充分灌溉和干旱胁迫对棉花茎直径变化的影响

以桶栽棉花为试验材料,采用随机区组试验设计,探讨充分灌水条件下(T0)和一个干旱周期中(TI)的茎直径变化量(RV)、最大收缩量(MDS)及每日生长量(DI)之间的差异。试验结果表明,由于受到土壤水分减少的影响,TI处理棉花的茎杆逐渐收缩得不到恢复,其RV曲线下降和T0处理RV曲线的差异逐渐变大,并且同是TI处理的植株其RV下降幅度也不同;二种条件下棉株的MDS和DI均呈负相关;水分胁迫的加剧导致棉花叶片气孔导度变小。经回归分析二处理MDS和气象因子中的有效辐射有较好的相关性,表明有效辐射是导致茎变化的主因。据此提出土壤相对含水量60%为RV产生差异的临界值,土壤相对含水量40%是棉花茎秆内可被用做蒸腾的水分被完全耗尽的临界值;同时提出标准茎变化的概念及其全回归方程。

不同水分状况下棉花茎直径变化规律研究

利用DD型直径生长测量仪持续监测筒栽棉花茎秆直径的动态变化,对茎直径在不同天气的日变化规律、水分胁迫条件下不同生长阶段的变化规律及其与环境因素的关系进行了研究。结果表明,茎直径变化测量参数能较好地反映棉花水分状况,但茎直径变化受外界环境因素和作物自身发育特性共同影响,在不同生长阶段,宜采用不同参数作为水分诊断指标。在茎生长阶段,茎直径最大值随时间的变化能较好地反映棉花水分亏缺程度,而不同水分处理间的日最大收缩量差异不显著;在茎成熟阶段,日最大收缩量对水分亏缺的反应非常敏感,是适宜的水分诊断指标。对影响茎直径变化的环境因素进行分析后得出,土壤水分、辐射和空气饱和差影响最大,相对湿度次之,气温和风速的影响很小。在此基础上建立了棉花茎直径日最大收缩量与环境因子之间的回归模型,可为利用茎直径变化评价作物缺水状况提供依据。

根据植株茎直径变化诊断作物水分状况研究进展

植株茎直径膨胀和收缩与作物体内水分状况的关系一直是研究的热点问题。根据20世纪50年代以来的大量国内外文献,综述了茎直径变化法诊断作物水分状况的研究进展,阐明了从植株茎直径变化诊断作物水分状况方法的优势,指出了此项研究存在的问题,进而对其今后研究方向和发展趋势进行了展望。

基于茎直径变化监测番茄水分状况的机理与方法

该研究以春季温室番茄为试验材料,以筒栽和小区相结合的方法探索了番茄茎直径变化的机理与规律、外界环境因素对茎直径变化的影响以及如何消除气象因子对实测日最大收缩量(MDS)数值干扰等问题,目的在于为基于茎直径变化监测作物水分状况、实现自动灌溉的技术提供理论和实践依据。试验结果表明,番茄茎直径变化落后于叶水势变化,二者存在很好的相关性。番茄茎直径收缩过程是由韧皮部及木质部收缩同步构成,而恢复过程则是不同步的,木质部恢复较快。番茄盛果期蒸腾强度大于花果期蒸腾强度,蒸腾强度越大一天中最小茎直径出现的时间越晚,而其茎直径开始恢复的临界气孔导度值越小。番茄MDS的变化趋势和日均辐射的变化趋势一致,但变化幅度由土壤水分决定。当土壤相对含水率由田间持水率降至50%时,MDS随土壤水分的下降而变大,天气晴好时MDS能够很好的反映出土壤水分的差异;而当土壤相对含水率小于50%后,MDS随土壤水分的下降而变小。通过统计分析,由实测MDS与参照MDS相比的相对日最大收缩量(RMDS)指标基本上可以消除气象因子对监测结果的影响,稳定的反映土壤水分状况。

温室茄子茎直径微变化与作物水分状况的关系

在温室条件下,采用盆栽土培和小区试验相结合的方法,以茄子(Solanummelongena,品种新乡糙青茄)为材料进行了植株茎直径微变化(膨胀或收缩)与作物体内水分状况的关系试验研究,旨在为利用茎直径微变化无损快速诊断作物水分状况提供理论依据。盆栽和小区试验均采用两因素(土壤水分梯度和作物不同生育阶段)随机区组设计,土壤水分控制下限分别取田间持水量的80%FC(Fieldwatercapacity),70%FC,60%FC和50%FC;生育阶段分别为苗期、花果期和采收期;共有4×3=12个处理组合,重复3次。结果表明:无论是在较高土壤含水量或在较低土壤含水量条件下,在晴好的天气里,茄子茎直径都是在白天收缩,傍晚、夜间复原或膨胀,而且这种微变化动态与植株体内的水分状况密切相关,不同土壤含水量条件下植株茎胀缩的幅度存在明显差异。高水分条件下,植株茎收缩幅度小,复原能力强;低水分条件下,植株茎收缩幅度大,恢复能力差。茎直径变化对环境因子水汽压差(VPD)的响应比较敏感,二者呈正相关关系,相关系数R2为0·8938。茎直径变化量(ΔSd)与叶水势(ψL)、叶片相对含水量(LRWC)呈极显著正相关关系,相关系数R2分别为0·867和0·965。这些结果显示,茎直径变化量能灵敏、实时、准确地反映植株体内的水分状况;与其它作物水分诊断方法(叶水势法,叶片相对含水量法,细胞液浓度法等)相比,茎直径微变化法可能具有简便、稳定、无损、连续监测和自动记录的优势。

基于茎直径变化的无线传感器网络作物精量灌溉系统

为实现准确判断作物水分亏缺程度,为精量灌溉提供科学依据,该文基于作物水分胁迫茎直径微变化诊断方法,研发了无线传感器网络节点,并设计了无线传感器网络精量灌溉系统。该系统可以使人们随时随地精确获取作物需水信息,并实现精量灌溉。该系统具有功耗低、成本低廉、鲁棒性好、扩展灵活等优点。初步试验表明了该系统的合理性与实用性。可以应用于温室、农田、苗圃等区域。该研究为无线传感器网络在节水农业中的应用做出了探索。

基于茎直径变化的作物水分状况监测研究进展

对"利用茎直径变化监测作物水分"的研究进行了综述。自20世纪60年代开始,基于茎直径变化的作物水分状况监测指标体系研究经历了两个阶段,即茎直径变化与作物水势关系的定性研究阶段;考虑环境变化和植株正常生长的茎直径变化—作物水势之间动态量化阶段。此方法通过对作物体内水分的动态监测,并与计算机应用相配合,可以用于温室和大田条件下指导适时灌溉。

茎直径微变化诊断作物水分技术的发展及应用

植株茎直径的收缩和膨胀与作物体内水分状况密切相关,茎直径变化测量参数能实时、灵敏地反映作物水分亏缺程度。与其它水分诊断方法相比,基于茎直径微变化监测的方法具有简便、稳定、无损、连续监测和自动记录的优点。通过对作物体内水分的动态监测,并与计算机应用相配合,可以用于温室和大田条件下指导适时灌溉。

基于茎直径微变化的棉花适宜灌溉指标初步研究

在2004和2005年棉花生长季节,采用筒栽和大田小区试验相结合,对不同水分状况下茎直径微变化动态中日最大收缩量(M D S)、日增长量(D I)和当日复原所需时间(RT)等3个关键性指标进行了研究。结果表明,3个指标对植株体内水分状况变化的反应均非常敏感,随着日出前叶水势的降低,M D S明显增大;D I逐渐减小,在水势较高时变化幅度较小;RT则大幅度延长。当叶水势降低到-0.1M Pa时,D I变为负值,RT维持在24 h。3个指标的株间变异性测定结果表明,M D S和D I均存在较大的株间变异系数,RT的变异系数最小。对RT与土壤相对含水率进行相关分析发现,两者之间呈幂函数关系,相关程度达极显著水平。根据RT与叶水势和土壤相对含水率的关系,确定了RT对应于棉花适宜水分、轻度水分胁迫和重度水分胁迫的变化范围,而且,在对应的土壤含水率范围内,RT维持在一个相对稳定的区间,说明RT可作为指导棉花灌溉的适宜指标。M D S和D I由于影响因素较多,难以确定对应于水分胁迫的临界值,不适于单独作为灌溉指标。

夏玉米茎流速率和茎直径变化规律及其影响因素

为了揭示夏玉米茎流速率和茎直径的变化规律及其影响因素,该研究对夏玉米生育中期的茎流变化和茎直径微变化过程进行监测,分析了二者的日变化过程及相关关系、茎流速率与环境因子之间关系、茎直径随土壤含水率的变化规律。结果表明:茎流速率日变化过程呈单峰曲线型,其变化受太阳辐射、饱和水气压差、风速等气象因子的影响显著,通过对实测数据的分析得到了茎流速率与上述气象因子的线性回归方程,为今后利用气象因子预测夏玉米的叶面蒸腾量提供了基础;茎直径微变化的日变化过程也呈现明显的昼夜变化规律,白天收缩,夜晚复原,每日茎直径最大值随土壤含水率的降低而减小,二者之间呈线性相关关系,依据这一关系可利用茎直径微变化诊断作物缺水状况。

辣椒植株茎直径微变化与作物体内水分状况的关系

在温室条件下 ,采用盆栽土培和小区试验相结合的方法 ,以辣椒为材料进行了植株茎直径微变化与作物体内水分状况关系的试验研究。结果表明 ,植株茎膨胀、收缩与作物体内的水分状况有密切的关系 ,茎直径变化量能灵敏、实时、准确的反映植株体内的水分状况。与其他水分诊断方法相比 ,茎直径微变化法具有简便、稳定、无损、连续监测和自动记录的特点。

基于茎直径变化的甘蔗水分亏缺诊断指标确定

为了确定甘蔗水分亏缺诊断指标及其临界值，该文以新台糖22号为试验材料，通过盆栽和大田试验研究了水分胁迫下甘蔗全生育期植株茎直径变化特征，然后利用盆栽试验数据分析了盆栽甘蔗的茎直径变化指标日最大收缩量（maximum daily shrinkage，MDS）、日增长量（dailyincrease，DI）和土壤水分的关系，回归建立了基于MDS和DI的甘蔗水分亏缺诊断模型。大田和盆栽试验均表明，甘蔗处于苗期、分蘖期和伸长期的茎生长阶段，土壤水分差异导致的茎生长差异显著（P＜0.01）。盆栽试验表明60%以下田间持水率的水分胁迫（中度及重度干旱）在茎生长阶段均可使甘蔗茎直径增长总量降低约41.7%～100%，且对甘蔗茎直径增长的影响以伸长期最大，分蘖期次之，苗期最小；在甘蔗成熟期，16个观测日正常、轻、中和重旱茎直径总增长量分别为0.049、0.055、0.048和0.033mm，该阶段茎秆基本停止生长，土壤水分差异导致的茎生长差异不显著（P＞0.05），成熟期对水分亏缺最不敏感。对各生育期的MDS和DI与土壤含水率的回归分析结果表明，除成熟期DI指标外，其他各生育期的MDS和DI均与土壤含水率显著线性相关，决定系数在0.501～0.765之间。苗期MDS、分蘖期和伸长期的DI能更好地诊断水分亏缺。所建立的模型可较好的诊断甘蔗水分亏缺，研究结果可为利用茎直径变化指导甘蔗灌溉提供理论依据。

桃树茎直径变化及其与气象因子关系

用线性差分径向变化仪连续监测充分灌溉条件下的仕女红桃树茎直径变化,结合同步观测的气象因子数据,分析2007年3月中旬～10月下旬的仕女红桃树茎直径变化规律,为基于果树直径变化的灌溉管理提供基础依据。结果表明:仕女红桃树茎直径具有很好的时间变化规律,日变化曲线呈均匀"U"型,日最大值出现在黎明前后,日最小值出现在下午4时左右;季节变化方面,MDS呈低—高—低变化规律,从萌芽—开花期到果实成熟期的不同生长阶段,MDS平均值依次为87μm、200.84μm、253.75μm、171.67μm、138.67μm和94.34μm,坐果—展叶期和第一次果实膨大期MDS值居全生育期最高,需水量最大。桃树直径生长呈慢—快—慢变化规律,3月中下旬,开始生长,平均日生长量从12.68μm逐渐增加大36.84μm,7月24日～8月23日之间生长最快,平均日生长量达73.67μm,然后迅速下降,到生长末期平均日生长量仅为7.36μm。3～5月和7～9月可分别采用DI和MDS作为灌溉控制指标。茎直径变化与气象因子响应强烈,但不同生长阶段对茎直径变化产生主要影响的气象因子不同,对MDS产生主要影响的气象因子依次为:Rn、Tmax、Tmax、Tmax、RH和Rn,对SCG产生主要影响的气象因子依次为:Tmax、Ta、Tmin、RH、Ta和Ta。全生育期内温度是对直径变化产生影响的最主要气象因子,太阳辐射在全生育期内均与MDS有显著相关性。

树干径向变化对茎液流以及气象因子的响应

应用改进的SF-L型热扩散式树液流测定装置和DC型植物生长测量仪,结合北京2007年6-10月的气象数据,探讨了北京山区油松、侧柏树干茎周长动态因素与液流速率和气象因子之间的相关关系,并运用树木径向变化周期分段法将树木径向生长量从径向变化过程中分离开,结果表明:(1)油松、侧柏茎周长变化与液流速率的关系显著(P<0.01),油松为正相关,侧柏为负相关。(2)空气水汽压亏缺、日温差、空气湿度和日照时数与油松、侧柏茎周长变化关系显著,但在回归拟合过程中侧柏的解释因子只有空气水汽压亏缺和日平均风速,且解释程度比较低(0.356)。(3)油松、侧柏茎周长生长量的拟合水平较高,且影响气象因子相同,侧柏的液流速率也成为解释因子之一。水汽压亏缺、空气温湿度、日照时数、土壤水势和风速对树木的生长起到决定性的作用。

基于茎直径微变化的Zigbiee棉花精准灌溉监控系统的设计

针对棉花茎杆直径变化的测量参数能较好地反映棉花水分状况的特点,结合Zigbee无线传感器网络技术设计了棉花精准灌溉监控系统.该系统由无线监控网络和远程数据中心2个部分组成.首先给出了系统总体架构,其次设计开发了无线传感器网络节点,并给出了软件流程.该系统使人们随时获得棉花作物精确的需水信息,并实现精准灌溉.由于采用了无线数据传输方式,该系统解决了有线通信方式存在的难以扩展、难以升级等问题,具有低功耗、低成本、扩展灵活等优点.

温室茄子不同生育期茎直径变化特征及其与气象因子的关系

为了寻找诊断温室作物水分状况的可靠的茎变化指标,对春季温室条件下茄子不同生育期、不同土壤含水量茎变化关键指标进行了研究。结果表明,各生育期低水分处理的茎直径(MDS)日最大收缩量基本上大于高水分处理的MDS,但它们的变化趋势基本一致,这种一致性是由气象因子所致;苗期的日生长量(DI)从未出现过负值,高水分处理的累积DI要大于低水分处理的累积DI,且MDS和DI之间呈现出一定程度的负相关,而其余时期的DI基本上在DI=0附近波动;通过对MDS、DI和相关气象因子进行回归分析发现,MDS和气象因子有更好的相关性,基本上各时期MDS和相对湿度呈负相关关系,与温度、辐射、空气饱和差呈正相关关系;且气象因子对低水分处理的茎变化影响大于对高水分处理茎变化影响,由此提出建立合理土壤水分条件下的气象因子对MDS的预测模型作为诊断温室作物水分状况、实现自动灌溉的方法。

梨枣茎直径微变化的气象因子

枣树（ziziphus jujuba）作为陕北黄土高原地区的主要经济林树种,因其可观的经济效益与生态效益,成为国家退耕还林（草）工程的优选树种与工程后续良性发展的优势树种。实施精确灌溉是现代节水农业的发展趋势。

珍珠梅和榆叶梅茎直径微变化及其原因

晴好天气下,测定2种蔷薇科植物珍珠梅(Sorbaria sorbifolia A.Br)和榆叶梅(Prunus triloba Lindl.)茎直径、木质部直径、韧皮部直径、木质部含水量、叶水分亏缺和蒸腾速率日变化.结果表明,珍珠梅和榆叶梅茎直径呈现白天收缩,傍晚、夜间恢复或者膨胀的变化过程.珍珠梅和榆叶梅木质部直径变化趋势与茎直径变化趋势一致,而韧皮部直径无明显变化;相关分析表明木质部直径变化与茎直径变化呈现极显著正相关,说明木质部直径的变化是引起茎直径变化的主要原因.珍珠梅和榆叶梅木质部含水量与其木质部直径呈现极显著正相关;茎直径与叶水分亏缺呈现极显著负相关性,与水分代谢有密切关系.说明珍珠梅和榆叶梅的茎直径变化是由体内水分平衡决定的.

水分胁迫条件下甘蔗茎直径变化机理和监测方法

以新台糖22号为试验材料,以盆栽的试验方法,对甘蔗植株茎直径变化的机理和不同节位的茎直径变化规律进行了研究。试验结果表明,甘蔗茎秆木质部和韧皮部都有直径方向的收缩、膨胀变化,但是木质部的直径方向的变化幅度比韧皮部分大,收缩要明显的多;甘蔗茎收缩过程是由韧皮部及木质部收缩同步构成的,而茎恢复过程可能是不同步的,韧皮部恢复在先而木质部恢复在后,木质部补水恢复到原先厚度的时间较长。在茎生长阶段,甘蔗茎秆直径的增长是由下而上的,在水分充足的条件下上下节位的茎直径增长量保持较大的差异;在茎成熟阶段,蔗茎下节位基本停止生长而上节位还保持着微弱的生长态势。

夏玉米茎流和茎直径变化规律及其关系分析

通过对夏玉米生育期的茎直径微变化和茎流变化过程的监测,分析了茎直径微变化、茎流随土壤含水率和气象因子的变化规律,并对茎流与茎直径微变化之间的关系进行了分析。结果表明,茎直径微变化的日变化过程呈现明显的昼夜变化规律,白天收缩,夜间复原;茎直径日最大收缩量随含水量的升高而降低,可将其作为诊断作物水分状况的一个指标。茎流同样呈现明显的昼夜变化规律,白天茎流逐渐增大,在13:30左右达到最大值,然后减小。茎直径微变化、茎流的变化均受到太阳辐射、饱和水汽压差、空气温度、风速的影响。茎直径微变化与主要气象因子均呈负相关,茎流与其均为正相关关系。茎直径微变化与茎流之间呈负相关关系,且相关性很好。