田間灌溉方式對植物根系吸水的影響

　　對作物根系吸水的研究一直是科學家所關注的一個重要話題，在這個研究的過程中我們需要用到測量土壤水分含量的土壤水分儀，以及對作物根系進行全面系統(tǒng)分析的根系分析儀。

　　近年來, 隨著根冠通訊理論和氣孔調(diào)節(jié)理論研究的逐步深入, 一種新型節(jié)水灌溉技術——根系分區(qū)灌溉(Partial root-zone irrigation, PRI)被提出并成功應用于農(nóng)作物和桃、梨、葡萄、蘋果等果樹的產(chǎn)量、水分利用效率、補償效應和根源信號傳導等研究方面。盡管有關 PRI 技術在農(nóng)作物和部分果樹上的應用已進行了大量研究, 但主要集中在水分利用效率、產(chǎn)量和品質(zhì)等方面, 而關于 PRI 技術對果樹根系生長性狀和根系活力的影響研究報道較少。

　　Torrecillas 等認為根系是植物吸收水分和營養(yǎng)物質(zhì)、感知土壤環(huán)境的紐帶, 根系的生長情況和活力水平對果樹的生長發(fā)育及產(chǎn)量的形成具有至關重要的作用。在一定的水分范圍內(nèi), 根系生長與土壤水分狀況呈正相關, 當水分脅迫時,根系活力下降, 進而影響根系分布、地上部生長和產(chǎn)量。

　　因此, 明確不同土壤水分條件下植物根系的生長動態(tài)對制定合理的灌溉管理措施具有重要意義。PRI 灌溉是一種局部灌水技術, 其基本方法和思路是每次僅對植株部分根系灌水, 其余根系干旱脅迫到一定程度時再交換灌水部位。濕區(qū)根系吸水維持植株正常的生理活動, 干區(qū)根系感知、傳遞土壤干旱信息, 從而使地上部做出應對干旱脅迫的措施,最終達到節(jié)水并高產(chǎn)的目的。該技術具有土壤濕潤區(qū)小、灌水頻繁和土壤水分運動較快等特點, 其特殊的灌水方式和水分分布形式必然對根系的生長和分布產(chǎn)生較大影響。但由于 PRI 灌水技術在國內(nèi)外推廣應用的時間不長, 加上田間條件下根系受土壤不可觀測性等的限制, 使得對根系研究的廣度和深度遠不及地上部分。

　　目前不同灌溉方式對根系生長和分布的影響研究主要集中在玉米、小麥、黃瓜等農(nóng)作物上, 而關于 PRI 灌水技術對蘋果根系生長和分布的影響研究較少。為此, 本文采用盆栽方法探討常規(guī)灌溉、持續(xù)虧缺灌溉和根系分區(qū)灌溉 3種供水方式對蘋果根系生長的影響, 以期為制定干旱、半干旱地區(qū)果園灌溉管理措施, 提高果樹水分利用效率提供理論依據(jù)。