6.2合理灌溉
水分在植物生命活动中具有重要作用:细胞的重要组成成分、参与许多代谢过程、物质吸收运输的溶剂、维持植物的状态、调节温度、调节植物细胞生长等(张凤珍等,2012)。对于干旱半干旱地区的农田生态系统,水分是生态系统良性运转和农作物产量提高的主要限制因素,并且在作物的不同生长时期,对水分的需求状况也不同。以小麦为例,整个生长发育阶段可分为以下5个时期(邵颖等,2017)。
1)种子萌发到分蘖前期。此阶段为幼苗期,主要进行营养生长。此阶段根系发育速度特别快,蒸腾面积较小,因此耗水量小、水分需求量小。
2)分蘖末期至抽穗期。此阶段主要包含返青期、拔节期和孕穗期。此阶段小穗分化。茎、叶、穗开始发育,叶面积快速增大,耗水量最多。此阶段如果缺水,会导致小穗分化不良或发育畸形,茎生长受阻,产量低。此阶段为小麦第一个水分临界期。
3)抽穗至开始灌浆。此阶段主要进行受精、种子胚胎发育和生长。此阶段因为上部叶片蒸腾作用强烈,如果供水不足,开始从花器官和下部叶中抽取水分,引起粒数减少,产量降低。
4)开始灌浆至乳熟末期。此阶段主要进行光合产物的运输和分配,若此阶段缺水,有机物液流运输受阻,造成灌浆困难,籽粒瘦小,产量降低;同时,水分不足也影响旗叶光合作用,减少有机物合成。此时期为小麦第二个水分临界期。
5)乳熟末期至完熟期。此阶段物质运输基本完成,种子逐渐风干,已不需供水。同种作物不同生活阶段需水量不同,不同作物对水分的需求量也不同,一般与蒸腾作用有关,可根据蒸腾系数对作物的需水量进行估算(孙洪仁等,2004)。C3植物蒸腾系数较大,为400~900,C4植物蒸腾系数为250~400。同时,在实际进行田间灌溉时,还需要综合考虑土壤含水量、土壤保水能力、实际降雨量等因素。
到目前为止,生态农田灌溉技术已经非常成熟,在实践中已经获得大量应用,具体灌溉技术参考3.3节。
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