint yield and yield component of cotton under different treatments

注：同列數(shù)據(jù)后標(biāo)小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

Note:Different lowercase letters represent significant difference(P<0.05).

3 討 論

調(diào)虧灌溉通過水分調(diào)虧及灌水后帶來的補(bǔ)償或超補(bǔ)償效應(yīng)調(diào)節(jié)作物光合生產(chǎn)效率和改善植株?duì)I養(yǎng)生長與生殖生長的干物質(zhì)分配比例，最終影響作物的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。燕鵬等[14]認(rèn)為減少灌溉量可以提高胡麻對土壤水的吸收利用，提高了水分利用效率，避免水資源的無效浪費(fèi)。孟兆江等[15]用盆栽法研究認(rèn)為水分虧缺對棉花根系干質(zhì)量增長速率具有促進(jìn)作用，與對照相比達(dá)顯著水平。本試驗(yàn)結(jié)果基本與之相符，土壤水含量保持在21%左右時(shí)，棉株根系主要為橫向生長，吸收0～30 cm土層水分，難以有效利用土壤深層水分，降低了水分利用效率；重度調(diào)虧下，土壤水含量保持在10%左右，根冠比增高，根系過分下扎，吸收0～80 cm 土層水分，但是土壤水難以有效補(bǔ)給；輕度和中度調(diào)虧下，根冠比較為合理，吸收0～50 cm土層水分，但輕度調(diào)虧下灌溉水補(bǔ)充更為及時(shí)。同時(shí)本試驗(yàn)認(rèn)為棉花根冠比主要受生育時(shí)期的影響，調(diào)虧程度不會改變棉株根系與地上部干物質(zhì)分配的整體趨勢，營養(yǎng)生長階段水分虧缺對地上部生長的限制大于根系，而生殖生長階段，適度水分虧缺有利于避免棉花向根系過度分配光合產(chǎn)物，為高產(chǎn)創(chuàng)造有利條件。

劉瑞顯等[16]研究認(rèn)為水分調(diào)虧階段顯著降低了棉葉的Pn，這與本研究結(jié)果不完全一致。本研究中，灌水前，輕度調(diào)虧處理(土壤含水量在18%左右)除在盛花期與CK差異達(dá)到顯著水平，其他時(shí)期均不顯著；中度和重度調(diào)虧與CK達(dá)到顯著水平。灌水后，輕度和中度調(diào)虧能夠恢復(fù)到CK水平。灌水帶來的補(bǔ)償效應(yīng)受到調(diào)虧程度和生育時(shí)期的雙重影響，蕾期、盛花期、盛玲期、吐絮期土壤含水量保持在16%、18%、12%、8%左右有利于獲得較高的光合補(bǔ)償效應(yīng)。整體來看土壤水含量保持在18%左右時(shí)，對棉葉Pn的減益效果最小。

隨著水分虧缺程度的增大，棉葉Fv/Fm下降速度加劇，這與吳甘霖等[17]研究結(jié)果一致。灌水后Fv/Fm均有不同程度提升，輕度調(diào)虧Fv/Fm能夠恢復(fù)到對照水平；中度調(diào)虧僅在盛鈴期恢復(fù)到CK水平；重度調(diào)虧Fv/Fm與CK相比達(dá)到顯著水平。說明輕度和中度調(diào)虧暫時(shí)抑制了PSⅡ反應(yīng)中心的光化學(xué)活性，灌水后抑制作用得到解除，但由于中度調(diào)虧灌水量難以滿足正常生理需求，導(dǎo)致在盛蕾期和盛花期仍受到一定程度的水分脅迫，而盛鈴期由于對水分敏感度較低所以中度調(diào)虧Fv/Fm能夠恢復(fù)到CK水平。

水分調(diào)虧下光合機(jī)構(gòu)可通過熱耗散水平的增加來保護(hù)光合機(jī)構(gòu)[18]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示：隨著調(diào)虧程度的增加，NPQ逐漸升高。灌水后，棉葉NPQ均有一定程度的降低，但盛鈴期NPQ降低幅度較小，CK與灌水前差異不顯著。這也佐證了盛鈴期對水分敏感程度降低，這可能是由于盛鈴期棉株通過將灌溉水和露水儲存在棉鈴內(nèi)所致。重度調(diào)虧(土壤含水量在10%左右)光合雖然降低，但NPQ并未顯著升高，說明葉片非輻射能量的耗散能力下降，已經(jīng)對PSⅡ反應(yīng)中心造成不可逆的損傷。

吳鳳全等[19]研究認(rèn)為合理的水分調(diào)虧可提高棉花干物質(zhì)最大積累速率和干物質(zhì)累積量。史文娟等[20]研究認(rèn)為適度的水分調(diào)虧可使經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量能夠接近甚至高于對照。吉恒瑩等[21]研究認(rèn)為過多或過少的灌溉定額均會造成棉鈴脫落嚴(yán)重。這與文中研究結(jié)果一致。不同處理間，輕度調(diào)虧具有最高的干物質(zhì)累積量、有效結(jié)鈴數(shù)和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。灌水帶來的補(bǔ)償效應(yīng)在蕾期、花期和吐絮期比較顯著，這可能是輕度調(diào)虧模式下依然保持較高干物質(zhì)累積量的原因所在，而花期優(yōu)異的光合補(bǔ)償效應(yīng)有助于棉花開花坐果，最終達(dá)到節(jié)水高產(chǎn)的目的。

4 結(jié) 論

調(diào)虧灌溉改變了土層水分垂直分布特征，輕度調(diào)虧下土壤水含量保持在18%最合理，能夠有效挖掘棉花光合生產(chǎn)潛力。盛蕾期水分虧缺有利于棉花根部下扎，可進(jìn)行中度調(diào)虧；盛花期由于棉花光合處于峰值且灌水帶來的光合補(bǔ)償效應(yīng)較高，在蕾期調(diào)虧的基礎(chǔ)上，不宜再進(jìn)行調(diào)虧處理；盛鈴期由于光合的補(bǔ)償效應(yīng)下降，調(diào)虧處理有利于縮短棉花生長周期，可進(jìn)行輕度調(diào)虧；吐絮期由于灌水的補(bǔ)償效應(yīng)較高，導(dǎo)致棉花貪青晚熟，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)，宜進(jìn)行重度調(diào)虧。本試驗(yàn)輕度調(diào)虧模式下，IWUE比正常灌溉高40%，產(chǎn)量較正常灌溉提高5%，灌水2 475 m3·hm-2最合適。

Reference：

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EffectofSoilWaterContentonPhotosyntheticandYieldofDripIrrigationinCottonunderRegulatedDeficitIrrigation

FAN Zhichao1,ZHANG Jusong1,SHI Junyi2,TIAN Liwen2,LIN Tao2and GUO Rensong2

(1.Xinjiang Agricultural University,Research Center of Cotton Engineering,Urumqi 830052,China;2.Institute of Economic Crops，Xinjiang Academy of Agricultural Science,Urumqi 830091,China)

In order to provide theoretical basis for water-saving irrigation and high-yield cultivation of cotton in Xinjiang，normal irrigation(CK)was taken as control under natural ecological conditions.we used the technology of drip irrigation pipes under plastic film，and set up three treatments of 75%，50%，25% of the normal irrigation amount to study regulation and compensation effects of regulated deficit irrigation on cotton photosynthetic production.The results showed that regulated deficit irrigation changed the vertical distribution characteristics of soil water,the budding stage of severe deficit was in favor of cotton shoots and root dry matter allocation.The compensation effect of irrigation was affected by both degree of regulated deficit and the growth period.At the budding stage,flowering and boll opening stages ,it showed sensitive to water was significantly low at boll stage.Severe water deficit significantly reduced the net photosynthetic rate(Pn),maximal photochemical efficiency(Fv/Fm)in cotton leaves after irrigation,which it could not be restored to the control level.Thus,the analysis indicated that the budding stage could moderate the deficit; The photosynthetic compensation effect was higher in the flowering stage due to the peak of cotton photosynthesis.On the basis of adjustment of deficit,it should not be adjusted loss treatment; due to the decrease of photosynthetic compensation effect at boll opening stage,regulated deficit treatment was beneficial to shorten growth period of cotton,which can be slightly adjusted loss;due to the high compensation effect of irrigation at boll stage,it led cotton late maturing,so the actual situation should be considered,suitable measures for regulating deficit severely should be taken.

Cotton；Soil water content；Net photosynthetic rate；Lint yield

2017-02-10

2017-05-04

National Science and Technology Support Program of “12th5-year-plan”(No.2014BAD11B02); the Key Sci-tech Project of “12thFive-year-plan” of Xinjiang(No.201231102).

FAN Zhichao,male,master student.Research area:cotton physiological ecology.E-mail:285686664@qq.com

S562

A

1004-1389(2017)10-1461-09

日期：2017-10-18

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20171018.1733.014.html

2017-02-10

2017-05-04

國家“十二五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2014BAD11B02);新疆維吾爾自治區(qū)“十二五”科技支撐項(xiàng)目(201231102)。

范志超，男，碩士研究生，研究方向?yàn)槊藁ㄉ砩鷳B(tài)。E-mail：285686664@qq.com

張巨松，男，教授，研究方向?yàn)樽魑锔弋a(chǎn)栽培生理生態(tài)。E-mail：xjndzjs@163.com

CorrespondingauthorZHANG Jusong,male,professor.Research area:high yield cultivation.E-mail: xjndzjs@163.com

(責(zé)任編輯：成敏Responsibleeditor:CHENGMin)