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不同作物对涝渍胁迫的敏感性研究 流域是指沿咸水湖、水井、洼地、河流等平原地形单位底部的陆地资源。这类土地具有低洼积水、排水不良、洪涝灾害频繁的特点。涝渍地主要分布在大江大河的中下游地区,在长江流域2147万hm2耕地中易涝易渍耕地有540万hm2,占25.15%。南方14省(市、区)有涝渍地近1000万hm2,占本区各类中低产田的86%,经过不同程度(大多数为初步治理)治理的涝渍地仅占涝渍地总数的31%。湖北省江汉平原152万hm2耕地中76.4万hm2是涝渍地,占本区耕地总数的50.26%。湖北省的农业专家和水利专家经过研讨一致认为,湖北农业大起大落在于涝、不高不稳在于渍。所以,湖北农业,特别是平原湖区农业的持续发展必须解决好农田涝渍问题。迄今为止,平原湖区的排水工程在设计和运行中往往很少考虑到农田对排渍的要求,加之排水沟渠淤堵、排水调度不善等,使得涝去渍存的现象非常普遍,研究涝去渍存或涝渍共同作用对作物的影响更有利于解决生产实际问题,这已经为农业水利研究工作者所重视。为探索涝渍地的水管理、发展农业生产,研究中对江汉平原乃至长江流域栽培十分广泛的几种作物大豆、棉花、油菜和中稻进行了涝、渍试验。 1 豆和棉花在夏天和秋天都会受到洪水的影响 1.1 材料和方法 1.1.1 受渍试验7月20日至8月15日 供试棉花品种为鄂棉4号,棉花持续受渍试验在荆州市四湖工程管理局排灌试验站(以下简称排灌站)测坑中进行,土壤为中壤,单个测坑面积4 m2,定植16株。在棉花花铃期分不受渍(CK)、充分受渍(地下水埋深0 cm)1 d、3 d、5 d 4种处理进行试验,3次重复。受渍试验(7月20日)前,向试坑充水,使作物在田面积水5~10 cm的情况下受涝1 d。充分受渍结束,让地下水自然消退至地面以下1.5 m,并观察地下水位变化过程、调查7月20日至8月15日期间蕾铃数。成熟后实收计产。 1.1.2 大豆的水分试验 1.1.2. 小区观测井观测 大豆品种为鄂豆4号,受渍试验1998年在排灌站田间小区进行。小区土壤为中壤,利用自然微地形差异形成的3个台阶布置试验,3个小区的土壤条件及田间管理相同。在每个小区设若干观测井以观测地下水位动态变化,一般情况地下水位5 d观测1次,雨前雨后加测。大豆成熟后实收计产。 1.1.2. 地面试验区地下水位监测 试验在排灌站田间小区进行。土壤为中壤,每个小区设有6眼观测井以观测地下水位动态变化。N组试区每小区面积100 m2,S组试区每小区面积200 m2。在大豆结荚期(1999年8月中旬)分不受渍(CK)、充分受渍(地下水埋深0~5 cm)2 d、 4 d、 6 d、 8 d 5种处理进行试验。充分受渍结束,将田间排水明沟水位降至地面以下80 cm,同时利用观测井观测地下水位回落情况。大豆成熟后分区实收计产。 1.1.3 生长季节及生长阶段总天数d 根据地下水观测数据按下式计算地下水埋深小于30 cm的累积值。 SEW30=∑i=1N(30?Di)SEW30=∑i=1Ν(30-Di) 式中:Di为第i天地下水埋深(cm);N为作物生长季节或生长阶段总天数(d);SEW30为地下水埋深小于30 cm的累积值(cm·d),在计算SEW30时,仅考虑地下水埋深小于30 cm的天数,当Di大于30 cm时不计入。 1.2 结荚期地下水动态指标sew30与大豆平均减量幅度的关系 1.2.1 大豆、棉花关键生育期持续受渍的减产效应 1.2.1.1 大豆结荚期受渍对产量的影响 表1给出了1998年自然情况下A、B、C 3块地的SEW30值和相应地单位面积产量。从中可以看出,SEW30值越大作物产量越低;当SEW30小于某一值时,随SEW30值增加减产不明显。本试验中,当SEW30值由24.55 cm·d增加到104.08 cm·d时,单产仅减少了6.89%,也就是说SEW30小于100 cm·d对作物产量没有多大影响。由于1998年大豆生长期间仅在结荚期存在地下水埋深小于30 cm的情况,所以,表1中的SEW30值实际上也就是大豆结荚期的SEW30值。 表2给出了大豆结荚期持续收渍对产量的影响情况,综合表1、表2试验结果,表3给出了地下水动态指标SEW30与大豆平均减产幅度之间的关系。结果表明随持续受渍时间延续,大豆产量有明显下降趋势,与对照相比,减产幅度为3.98%~13.17%。可以看出结荚期地下水动态指标SEW30与大豆平均减产幅度之间有很好的线性正相关关系,并在α=0.01的置信水平上达到极显著。 根据试验处理,大豆结荚期地下水动态指标SEW30值与减产程度之间如果存在一定相关关系,那么,其回归方程理论上应通过原点。由试验数据建立的回归关系(见表3)为线性方程,但该回归直线不通过原点(见表3中统计关系式),其纵向