控制性分根交替灌水的节水效应

以盆栽玉米为实验材料，通过控制性分根交替灌水试验，证明当土壤含水率为田间持水率的５５％～６５％时，控制１／２根区交替灌水其用水量减少３４．４％～３６．８％，而生物产量仅下降６％～１２％，水分利用效率、根冠比、气孔阻力明显增加、叶片蒸腾速率明显下降，蒸腾效率提高而光合速率未明显变化；控制１／２根系区域交替灌水比固定１／２区域灌水的用水效率明显提高，根系总量和根冠比增加，根系分布均匀，地上部生物产量增加。初步证明控制性分根交替灌水是一种高效而可行的节水新技术。

分根交替灌溉对烤烟生理特性和烟叶产量的影响

利用射频反射仪(FDR),在人工控水条件下研究了分根交替灌溉对烤烟生长发育、生理特性及烟叶产量和品质的影响。结果表明,分根交替灌溉可增强烟株的根系活力,保持较高的光合速率,降低蒸腾速率,提高叶片瞬时水分利用效率;使烟株的株高和叶面积指数减小,茎粗增加,叶片可溶性糖和可溶性蛋白质含量升高;烟田灌水量节省41.07%,烟叶产量、产值分别提高1.96%和12.16%,水分利用效率提高73.81%。表明分根交替灌溉是烤烟有效的节水灌溉方式。

分根交替灌溉对桃树生长发育及水分利用效率的影响

以12年生桃树为对象,研究了分根交替灌溉(APRI)对半干旱气候条件下桃树生长、产量和水分利用效率的影响.结果表明:APRI处理的桃树湿润一侧土壤含水量随深度的增加而减小,而干旱一侧则随深度的增加而增大,二者含水量最大差值出现在土壤表层(0～25cm);每2周和每4周交替灌溉1次的APRI处理在黎明前叶水势明显低于常规对照(充分灌溉),但随着时间(白天)的推移,所有处理的叶水势都趋于降低,下午APRI处理与对照差异不显著.APRI处理桃产量比对照降低10%,但供水量减少了50%,水分利用率提高了75%;APRI处理明显降低了桃树植株的新梢生长量,但对果实直径没有显著影响.

分根交替滴灌对管栽黄瓜光合作用及水分利用效率的影响

【目的】探讨分根交替滴灌对管栽黄瓜光合作用及水分利用效率的影响机理。【方法】以‘津优3号’黄瓜为试材,设分根交替滴灌(alternate partial root-zone drip irrigation,APDI)、固定1/2根区滴灌(fixed partial root-zone drip irrigation,FPDI)和传统滴灌(conventional drip irrigation,CDI)3个处理,随机区组排列,研究了不同滴灌方式对黄瓜生长、光合作用及水分利用效率的影响。【结果】分根交替滴灌(APDI)作物根区的干湿交替能够刺激根系的补偿生长,提高植物的根系活力。固定1/2根区滴灌(FPDI)黄瓜叶片相对含水量、水势和渗透势都显著低于传统滴灌(CDI),而细胞汁液浓度显著高于其他两个处理,说明FPDI在一定程度上影响了黄瓜对水分的正常吸收和转运,抑制其正常生长。与CDI相比,APDI显著降低了黄瓜叶片净光合速率和蒸腾速率,却显著提高了水分利用效率。APDI处理的PSⅡ有效光化学量子产量(Fv'/Fm')与CDI相比差异不显著,但较FPDI显著升高。FPDI处理的非光化学猝灭系数(NPQ)显著高于其他两个处理,说明固定一侧根系的干旱胁迫导致PSⅡ吸收的光能用于光化学反应的份额显著减少,从而使得光反应的能力和效率降低,过剩光能的热耗散显著增加。另外,APDI和FPDI虽然都不同程度地减少了耗水量和渗漏量,但FPDI黄瓜生长和光合作用均受到严重抑制,因此不适用于设施黄瓜的节水灌溉,而APDI处理在节水的同时能保证黄瓜正常生长及适宜的光合作用。【结论】分根交替滴灌(APDI)可作为设施节水高效灌溉的一种灌溉模式,具有广阔的应用前景。

再生水分根交替滴灌对马铃薯根-土系统环境因子的影响研究

分根交替（PRD）滴灌技术是很有节水潜力的灌水技术。利用再生水,采用分根交替滴灌技术对马铃薯根长密度、根重密度及土壤水盐的空间分布影响进行了研究。结果表明,马铃薯根系主要分布在0-60 cm的土层内,以植株为中心,呈放射状沿不同方向减小。通过研究所建马铃薯根长密度的空间分布函数能较好地反映根系的三维分布趋势。PRD灌溉可以刺激马铃薯根系生长,水分利用效率提高39%。进行PRD灌溉时应重点考虑滴头位置处及垄坡上的水盐变化,最好能起到节水控盐的双重作用。再生水PRD地下滴灌是对传统地表滴灌的优化和提升。

分根交替灌溉对桃树^(13)C分配和光合能力的影响

为探究分根交替灌溉对肥城桃^(13)C同化物分配的影响,以2年生肥城桃为试材,分根区处理设置1/4、2/4、3/4、4/4 4种灌水根区和500、1 000 m L 2种灌水量,交替周期处理设置2/4、4/4 2种灌水根区和4、8、16d 3种交替间隔,研究不同处理对各器官^(13)C分配率、光合指标和荧光参数的影响。结果表明,全根区(C)处理叶部和新梢的^(13)C分配率显著高于分根区(P)处理,分根区(P)处理果肉和根部的^(13)C分配率则显著高于全根区(C)处理,多年生枝和主干的规律不明显;2/4根区8d交替处理果肉和根部的^(13)C分配率最高,而新梢的^(13)C分配率显著低于其它处理;净光合速率和蒸腾速率随灌水根区和灌水量的减少降低,蒸腾速率较净光合速率降低的幅度更大,单叶水分利用效率随之提高,其中2/4根区8d交替处理的净光合速率和单叶水分利用效率显著高于其它处理;荧光参数受处理的影响较小。综上所述,2/4根区8d交替处理的净光合速率和单叶水分利用效率均较高,能促进光合产物向果实的分配并抑制新梢的旺长。本研究结果为分根交替灌溉在果树生产中的应用提供了理论依据。

再生水分根交替地下滴灌对马铃薯品质和重金属积累影响

以大田马铃薯为试验材料,研究了再生水地下滴灌充分灌溉(FSI)、分根交替灌溉(APRSI)、沟灌充分灌溉(FFI)和分根交替灌溉(APRFI)4种灌水方式对马铃薯块茎品质、重金属积累和产量等的影响。结果表明,APRSI可显著提高马铃薯块茎中淀粉和有机酸含量,与清水对照和再生水充分滴灌相比,淀粉含量分别增加0.37%和0.15%,有机酸含量分别提高4.17%和8.70%;APRSI处理的马铃薯块茎中Cr、Pb、Cu含量较清水对照降低12.5%、5.56%、3.15%,而比FSI降低了20%、10.53%、10.4%;地下滴灌不同灌水处理对马铃薯产量影响不显著,但对水分利用效率较清水和充分灌溉分别提高21.01%和21.90%。因此,再生水地下分根交替滴灌滴灌可提高块茎品质,减轻重金属Cr、Pb和Cu在块茎中的积累,达到二级处理以上要求的再生水对马铃薯进行地下滴灌是一种实用的安全高效灌溉技术。

控制性分根交替灌溉对玉米养分吸收的影响

用 PVC管栽试验研究 1 / 2固定灌水、1 / 2交替灌水与均匀灌水对玉米养分吸收的影响。结果表明 :交替供水方式较均匀灌水方式单位耗水量氮利用效率提高 4 .54% ,磷利用效率提高 4 .54% ;节水 2 7.6% ,水分利用效率提高 5.3%。

分根交替膜下滴灌条件下南疆棉花耗水特性与生长特征

该文以棉花为供试材料,研究了2种不同膜下滴灌(分根交替膜下滴灌和全根区均匀膜下滴灌)在3种不同灌水量(3750、4500、5250m3/hm2)条件下南疆膜下滴灌棉花的耗水特性、生长状况(株高、根长等)以及水分利用效率。结果表明,分根交替膜下滴灌在中等灌水量(4500m3/hm2)下干旱区棉田土壤水分的垂向最大湿润深度达50cm多,土壤水分水平最大湿润半径为40cm左右,其中覆膜中间点土壤含水率最大,其次是覆膜边缘,而在棵间裸地中间点土壤含水率最小。土壤平均含水率在棉花全生育期内有着上升的趋势,在2种滴灌模式下,棉花株高和根长随灌水量的增加而增高。当灌水量一定时,不同灌水模式对株高和根长的影响不明显,棉花株高和根长在分根交替膜下滴灌模式下其生长量受灌水量的影响要大于全根均匀膜下滴灌模式。相比全根均匀膜下滴灌,分根交替膜下滴灌抑制了棉花蒸腾速率,即分根交替膜下滴灌通过减少棵间蒸发和作物蒸腾耗水来提高了棉花的水分利用效率,这对实现干旱区滴灌棉田节水高产高效具有重要意义。

基于Meta评价控制性分根交替灌溉的作物水分利用效率

为了确定控制性分根交替灌溉(CRDI)对作物水分利用效率(WUE_C)的作用,收集CRDI的相关试验数据,应用Meta分析方法定量分析了不同区域、气候条件、种植条件、灌溉制度和作物类型下CRDI对WUE_C的影响.结果表明:在中国范围内,CRDI提升WUE_C为28.9%,西北地区WUE_C提升最为显著达到了49.29%;年均降水量在200～800 mm的区域,CRDI能够使WUE_C提升29.92%,而在南方地区和年均降水量>800 mm的区域,WUE_C提升不显著;在年均气温高于12℃的区域WUE_C提升更明显,可以达到36.98%;CRDI在温室大棚中WUE_C提升最为显著,达到了53.45%;CRDI技术应用到地面畦灌、固定灌溉、沟灌和滴灌后,其WUE_C分别提升37.03%,21.41%,16.59%和32.56%.可见控制性分根交替灌溉能有效提高WUE_C,但提升率会受到作物种植条件、种植区域的气候条件、灌溉方法和作物种类等因素的影响.

分根交替灌水对棉花生长、光合与水分利用效率的影响

应用部分根区干燥(PRD)技术,研究分根交替灌水(APRI)、分根固定灌水(FPRI)与全根系均匀灌水(BPRI)对盆栽棉花的生长、光合和水分利用效率的影响。结果表明:APRI黎明前与正午的叶水势均明显高于FPRI,而与BPRI无显著差异。APRI在叶片水分状况未变化时,显著降低了气孔导度,在维持光合作用不变的情况下,减少蒸腾量,瞬时水分利用效率与FPRI和BPRI相比分别提高了35.86%和63.51%。APRI处理的棉株在干旱复水后由于补偿效应,叶片生长速率和总叶面积较同等灌水量的FPRI分别提高了67.42%和27.16%。同时,干湿交替刺激APRI处理棉株的吸收根生长,其干重是FPRI的1.39倍。分根交替灌水在节水50%条件下,比同水量固定灌水处理的水分利用效率显著提高。

烤烟控制性分根交替灌水的生理基础研究

针对我国干旱烟区水资源供需矛盾的现状,采用盆栽试验,研究分析了控制性分根交替灌水对烤烟生长发育和水分利用效率的影响,结果表明:控制性分根交替灌水量达到对照灌水量的2/3处理,烤烟干物质重减少15%,而耗水量下降了33.3%,水分利用效率大幅提高,节水效果明显;灌水量为对照灌水量的1/2时,节水效果不好,其水分利用效率低于对照处理。

控制性分根交替灌溉——常规节水灌溉技术的新突破

介绍了一种既能满足作物水分需求、又能控制蒸腾的农田节水调控新思路控制性分根交替灌溉 ,阐明了控制性分根交替灌水技术的含义 ,概述了国内外一些相关的采用分根技术研究的历史动态 ,总结了控制性分根交替灌水技术近两年来的主要研究成果 ,分析了该技术在实施过程中可能存在的一些问题。

控制性分根交替滴灌下玉米蒸腾速率的比较研究

以盆栽玉米为试材，研究控制性分根交替滴灌供水方式下，不同处理蒸腾速率的日变化。结果表明，晴好天气下，玉米单叶蒸腾速率的日变化均呈“M”型曲线。其中AI2在上午9：00～12：00变化较平稳，下午13：00达到峰值，为单峰曲线，FI2为双峰曲线，峰值分别出现在上午10：00和下午13：00，AI2和FI2处理的峰值出现时间比其他3种处理提前1h左右，AI2除16：00外的蒸腾速率均低于FI2，其平均差值高达0．301mmol／（m^2·s）；AI1、FI2和CK3种处理变化趋势基本一致，均成不对称的“M”型，最高点和最低点均出现在同一时间且上午变化幅度大于下午，AI1除8：00、18：00外蒸腾速率均小于CK、除8：00、11：00外均小于FI1。1d的平均蒸腾速率AI1明显低于CK和FI1，分别为CK、FI1的84．78％、82．98％，可见AI1处理可有效地降低作物的蒸腾速率，比CK下降0．28mmol／（m^2·s）。初步表明控制性分根交替滴灌是一种高效可行的节水新技术。

分根交替灌溉对烤烟抗旱性的影响

以烤烟K326为试验材料,采用盆栽试验研究了分根交替灌溉、亏缺灌溉和充分灌溉对烤烟的产量、相关化学成分以及水分利用效率的影响,探讨分根交替灌溉提高烤烟产量和品质的生理基础。结果表明:分根交替灌溉的烤烟水分利用率及其抗旱相关生理指标比充分灌溉的均有显著改善,其叶片数量、根长、叶绿素含量和烟碱含量均高于亏缺灌溉和充分灌溉;烤烟的根系活力和电导率明显高于亏缺灌溉和充分灌溉,表明分根交替灌溉在提高烤烟烟叶的品质的同时也提高了烤烟耐旱能力。

分根交替灌溉处理枳的根系形态和内源激素含量变化

为揭示分根交替灌溉的生理机制,以2月龄枳(Poncirus trifoliata)实生苗为材料,除去其大部分主根,促发侧根后,利用分根根箱,把枳根系分成两部分,分别置于各自生长的根室中,然后对两边根室进行水分控制,分析处理后根系形态和内源激素变化。结果表明:与两根室均灌水20mL/d比较,两根室交替灌水40mL/d和20mL/d处理均显著抑制了根系的长度、投影面积、表面积和体积,且两根室交替灌水20mL/d处理要低于40mL/d处理的根系形态。此外,交替灌溉40mL/d和20mL/d处理显著抑制根系茉莉酸甲酯(MeJA)和吲哚乙酸(IAA)积累,但显著地刺激根系脱落酸(ABA)和油菜素内酯(BR)含量的增加,根系赤霉素(GA)含量无显著变化。

分根交替灌溉技术研究综述

在我国水资源短缺的情况下,分根交替灌溉具有良好的发展前景。综述了分根交替灌溉的理论机制及其研究进展,展望了其发展前景。

控制性分根交替滴灌对玉米蒸腾日变化和WUE的影响

以盆栽玉米为试材,对控制性分根交替滴灌供水方式下,夏玉米蒸腾速率和水分利用效率(WUE)的日变化特征及其对产量水平上的WUE和地上生物量的影响进行了试验研究,以探索夏玉米在这种新型供水方式下的节水机理和节水效应。结果表明,晴好天气下,AI1和CK蒸腾速率的日变化特征基本一致,均呈不对称的浅“M”型,且上午变化幅度大于下午,AI2蒸腾速率的日变化呈以12:00时为轴的“M”型对称曲线。就1天的平均蒸腾速率而言,AI1和CK相差不大,绝对差值仅为0.01 mmol/(m2.s),表明AI1可在减少作物灌水量的同时而不降低作物的蒸腾速率,AI2和CK相比,差异显著,仅为CK的89.5%。产量水平上的WUE,AI2虽明显高于CK,但其生物量下降明显(仅为CK的52.5%),AI1不但WUE明显高于CK,且生物量差异不大,生物量仅下降9%而耗水量减少25%。初步表明控制性分根交替滴灌是一种高效可行的节水新技术。

模拟控制性分根交替滴灌对玉米的节水效应

以盆栽玉米为试材,模拟田间控制性分根交替滴灌(ControlledRoot-dividedalternativeDripIrrigation,简称CRDADI)供水方式对夏玉米净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率及其根冠比的影响。结果表明,控制1/2根区交替滴灌(ADI1)比常规滴灌(CK)节水25%而生物量仅下降9%,水分利用效率和根冠比均明显增加,气孔导度和蒸腾速率下降明显而净光合速率变化很小,蒸腾效率明显提高;控制1/2根区固定滴灌(FDI2)水分利用效率虽然是CK的1.2倍,但生物量仅为CK的60.1%,ADI1的66.0%,严重影响了玉米的正常生长;控制1/2根区交替滴灌(ADI)比控制1/2根区固定滴灌(FDI)的根冠比、根干质量和根条数增加且根系分布均匀,地上部分生物量增加。表明控制性分根交替滴灌(ADI)能在不牺牲作物光合产物积累的前提下提高玉米的水分利用效率。

分根交替灌溉对桃树^13C分配和光合能力的影响

为探究分根交替灌溉对肥城桃^13C同化物分配的影响，以2年生肥城桃为试材，分根区处理设置1／4、2／4、3／4、4／44种灌水根区和500、1000mL2种灌水量，交替周期处理设置2／4、4／42种灌水根区和4、8、16d3种交替间隔，研究不同处理对各器官^13C分配率、光合指标和荧光参数的影响。