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分析的根系分析儀。

　　近年來, 隨著根冠通訊理論和氣孔調節理論研究的逐步深入, 一種新型節水灌溉技術——根系分區灌溉(Partial root-zone irrigation, PRI)被提出并成功應用于農作物和桃、梨、葡萄、蘋果等果樹的產量、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、產量和品質等方面, 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物質、感知土壤環境的紐帶, 根系的生長情況和活力水平對果樹的生長發育及產量的形成具有至關重要的作用。在一定的水分范圍內, 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、地上部生長和產量。

　　因此, 明確不同土壤水分條件下植物根系的生長動態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。濕區根系吸水維持植株正常的生理活動, 干區根系感知、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,最終達到節水并高產的目的。該技術具有土壤濕潤區小、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生較大影響。但由于 PRI 灌水技術在國內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灌溉、持續虧缺灌溉和根系分區灌溉 3種供水方式對蘋果根系生長的影響, 以期為制定干旱、半干旱地區果園灌溉管理措施, 提高果樹水分利用效率提供理論依據。