土壤水分与温度共同作用对植物根系水分传导的效应

本文根据不同大气环境温度和土壤温度及不同土壤含水率处理条件下的玉米、向日葵、台湾相思（Ａｃａｃｉａｃｏｎｆｕｓａ）、银合欢（Ｌｅｕｃａｅｎａｇｌａｕｃａ）的试验资料，分析了土壤水分和温度以及土壤水分与温度共同作用对植物根系水分传导的效应。台湾相思和银合欢的试验结果表明，在一定的土壤水分范围内，高温（白天／夜晚的温度为４０／３０℃）环境中的根系水分传导大于低温（３０／２５℃）环境中的，但当根系水分胁迫十分严重（台湾相思根系水势小于－１．５ＭＰａ，银合欢根系水势小于－２．０ＭＰａ）时，３０／２５℃环境的根系水分传导反而大于４０／３０℃环境的；玉米、向日葵的试验结果表明，在一定土壤温度范围内，根系水分传导随土壤温度增加而增加，其增加的幅度与生育阶段有关；在向日葵生育期土壤温度高于３５℃、玉米生育期高于３０℃时，其根系水分传导随温度增加而降低。通过植物根区土壤逐渐干旱和干旱复水后的试验，其结果表明复水后根系水分传导上升较快，银合欢复水１．５ｄ、向日葵复水３ｄ后测得的根系水分传导即可达到受旱前的水平，其后的水分传导还略高于一直充分供水处理的，表明根系经受一定程度的干旱锻炼后，对其水分传导具有明显的补偿效应。在干旱和复?

不同滴灌方式和NaCl处理对苹果幼树生长和水分传导的影响

为了探讨不同滴灌方式和土壤盐分对苹果(Malus pumila)幼树生长和水分传导(简称水分传导K)的影响。采用3种滴灌方式(交替滴灌(ADI,根区两侧交替灌水)、固定滴灌(FDI,根区固定一侧灌水)和常规滴灌(CDI,根区两侧均灌水))和4个NaCl浓度梯度(0(CK)、0.2%(S1)、0.3%(S2)、0.4%(S3))。结果表明:滴灌方式和NaCl浓度对苹果幼树生长和水分传导有显著影响。在相同的滴灌处理下,随着NaCl浓度的增大,苹果幼树的干物质、叶面积和净生长量及水分传导均显著地下降。根系水分传导(Kr)与总根干重间,冠层水分传导(Ksh)与冠层干重间均呈显著的线性相关关系。在相同的NaCl处理下,与CDI处理相比,ADI处理节水达50%,平均根系干重、冠层干重、总干重、叶面积、净生长量和Kr仅分别下降了8.7%、19.24%、13.47%、11.87%、32.96%和10.72%;这说明ADI处理对果树的生长和Kr具有明显的促进作用。在高盐分S2和S3处理下,ADI处理的叶水分传导(Kl+p)分别降低了33.56%和44.26%,但ADI处理的Kr反而高出了CDI达1.13%和10.91%,说明ADI处理增强了苹果幼树根源水力信号的传输效率和调控苹果幼树体内水分平衡的能力及抗盐分胁迫能力。ADI处理的生长状况和Kr均高于FDI。采用ADI处理进行灌溉不仅提高了节水调控能力,而且也增强了抗盐分胁迫能力。

不同土壤水分与温度条件下土根系统中水分传导的变化及其相对重要性

依据试验资料，分析了土壤水势和温度对根系收缩程度、土根间隙水分传导和土根系统中各部分水分传导相对重要性的影响。结果表明：植物根系收缩程度银合欢＜台湾相思＜向日葵＜玉米，植物在水分胁迫下的根系收缩能反映植物的抗旱性；在相同土水势条件下，土根间隙水分传导表现出银合欢＞台湾相思＞向日葵＞玉米；在土根间隙传导（Ｌｇ）、根系传导（Ｌｒ）与土壤有效传导（Ｌｓ）三者之间，Ｌｓ的变幅最大，Ｌｒ的变幅最小，对于不同植物种类Ｌｒ、Ｌｇ与Ｌｓ成为系统中的水分传输限制因子所对应的土水势范围不同；当土水势（ψ）高于－１．０ＭＰａ时，温度升降对玉米与向日葵的根系收缩无显著影响，当ψ＜－１．０ＭＰａ时，高温环境中的根系收缩加剧，当ψ＞－１．１０ＭＰａ时，玉米、向日葵的Ｌｇ随温度增加而略有增加，而当ψ＜－１．１０ＭＰａ时，其Ｌｇ则随温度增高而下降。

局部灌水方式对玉米不同根区土-根系统水分传导的影响

以管栽玉米进行分根实验,在均匀灌水、固定部分根区灌水和根系分区交替灌水3种方式下,分期测定两个1/2根区及整个根区的土-根系统总水分传导(简称水导)、单位根面积和单位根长水导,研究局部灌水方式对玉米不同根区土-根系统水分传导的影响。结果表明:各阶段处理5d和10d时,总水导、单位根面积和单位根长水导一致表现为固定灌水和交替灌水的灌水区较之均匀灌水1/2根区均显著增大,说明局部灌水可以显著增强灌水区土-根系统水分传输的补偿效应。固定灌水时,灌水区水导始终显著大于非灌水区;交替灌水时,两个根区呈交替变化趋势。与固定灌水相比,交替灌水非灌水区的水分传导明显增大。因此,交替灌水能更好利用各部分根系资源以满足作物需水要求。

用高压流速仪测定植物的水分传导

用美国Dynamax公司生产的高压流速仪(High Pressure Flow Meter,HPFM)对豆类作物、西红柿、果树根系和冠层导水率以及苹果树苗全冠层阻力进行了测定试验研究,结果表明:此仪器在测定作物导水率及阻力时具有便于携带、测量时间较短、精度较高、范围较广等优点,不仅在实验室而且在大田中可以进行原位测定。

控制性分根区交替滴灌对苹果幼树形态特征与根系水分传导的影响

采用固定滴灌(根区一侧固定供水)、控制性分根区交替滴灌(根区两侧交替供水)和常规滴灌(紧贴幼树基部供水)3种灌水方式和3种灌水定额(固定滴灌和交替滴灌均为10、20和30mm,常规滴灌为20、30和40mm),对比研究了控制性分根区交替滴灌对苹果幼树形态特征与根系水分传导的影响.结果表明:交替滴灌的根区两侧土壤出现反复干湿交替过程,常规滴灌的根区两侧土壤含水率差异不显著.在灌水定额相同时,灌水侧的土壤含水率在3种灌水方式间差异不显著.与常规滴灌和固定滴灌相比,交替滴灌显著增加了苹果幼树的根冠比、壮苗指数和根系水分传导,在30mm灌水定额处理下,交替滴灌的根冠比分别增加31.6%和47.1%,壮苗指数增加34.2%和53.6%,根系水分传导增加9.0%和11.0%.3种灌水方式下,根干质量和叶面积均与根系水分传导呈显著线性正相关.控制性分根区交替滴灌增强了苹果幼树根系水分传导的补偿效应,促进了根系对水分的吸收利用,有利于干物质向各个器官均衡分配,显著提高了根冠比和壮苗指数.

胡杨木质部水分传导对盐胁迫的响应与适应

解析植物木质部导水率对逆境的响应和适应对促进植物抗逆性机理研究和受损植被恢复具有重要意义。该文以荒漠河岸林建群种胡杨(Populus euphratica)为研究对象,系统分析了胡杨幼株根、茎、叶水分传输通道对不同浓度盐胁迫的响应和适应。结果表明:(1)胡杨幼株根系对盐胁迫的敏感性高于茎和叶,盐胁迫下根系生长和根尖数显著受到抑制,根木质部易于发生栓塞,导水率明显降低。(2)胡杨幼株茎木质部导水率对盐胁迫的响应依盐浓度而定,轻度(0.05 mol·L–1 Na Cl)和中度(0.15 mol·L–1 Na Cl)盐胁迫下,胡杨可以通过协调导管输水的有效性和安全性来调节木质部的导水率,维持植物正常生长;重度(0.30 mol·L–1 Na Cl)盐胁迫下,胡杨茎木质部导管输水有效性和安全性均明显降低,木质部导水率显著下降,并伴随叶片气孔导度的显著降低,从而严重抑制了胡杨的光合和生长。

果树根系水分吸收与传导研究进展

掌握果树根系的组织结构和形态特征,对研究果树根系水分吸收与传导、阐明果树抗旱机理和促进水资源的高效利用具有重要意义。通过对果树根系结构、根系分布特征以及土壤水分对果树根系水分吸收与传导的影响进行综合分析,探讨了水分胁迫下根系水分吸收与传导的机理,以及分区交替灌溉对果树根区水分的影响。

乔木和灌木枝水分传导脆弱性沿降水量递增的分化

植物枝条失去50%水分传导时对应的水势(ψ50),称为枝的水分传导脆弱性。该指标是反映植物干旱适应能力的关键指标,也决定着植物沿降水梯度的分布。乔木和灌木枝水分传导脆弱性沿降水量递增的变化是否一致,有待揭示。基于已发表的文献,筛选出236种乔木、137种灌木,建立ψ50与分布地年均降水量及分布地干旱指数关系,来确认两大类植物的ψ50沿降水递增的变化的异同。结果表明:乔木和灌木的ψ50均随降水梯度、干旱指数的增加而增加,一元线性回归方程显著;ψ50与降水梯度、干旱指数回归方程的回归系数在乔木和灌木间差异不显著,但同一降水量下,乔木比灌木具有较低的ψ50值。我们认为灌木和乔木枝水分传导脆弱性对降水量和干旱指数递增具有相似的适应性。

季节性干旱胁迫对石灰山三种常绿优势树种的水分和光合生理的影响

以西双版纳地区石灰山季节雨林三种优势常绿树种油朴(Celtis wightii)、尖叶闭花木(Cleistanthus sumatranus)和轮叶戟(Lasiococca comberi var. pseudoverticillata)为材料,研究了季节性干旱对树木枝条水分传导、最大光合速率(Amax)和渗透调节相关的叶片的生理生态特征等的影响。结果表明,与雨季相比三种植物的叶片凌晨水势在旱季都有显著的降低,说明该生境的植物在旱季遭受较为严重的土壤干旱胁迫。除油朴的枝条边材比导率(Ks)在旱季和雨季没有显著性差异外,尖叶闭花木和轮叶戟的Ks在旱季都有显著的降低;而枝条的叶比导率(Kl)三树种在两个季节间均无显著变化。Kl在旱季没有显著性降低,可能是常绿树种在旱季通过脱落部分叶片以调整其水力结构来保持较高的单位叶面积的水分供应。在旱季三树种Amax都有显著减小。Ks和Kl都和Amax呈正相关关系,说明了枝条木质部的水分传导对叶片光合作用有较直接的影响。三树种叶片膨压丧失点的水势和饱和渗透势在旱季也均显著降低,表明三树种都通过较强的渗透调节来适应季节性的干旱。与同一生境中两种常见落叶树种相比较,三树种木质部导管抵抗空穴化的能力较强,能在较低的木质部水势下保持其水分传导,以在旱季仍能维持叶片较为正常的生理功能。这些结果初步揭示了石灰山常绿优势树种通过水力结构的调整和渗透调节等来适应季节性干旱的策略。

室内试验方法确定非饱和土壤水分运动参数

以土壤水动力学为理论基础,以原状砂壤土为例,进行了室内非饱和土壤水分运动参数的测定。通过实测数据与经验模型Van Genuchten的拟和,对试验结果和拟和结果进行了对比分析,发现计算值与实测数据吻合较好。结果表明选用的经验模型是可靠的,确定的非饱和土壤水分运动参数是合理的。

局部灌水条件下不同根区在作物吸水中的作用

采用分根装置,在均匀灌水、固定部分根区灌水和根系分区交替灌水3种方式下,分期测定玉米的耗水量、两个1/2根区及整个根区的土—根系统水分传导与土壤含水量,研究各个根区在作物水分吸收中的作用。结果表明,3种灌水方式下,玉米耗水量与全部根区和灌水区土—根系统水分传导间均存在密切的正相关关系。均匀灌水条件下,1/2根区水分传导约占全部根区水分传导的一半;固定灌水条件下,灌水区占全部根区水分传导的比例远大于非灌水区,与全部根区接近。交替灌水条件下,两个根区对全部根区水分传导的贡献呈交替变化,其非灌水区占全部根区水分传导的比例较之固定灌水明显增大。全部根区土—根系统水分传导与灌水区土壤含水量明显相关,灌水区土壤含水量决定了整株作物的水分吸收情况。交替灌水的非灌水区从土壤到根系仍有一定的水分传输作用,而固定灌水的非灌水区使全部根区的土—根系统水分传导降低。

柞木波动干燥技术研究

探讨了在满足干燥质量的前提下利用温度梯度加大木材内部水分传导从而降低木材含水率梯度,提高干燥温度的方法。通过实验确定了高温高湿处理木材的温度及正常干燥时间和温度。

北方一年两熟地区秸杆覆盖免耕技术

主要内容及技术指标:该项目,从土壤物理、化学、微生物、杂草、经济等方面论证了秸杆覆盖免耕技术的机理。节水培肥是该技术的核心。与常规耕作相比,免耕由于保持了作物和土壤生物所创造连续、稳定的土壤空隙状况,利于土壤层次间水分传导,增强了土壤保蓄水能力;

JD512型联合整地机

土壤板结会影响田间作物根系的正常生长，阻碍水分传导和养分输送，结果使作物矮小枯黄，很难达到理想的产量。使用约翰迪尔JD512型联合整地机，可以有效地解决土壤板结。JD512型联合整地机配有两列圆盘耙，处理地表秸秆和平整地表，深达15．2cm，创造良好的耕层；深松齿能打破板结层，深达41cm，为作物的根系生长提供充足的空间——向更高产量迈出第一步。

节水吸灌技术探讨与实践

在土壤耕作层下修建一个蓄水槽,在槽中蓄水,蓄水槽上面铺盖留有孔洞的盖板,向孔洞中插入连通管至槽底,在连通管一侧打小孔通水。然后用吸水纤维做媒介,将一端插入连通管至槽底,另一端埋于士壤中,因吸水纤维有类似土壤毛管吸力作用,能将槽中的水吸入土壤,供植物吸收,以达到灌溉目的。

滴灌条件土壤水分运动方程Galerkin有限元解

理想条件下,土壤水分运动方程符合Richards方程,但在实践中很难应用。依据Galerkin有限元方法,推导出滴灌条件下土壤水分运动方程一阶近似解θ1=a1(1-a2x2-a2y2-b2z2)(1+t),揭示土壤含水率θ与水平距离xy、、垂直距离z和时间t之间函数关系。通过室内试验结果分析,认为该模型在实践上有一定的可靠性。