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滴灌土壤湿润区水热耦合作用对作物根系吸水及分布有一定影响,因此这一问题应成为确定滴灌土壤湿润比的依据之一。为了探讨膜下滴灌条件下土壤湿润区水热耦合对作物根系生长分布、根系耗水、棉花地上部生长特征以及产量的影响,本文于2010年和2011年在大田条件下以棉花为材料,通过设置6种滴水流量处理,得到不同的土壤湿润区水热条件;观测了不同土壤湿润区的土壤水分分布、土壤温度分布、棉花根系分布和耗水、棉花地上部生长特征及产量的影响。得出以下主要结论: (1)“宽浅型”土壤湿润区各测点土壤温度大于“窄深型”土壤湿润区的相应值;不同土壤湿润区均以地表温度变化幅度最大;随着土层深度的增加,40cm土层温度变化趋于平缓;不同生育期内,“宽浅型”土壤湿润区与“窄深型”土壤湿润区膜内宽、窄行温度对比并没有明显差异,土壤湿润区的扩大和含水率的增加对土壤温度没有显著影响。 (2)膜下滴灌条件下,土壤温度主要受到覆膜、土壤湿润区和叶面积等因素的影响。“宽浅型”土壤湿润区含水率大,土壤吸热多,传热快,覆膜减小了夜间土壤热扩散,使其日均温度最高;但是由于其棉花叶面积大,对膜外裸地有遮光作用,使得膜外裸地升温较小。“窄深型”土壤湿润区边行棉花叶面积小,其裸地的受光面积相对较大,土壤吸热相对高,而膜内窄行土壤含水率低,使“窄深型”土壤湿润区膜内窄行和膜外裸地的土壤温度在叶面积达到峰值以后最高。 (3)膜下滴灌条件下,土壤湿润区水热耦合对棉花根系耗水环境有影响。水平方向,“宽浅型”土壤湿润区膜外裸地、膜内窄行和膜内宽行测点土壤水吸力均小于“窄深型”土壤湿润区相应土壤水吸力值;垂直方向,“窄深型”土壤湿润区0-80cm土层内土壤水吸力波动幅度都较大,土壤水分可能出现深层渗漏的现象,而“宽浅型”土壤湿润区土壤水吸力只在0-60cm土层内波动较明显,土壤水分在膜内分布较均匀。 (4)膜下滴灌条件下,土壤水热耦合对棉花的根系分布有影响。水平方向,不同湿润区均是膜内宽行和内行棉株根轴处根长密度最大,“宽浅型”土壤湿润区内、外行棉株根轴处根长密度差异最小,生育期内平均差值为315m/m3;“窄深型”土壤湿润区内、外行棉株根轴处根长密度平均差值为582m/m3;垂直方向,“窄深型”土壤湿润区根系吸水层主要集中在80cm土层内,“宽浅型”土壤湿润区根系吸水层主要集中在60cm土层内。