提高植物水分利用率

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提高作物水分利用率的途径

提高作物水分利用率的途径

提高作物水分利用率的途径
作物的水分利用率是指作物从土壤中吸收的水分中,可以被作物利用的比例。

提高作物水分利用率是非常重要的,可以有效地提高作物的产量和品质,同时也可以减少灌溉水的浪费。

以下是提高作物水分利用率的途径:
1. 合理施肥。

适当地施肥可以促进作物的生长和发育,提高作物的抗旱能力,进而提高作物的水分利用率。

但施肥量过多会导致土壤肥力过高,影响作物对水分的吸收能力,因此需要合理控制施肥量。

2. 选择适合的作物品种。

选择适合当地生态环境的作物品种,可以提高作物的抗旱能力,减少水分的浪费。

3. 使用节水灌溉技术。

采用滴灌、喷灌等节水灌溉技术可以将水分直接输送到植物根系处,减少水分的蒸发和浪费。

4. 种植绿肥。

种植绿肥可以改善土壤结构和肥力,增加土壤保水能力,进而提高作物的水分利用率。

5. 加强土壤管理。

加强土壤管理可以改善土壤质量,提高土壤保水能力,增加作物对水分的利用效率。

总之,提高作物水分利用率需要综合运用上述措施,根据不同的生态环境和作物品种制定不同的管理方案,以达到最佳的效果。

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探究小麦探墒沟播技术的优势

探究小麦探墒沟播技术的优势

探究小麦探墒沟播技术的优势
小麦探墒沟播技术是一种先开沟再播种的栽培方法,其优势主要体现在以下几个方面:
1. 提高水分利用效率:探墒沟播技术可以在播种前开沟灌水,使土壤中的水分均匀分布,提高了水分的利用效率。

相比于传统的整地后撒播种的方法,探墒沟播可以避免土壤表面的水分流失和蒸发,减少了水分的浪费。

2. 促进根系生长:通过探墒沟播技术,种子可以直接接触到湿润的土壤,有利于种子迅速发芽和根系的生长。

根系的生长受到了更好的保护,能够更好地吸收养分和水分,提高植物的抗逆能力,同时也有利于根系的侧枝生长,增加根系的分布面积,进一步提高水分和养分的吸收能力。

3. 提高播种成功率:由于探墒沟播技术可以提供更好的生长条件,使种子能够快速发芽和生长,因此种子的成活率和发芽率较高,可以大大提高播种的成功率。

尤其在干旱地区或土壤条件较差的地方,探墒沟播技术能够更好地满足种子生长的需求,减少种子的死亡率,提高了整体产量和经济效益。

4. 节约劳动成本:探墒沟播技术在整地前开沟灌水后,在沟内直接播种,较传统的整地、撒播种方法节约了劳动成本,减少了农民的劳动强度和耕作时间,提高了农田的生产效率。

5. 适应不同土壤类型:探墒沟播技术可以根据农田的土壤条件进行调整,适应不同的土壤类型和地理环境。

如在高原地区或砂质土壤中,由于水分的渗透性较强,探墒沟播技术可以更好地保持土壤中的水分,减少水分的流失,提高土壤的保水性能。

小麦探墒沟播技术通过提高水分利用效率、促进根系生长、提高播种成功率、节约劳动成本和适应不同的土壤类型等方面的优势,可以提高小麦的产量和质量,为农民创造更好的经济效益。

植物生理学作业——植物水分利用效率综述

植物生理学作业——植物水分利用效率综述

植物水分利用效率的研究方法与影响因素植物学15硕凡 3150190 Tel.摘要:植物WUE是耦合植物光合与水分生理过程的重要指标, 同时也是联系植被生态系统碳循环和水循环的关键因子, 具有重要的生理学、生态学和水文学意义。

研究如何提高水分利用效率可提高同化物产量,节约水资源。

WUE有不同尺度和畴的研究,如叶片、全株、群体的尺度与瞬时WUE、在WUE和综合WUE,叶片WUE常用于代表植物整株WUE。

研究WUE的方法主要有光合气体交换法与稳定碳同位素法,其中稳定碳同位素法是较为先进、准确的测定方法。

本文提供了不同方法测定WUE的计算公式。

植物WUE受多种因素影响,包括植物生理因子如气孔导度、光合效率;环境因子如水分、光照、温度、CO浓度等;个体因子如代2途径、形态、基因型等。

本文同时提供了WUE研究分子生物学的前沿成果,为今后的研究提供了参考方向。

关键词:WUE;蒸腾作用;气孔导度;δ13CMethods and Factors of Plant Water Use Efficiency Abstract: WUE is an important indicator of plant photosynthesis and water coupling physiological processes, and also is the key factor contacting vegetation ecosystem carbon and water cycles, with important significance in physiology, ecology and hydrology. Study how to improve water use efficiency can increase assimilate production and conserve water resources. WUE studies at different scales and areas, such as scale of leaf, the whole plant and colony WUE, instant WUE, intrinsic WUE and integrated WUE. Leaf WUE commonly used in behalf of the whole plant WUE. WUE research methods mainly include photosynthetic gas exchange and stable carbon isotope method which is more advanced and more accurate. This article provides calculation formulas of different methods of WUE. Plant WUE affected by many factors, including plant physiological factors such as stomatal conductance, photosynthetic efficiency, environmentalconcentration, factors such as moisture, light, temperature, CO2individual factors such as metabolic pathways, morphology, genotype etc. This article also provides cutting-edge research in molecular biology achievement of WUE and provides a reference direction for future research.Keywords: WUE, transpiration, stomatal conductance, δ13C一、概述蒸腾作用对植物有重要意义,提供植物吸收和运输水分的主要动力,同时也会使植物丧失水分。

利用电解质渗透改善植物水分利用率的研究

利用电解质渗透改善植物水分利用率的研究

利用电解质渗透改善植物水分利用率的研究提高农业生产效率和增加农产品产量是农业技术研究的重要方向之一。

在农业生产中,植物的水分利用率是决定作物产量和品质的关键因素之一。

然而,由于气候、土壤水分等因素的影响,植物的水分利用率往往较低,导致不利于农产品的增产。

近年来,研究人员发现了一种新的改善植物水分利用率的技术——电解质渗透(ET),并应用于农业生产中。

本文将深入探讨这种技术的机理、优点和现实应用,希望能对推进农业生产的发展发挥一定的作用。

一、电解质渗透的原理电解质渗透是一种通过电解质溶液提高植物根系水分吸收的技术。

这种技术是利用电解质溶液的特殊性质——渗透压,通过渗透作用,促进根系对水分的吸收,提高植物的水分利用率。

电解质溶液的渗透压与其浓度成正比,能够有效地改变根系内的水分体积,使根系内的压力增加,通过等渗作用,促进水分从土壤和根系周围环境向根系内部渗透。

这种渗透作用形成一个“水压差”,使植物能够更加充分地吸收到土壤中的水分,提高植物的水分利用效率。

二、电解质渗透的优点1. 提高水分利用效率电解质渗透技术能够通过改变植物的水分吸收形式和机制,提高水分利用率。

比起传统的灌溉方式,它能够更加有效地利用土壤中的水分资源,减少水分的浪费,达到减轻水资源压力的效果。

2. 改善根系生长环境电解质渗透技术能够改变土壤的物理和化学性质,对提高根系的生长速度和生长环境有着积极的影响。

例如,电解质溶液可以改善土壤的结构,提高土壤的透气性和通水性,促进根系的生长。

3. 提高植物品质和产量通过提高植物的水分利用率和根系的生长速度,电解质渗透技术能够提高植物的产量和品质。

一些研究表明,在若干作物中,采用电解质渗透技术的产量比传统的灌溉方式增加了10%~20%左右。

三、电解质渗透的应用前景和现状电解质渗透技术的应用前景广阔。

首先,它可以作为一种可持续的农业模式,帮助缓解农业生产对水资源的依赖,提高农业生产的经济效益和社会效益。

提高农业用水效率的主要技术途径

提高农业用水效率的主要技术途径

●土肥植保●云南农业2002年第7期有机农业病虫害防治措施□昆明市官渡区农业局65 02 00林玉丹有机农业是一种完全不用或基本不用人工合成的肥料、农药、生长调节剂和畜禽饲料添加剂的生产体系。

因此有机农作物就要求在健康的、具有丰富营养的土壤体系中生长,依靠肥沃的土壤提供充足的养分,健康茁壮的作物能自己抵抗病虫害的侵害。

虽然在有机农产品的生产阶段只能通过自然的方法而不是化学物质来控制杂草和病虫害,但并不是有机农业就不能采取任何人工的手段来控制病虫草害,在实施有机种植过程中,可采取以下一些措施来进行病虫害的防治:1控制栽培方式1.1深耕整地以破坏在土壤中原有的病、虫、草害的循环方式。

可以结合施用有机肥进行深耕,将土表层和落叶层中害虫的蛹、卵、幼虫及多种病原体深埋土中。

同时,也可将深土层中的害虫如蛴螬、象甲类幼虫暴露于地面,使之因环境不适或遭天敌捕食而致死。

翻土时可以结合适当的敲压,可造成虫蛹机械死亡或翌年无法羽化出土。

必须注意的是要选择合适的耕作时间,并注意土壤的干湿程度,以免造成水土流失。

1.2适时采摘、合理修剪及时的采摘,合理的修剪,可以改善生产环境的通风透光条件,抑制一些喜湿、喜阴的病虫害的发生,同时也可恶化一些害虫的营养生长条件,破坏害虫的产卵场所,以保证作物健康生长和产量。

1.3改变作物种植的株行距作物间的距离会影响其生长速度,同样也影响着害虫对觅食、产卵地点的选择,如果种植过密,那就会减少作物间空气的流通,增加病虫害的发生机率。

1.4采用保健防治法保健防治法即采用一些非化学、生物的措施,以达到防治病虫害的目的。

例如,在澳大利亚的有机果园中,到了冬天,园主就会将一些麻袋放到树干的周围,过了一段时间,麻袋上就聚集了大量的白香柏飞蛾的幼虫。

这时将麻袋移走进行销毁,害虫就被很有效的防治了,而这一过程无需喷施任何杀虫剂,完全符合有机农业的要求,还可以及时清除田地及周边的残枝落叶,清除害虫产卵繁殖、聚集的地方,使迁移性害虫或杂草无法落地生根。

植物生产中的水分利用与节水措施

植物生产中的水分利用与节水措施

植物生产中的水分利用与节水措施水是植物生长发育的重要组成部分,对于农业生产来说,水分利用和节水措施是至关重要的。

本文将探讨植物生产中的水分利用以及一些有效的节水措施。

一、植物生产中的水分利用植物通过根系吸收土壤中的水分,并通过蒸腾作用将水分传导至地上部分,以满足生长所需。

植物对水分的利用可以通过多种方式实现。

1. 蒸腾作用的调节蒸腾作用是植物叶片通过气孔释放水汽的过程。

植物可以通过调节气孔的开闭程度来控制蒸腾速率,从而适应不同环境条件。

在干旱条件下,植物会减少气孔的开放程度,降低蒸腾速率,以减少水分流失。

2. 根系结构的优化植物的根系结构对于水分吸收和利用具有重要作用。

植物可以通过根系的生长和分枝来增大吸收水分的面积,以提高水分吸收效率。

此外,细根的分布范围也会对水分的利用产生影响,细根多分布于土壤表层的植物往往具有更好的水分利用能力。

3. 水分的再利用植物通过封闭循环系统将蒸腾作用产生的水汽再利用,以降低水分的损失。

在气候干燥的地区,一些植物通过具有特殊结构的叶片来收集和利用蒸腾的水分,提高水分利用效率。

二、节水措施为了提高植物生产中的水分利用效率,减少水资源的浪费,人们也采取了一系列的节水措施。

1. 灌溉方式的改进合理的灌溉方式可以提高水分利用率。

定量灌溉和滴灌技术是比较常见的节水灌溉方式。

定量灌溉通过计算植物的需水量,精确控制灌溉量,避免过度灌溉。

滴灌技术则通过滴水管将水滴按需直接送到植物根系附近,减少了水分的蒸发和流失。

2. 土壤改良与保水改良土壤结构和提高土壤保水能力可以减少水分的流失。

通过加入有机物质、矿物质和多孔质材料等改良土壤,可以提高土壤的保水能力,增加植物的水分利用效率。

3. 水资源的循环利用合理利用水资源,实施水的循环利用也是一项重要的节水措施。

例如,将农田排放的废水进行处理后,再次用于灌溉农作物,减少了对水资源的消耗。

4. 科学农艺管理通过科学的农艺管理,选择适应当地环境条件的农作物品种,控制适宜的种植密度和栽培周期等,可以减少水分的浪费,提高水分利用效率。

提高植物水分利用率

提高植物水分利用率

植物水分利用率的影响因素及测定方法摘要:提高植物水分利用率具有重要的意义,本文介绍了水分利用率的概念,不同植物的水分利用率,重点介绍了目前广为应用的稳定碳同位素测定植物水分利用率的方法,及影响WUE的因素:CO2浓度、耕作方式、灌水、秸秆覆盖、施肥、植物遗传。

关键词:水分利用率; WUE ;稳定碳同位素;影响因素全球水资源丰富,而淡水资源较少,可灌溉水更加缺乏且分布不均匀。

在一些发展中国家,如中国、印度、非洲国家等,人均可利用水资源少,如果遇到恶劣环境导致农作物缺水,就会造成人类与作物抢水的场面,严重的话会引发饥荒,造成大量人口死亡,形成无法预估的灾难。

可见,提高植物水分利用率是如此重要,正如诺贝尔和平奖获得者,布劳格所说,“让每一滴水生产出更多的粮食”,因此,国内外众多研究人员都在致力于提高植物水分利用率。

1 水分利用率的概念及其表达式1.1叶片水平上的生理学概念以单位蒸腾量固定的净CO2 量,即植物的蒸腾效率来表示:WUE=PH/TRPH为单叶的净光合速率,TR为蒸腾速率,其单位是umol(CO2)mol-1(H2O),即消耗单位水所吸收的CO2的摩尔数。

由于便携式光和测定系统的广泛应用,使这一测定计算方法简便易行,缺点是只能表示某一时刻的瞬时值,而测定的部位亦受到限制(如多用于测定叶片的WUE等)。

1.2田间水平上的广义概念把WUE表述为单位蒸腾蒸发量的地上部干物质产量。

可简单用下式表达:WUE=DW/CW (2)式中,DW 为地上部干物质量;CW 为蒸发蒸腾量。

其单位一般为kg·m-3hm, 即消耗单位水所获得的单位土地面积上的干物质量,一般是指经济产量。

蒸发蒸腾量可用水分平衡公式获得。

此表达方法的优点是简单明了,目的性强,便于理解和计算。

缺点是单位的大小因土壤面积的不同而不同,反映的只是一个综合的最终结果,不能反映作物生育时期的某一阶段、某一部位的水分利用情况,难以分析植物组织瞬时的水分利用效率。

高中生物植物生产与环境《提高水分利用率的途径》教案设计

高中生物植物生产与环境《提高水分利用率的途径》教案设计

第三节提高水分利用率的途径教学重点:◆节水灌溉技术;保墒技术;水土保持技术。

教学难点:◆节水灌溉技术。

一、集水蓄水技术(一)沟垄覆盖集中保墒技术基本方法是平地(或坡地沿等高线)起垄,农田呈沟、垄相间状态,垄作后拍实,紧贴垄面覆盖塑料薄膜,降雨时雨水顺薄膜集中于沟内,渗入土壤深层。

(二)等高耕作种植,截水增墒基本方法是沿等高线筑埂,改顺坡种植为等高种植,埂高和带宽的设置既要有效地拦截径流。

(三)微集水面积种植我国的鱼鳞坑就是其中之一;在一小片植物,或一棵树周围,筑高15~20cm的土埂,坑深40cm,坑内土壤疏松,覆盖杂草,以减少蒸腾。

二、节水灌溉技术(一)喷灌技术喷灌是利用专门的设备将水加压,或利用水的自然落差将高位水通过压力管道送到田间,再经喷头喷射到空中散成细小水滴,均匀散布在农田上,达到灌溉目的。

(二)地下灌技术把灌溉水输入地下铺设的透水管道或采用其他工程措施普遍抬高地下水位,依靠土壤的毛细管作用浸润根层土壤,供给植物所需水分的灌溉技术。

(三)微灌技术微灌技术是一种新型的节水灌溉工程技术,包括滴灌、微喷灌和涌泉灌等。

(四)膜上灌技术这是在地膜栽培的基础上,把以往的地膜旁侧改为膜上灌水,水沿放苗孔和膜旁侧灌水渗入进行灌溉。

(五)植物调亏灌溉技术调亏灌溉是从植物生理角度出发,在一定时期内主动施加一定程度的有益的亏水度,使作物经历有益的亏水锻炼后,达到节水增产,改善品质的目的,通过调亏可控制地上部分的生长量,实现矮化密植,减少整枝等工作量。

三、少耕免耕技术(一)少耕少耕的方法主要有以深松代翻耕,以旋耕代翻耕、间隔带状耕种等。

(二)免耕国外免耕法一般由三个环节组成:利用前作残茬或播种牧草作为覆盖物;采用联合作业的免耕播种机开沟、喷药、施肥、播种、覆土、镇压一次完成作业;采用农药防治病虫、杂草。

四、地面覆盖技术(一)沙田覆盖沙田覆盖是由细沙甚至砾石覆盖于土壤表面,起到抑制蒸发,减少地表径流,促进自然降水充分渗入土壤中,从而起到增墒、保墒作用。

植物水分利用率及其提高途径

植物水分利用率及其提高途径

植物水分利用率及其提高途径
植物水分利用率是植物生长发育过程中非常重要的一个数值指标,是衡量它们对水资源利
用效率和灌溉效果好坏的一个重要依据。

植物水利用率可以通过多种方式发挥作用,其中最常见的是通过减少土壤湿度差分以减少
植物需水量,从而提高植物的水利用率;其次是通过水文监测系统控制和管理灌溉水量,
控制和改善水文条件,以便更准确地满足植物的需水量;此外,还可以采用新的灌溉技术,如节水灌溉技术、地下灌溉系统、和智能检测技术等,以提高植物的水利用率。

此外,可以进行适当的土壤处理,增加土壤水文性质,增加土壤有机质,从而增加土壤容
重和提高土壤吸水能力,从而提高土壤湿度差分并增加植物对水分利用率。

另外,可以根据植物的生长状况适当进行综合施肥,从而提高植物的水利用率,通过改善
土壤的曝气状况和调节植物的内在状况,提高植物对养分和水分的吸收能力,从而有效地
提高植物的水利用率。

最后,要记住,提高植物水利用率不仅可以节约水资源,而且还能大大提高植物生长发育
效果,保证植物发育健康,所以要在植物栽培管理实践中充分利用这些技术,为节约水资
源和植物生长发育效果好做出贡献。

总之,植物水利用率是植物正常生长发育的重要依据,要想提高植物的水利用率,有许多
做法可以采用,可以减少土壤湿度差分,管理灌溉设施,采用新的灌溉技术,进行土壤处理,进行综合施肥等,以节约水资源,提高植物正常生长发育效果。

植物的水分利用效率

植物的水分利用效率

水分是植物生长和发展所必需的重要因素之一。

植物通过根系吸收土壤中的水分,并通过蒸腾作用将水分输送到叶片,供光合作用和其他生理活动使用。

然而,在干旱和水资源短缺的地区,植物必须更高效地利用有限的水资源来生存和生长,这就涉及到植物的水分利用效率。

植物的水分利用效率是指植物在相同水分条件下,单位吸收的水分量所产生的单位产量。

水分利用效率的高低直接关系到植物的生长速度和幸存能力。

首先,植物的形态和结构可以影响其水分利用效率。

植物的根系决定了植物对水分的吸收能力,根系发育完善和扩展范围广的植物可以更多地吸收水分。

叶片的形态也会影响植物的水分利用效率。

一些植物具有厚厚的叶片,这有助于减少水分的蒸腾损失;而一些植物具有细长的叶片,能够减少叶片表面积从而减少蒸腾作用。

此外,植物表皮的厚度和叶片的纹理特征也会影响叶片的蒸腾作用。

其次,植物的生理特性也会影响其水分利用效率。

植物的光合作用是通过叶绿素在叶片中吸收光能转化为化学能,产生有机物质的过程。

然而,光合作用也会带来水分的蒸腾作用。

一些植物具有更高的光合效率,意味着它们能够在较低的蒸腾损失下完成更多的光合作用,从而提高了水分利用效率。

此外,一些植物具有调节蒸腾作用的机制,例如通过闭合气孔减少水分蒸腾,从而降低了水分利用率。

最后,环境因素也会影响植物的水分利用效率。

干旱和高温是最常见的限制植物生长的环境因素。

植物在干旱条件下有更高的蒸腾损失,因此需要更高的水分利用效率来生存。

一些植物能够调节其根系的发育和分布,以适应干旱条件。

一些植物还可以积累水分并存储在植物体内,以备干旱时期使用。

在农业生产中,提高植物的水分利用效率对于节约水资源和提高农作物产量至关重要。

一些措施可以采取,例如灌溉技术的改进,选择适应干旱条件的抗旱品种以及合理的施肥和田间管理等。

此外,通过遗传改良也可以培育出更高效的植物来适应不同的水分条件。

综上所述,水分是植物生长和发展的重要因素。

植物的水分利用效率受到植物形态和结构、生理特性以及环境因素的影响。

如何提高农作物对水分的利用率

如何提高农作物对水分的利用率

如何提高农作物对水分的利用率农作物对水分的利用率是农业生产中的重要指标之一。

随着水资源日益紧缺,提高农作物对水分的利用率已成为农业可持续发展的关键问题之一。

本文将探讨一些有效的方法和技术,以提高农作物对水分的利用率。

一、科学调控灌溉水量科学调控灌溉水量是提高农作物对水分利用率的关键。

农作物在不同生长阶段对水分的需求量不同,因此应根据作物的生长需要合理安排灌溉水量。

一般来说,在农作物的生育期初期,需求量相对较小,随着生长发育,需求量逐渐增大。

在蓄水期、大气湿度较高时灌溉水量可以适当减少,而在农作物处于开花结果期、大气湿度较低时,应增加灌溉水量。

二、改善土壤保水能力土壤保水能力的提升可以增加农作物对水分的利用率。

首先,应加强土壤管理,保持土壤的结构稳定性。

经常松土、耕作,可以改善土壤通气性和保水性,提高根系对水分的吸收能力。

其次,应适时施加有机肥料,提高土壤的有机质含量,增加土壤的保水能力。

此外,合理选择植物覆盖物,如玉米秸秆覆盖等,能减少水分的蒸发,提高土壤的保水能力。

三、选择适应性强的农作物品种选择适应性强的农作物品种,可以提高农作物对水分的利用率。

目前,许多农作物的新品种逐渐涌现,这些品种在抗旱性和耐寒性方面有着明显的改进。

根据不同地区的气候和土壤情况,合理选择适应性强的农作物品种,可以提高农作物对水分的适应能力和利用率。

四、合理施肥合理施肥也是提高农作物对水分利用率的重要手段之一。

通过科学施肥,可以提高土壤养分含量,增加农作物的抗旱能力。

应根据土壤条件和作物需求,合理选择肥料种类和施肥时间,避免施肥浪费和养分流失。

此外,采用有机肥料和生物有机肥料,可以改善土壤质地,增加土壤肥力,提高农作物对水分的利用效率。

五、应用节水灌溉技术应用节水灌溉技术是提高农作物对水分利用率的重要途径之一。

例如,滴灌和微喷灌等精确灌溉技术,可以直接将水分输送到植株根部,减少水分的流失和蒸发。

定量灌溉技术和土壤水分监测技术,在灌溉过程中能够准确掌握农作物的水分需求,避免过量灌溉和浪费。

如何应用植物农学技术提高农作物的水分利用效率

如何应用植物农学技术提高农作物的水分利用效率

如何应用植物农学技术提高农作物的水分利用效率植物农学技术是指通过对植物生长、开花、结果和抗逆性等方面进行调控和管理的方法。

在农业生产中,水分是农作物生长发育的重要因素之一,合理提高农作物的水分利用效率对于农业的可持续发展和粮食安全至关重要。

本文将介绍一些应用植物农学技术提高农作物水分利用效率的方法和措施。

一、良好的土壤水分管理在农作物种植过程中,土壤的保水性和排水性对于作物的生长和发育具有重要影响。

因此,良好的土壤水分管理是提高农作物水分利用效率的关键。

首先,合理施肥,保证作物的养分供应。

适量施用有机肥和无机肥,提高土壤的肥力,增加农作物对水分的吸收能力。

其次,进行适时浇水,避免土壤过多或过少的水分。

根据不同作物的生长需求和气候条件,科学制定浇水方案,合理分配水资源。

最后,注意改善土壤结构和增加有机质含量,提高土壤的保水能力和排水性,减少水分的流失和盐渍化现象。

二、适应性品种选择不同农作物对水分的需求不同,因此,在种植农作物时,选择适应性强、对水分利用效率高的品种是非常重要的。

在育种过程中,通过选择和培育耐旱品种,改善农作物的耐旱性。

耐旱品种对于土壤水分的吸收和利用效率高,能够在干旱条件下保持较稳定的产量。

因此,在选择农作物品种时,应考虑品种的耐旱性和抗旱能力,选择适应当地气候和土壤条件的品种,提高水分利用效率。

三、应用科学灌溉技术灌溉是农作物生长发育所必需的水分补给方式,因此,科学灌溉技术的应用对于提高农作物水分利用效率至关重要。

传统的灌溉方式存在着浪费水资源和不利于农作物生长的缺点,因此,采用节水灌溉技术是非常重要的。

滴灌、喷灌和微灌等节水灌溉技术能够减少水分的流失和蒸发,提高水分的利用效率。

合理的灌溉量和灌溉时机可以满足作物生长的需求,避免过量的水分供应。

四、科学管理与调控植物农学技术的应用不仅包括对作物的生长环境进行控制和管理,还包括对植物生长发育的调控。

科学管理与调控包括合理的栽培措施、病虫害防治和适时采收等。

提高农田水分利用率的措施

提高农田水分利用率的措施

提高农田水分利用率的措施俗话说:“有收无收在于水,收多收少在于肥”,水在作物生长中有着不可取代的作用。

提高干旱区水分利用率是提高产量的有效途径。

措施有:一是工程节水。

利用管灌、滴灌、水平畦灌、隔沟灌、间歇灌溉等减少田间蒸发量。

二是生物节水。

利用抗旱作物、抗旱优良品种提高作物水分利用效率﹙推广抗旱作物及抗旱品种﹚。

三是农艺节水。

利用不同植物抗旱节水特点,进行种植布局和耕作制度的调整,提高农田水分利用效率。

在农田基础设施和农作物品种既定的情况下,只有通过农艺节水来提高水分利用率。

农艺节水的主要措施如下:一、深耕“深耕-寸土,能耐十天旱。

”深耕可以打破常年耕作踩塌形成的坚实“犁底层”,将下层“死土”翻起,减小作物根系下扎阻力,并能促进根系下扎和扩大根系吸收范围,可熟化其结构,风化其养分,提高土壤的耕作性能、保水性能和肥力。

深耕还可加强雨季吸纳降水,以供作物旱季消耗,可称为“深耕蓄墒”。

从而达到提高水肥利用率的效果。

深耕一般在作物收获后秋冬季进行。

二、中耕保墒。

“墒”,指的是土壤水分,保墒就是“经营土壤水分”。

所谓经营,就是通过深耕、细耙、勤锄等手段来尽量减少土壤水分的无效蒸发,使尽可能多的水分来满足作物蒸腾。

“耕”通俗的回答是“除草”。

古代就有“锄三省-”的说法——锄三遍可少浇-水。

实际上,除草只是较为浅显的原因之一,锄地的核心是“松土保墒”。

“锄不厌数,勿以无草而中缀”。

就是说,锄地是不论次数的,没有草也要锄。

“松土”,就是切断毛细管,堵塞裂缝。

从而“保墒”一一一抑制水分沿毛细管上行至地表蒸发和直接经裂缝蒸发。

松土保墒,一般在雨后土壤表面干燥到不泥泞时进行。

用锄头在土壤表面松出l0公分左右厚的“暄土”,暄土不会开裂。

暄土层与下层之间的毛细管也被切断了,不再能从下层获得水分,因此会迅速干燥成无水分可供蒸发的“被子”,把下层水分牢牢地“捂”在土壤中。

俗话说“锄头自有三寸泽”就是对松土保墒功能的生动总结。

提高农业用水效率的主要技术途径

提高农业用水效率的主要技术途径

提高农业用水效率的主要技术途径二、调整种植结构,开发培育节水高产品种由于品种的差异,作物水分利用效率存在较大的差别,通过调整作物布局,建立适应抗逆型种植制度,一般可使农田整体作物水分利用效率提高0. 15-0 . 26kg/m增产15% -30 %。

从总的情况来看,玉米等碳4植物比小麦等碳3植物水分利用效率高,根据区域和种植区的实际情况,调整和优化种植结构,对提高农田整体水分利用效率是非常有利的。

节水高产品种的培育是提高作物产量的重要途径,培育抗旱增产品种是现代作物育种的一个新方向,也是提高农业用水效率的不可或缺的举措。

我们必须利用现代技术,如生物技术、基因工程技术等克隆或者发现抗旱增产基因,为提高水分利用效率做出更大的贡献。

三、“以肥调水”技术是提高水资源利用率的重要手段研究结果表明,作物的产量与温度、光照、水分、肥料等因素有密切关系,在其他因素不变的条件下,作物的需水量与肥力相互耦合,呈现出规律性变化关系。

通过调节土壤肥力可以获得较大的作物水分利用效率:由于在一些地区,特别是干旱或半干旱地区,水分是影响作物生长主导限制因子,因此,可以通过以肥调水,提高农业用水利用效率。

各地区应该根据各地的实际情况,寻求以肥调水的最佳方案,在实践中大力提高水资源利用效率。

四、大力推进节水灌溉制度节水灌溉制度是农业高效用水的基础,它针对农作物的生理特点,通过灌溉和农艺措施,调节土壤水分,对农作物的生长发育实施促进结合,以获得最佳经济产量的灌溉方式:实践表明,各种农作物不同发育阶段对水分的需求有很大差异,并非长期都要求土壤湿润才能稳产高产。

一般而言,在作物营养生长盛期和受粉、受精期需水量较多,而在苗期和营养生长结束,生殖生长开始阶段,可以适度水分亏损面不减产。

许多旱作物苗期保持较低土壤含水量,可以促进根系深扎,为充分利用土壤水奠定坚实的根基:成熟期为了防止倒伏,保持较低土壤含水量是非常必要的。

这是开展节水灌溉的理论基础。

农业生产水资源利用效率的提高措施

农业生产水资源利用效率的提高措施

农业生产水资源利用效率的提高措施水资源是人类生命和经济发展的基石,而农业生产占据了全球水资源使用的70%以上。

然而,水资源的短缺和污染已经成为全球性的问题,因此,提高农业生产水资源利用效率势在必行。

以下是一些可能可行的措施。

技术手段现代农业生产需要结合技术手段,以便在控制用水量的同时保证农产品的质量和产量。

一种有效的手段是精准灌溉,这可以确保水分为作物的生长和发展提供充足的条件,同时避免了垃圾流失。

其中,被普遍使用的自动化喷淋系统可以方便地通过设置水分和施肥要求,而不是随意喷洒。

另外一个提高效率的方法是利用植物保护剂,例如液体肥料。

因为这些肥料是通过叶部直接喷洒的,并被植物吸收,它可以减少浪费和过度施肥。

此外,合理地使用辅助设施,如农药和生物入侵物的虫害措施,可以有效地提高生产效率。

管理手段除了技术手段外,科学合理的灌溉管理手段同样十分重要。

对于农业生产者而言,他们需要明确地了解作物的水分需求和耐受度,以此决定进行灌溉的频率和量。

同时,对于土壤透水性的注意也非常关键。

使用覆盖材料,如范围材料或细沙,可以帮助土壤保湿,提高透水性,减少水流失,并消除浪费。

农业生产者们也需要了解季节性变化。

例如,在干旱季节,特别是在移民地区,他们可以根据降雨量和天气等自然条件智能调整灌溉模式,同时避免过度灌溉。

因此,在分析和利用当地气候和天气数据等技术方面,发展新的管理措施至关重要。

环境状况对于农业生产者而言,提高水资源利用效率是一项系统性任务,在考虑措施时需要考虑环境中各种因素的影响。

例如,环境中土壤质量的变化很大程度上影响了农业的生产效率。

因此,农业生产者需要选择合适的土壤改良方法,以减轻污染并改善土壤总体质量。

此外,对于一些灌溉设施,如水源和水管,农业生产者需要定期维护和检查,这不能仅仅靠一个人的本能调整。

在重视环境的同时,农业生产者也需要逐步完善即使最新的农业管理策略,例如支持生态农业发展,同时鼓励各种农业创新。

提高灌溉水利用效率与节约水资源量的关系

提高灌溉水利用效率与节约水资源量的关系

提高灌溉水利用效率与节约水资源量的关系灌溉水的运行可分为三个环节,每个环节都存在水的利用效率的问题。

第一个环节是从水源,通过渠系到田间的输水环节。

目前,我国综合的渠系水利用系数比较低,约为0.5左右。

因此,进行以渠系防渗为中心的灌区工程改造与建设是节水灌溉的主攻方向之一。

第二个环节是灌溉水在田问通过各种方式进行灌溉。

我国目前灌溉水的有效利用率约为0.8左右。

推广喷微灌等先进灌水技术,改进地面灌水方法、加强田间工程建设,有利于提高田间灌溉水及降水的利用,也是节水灌溉的主攻方向之一。

第三个环节是作物对田间水分利用,指标是作物单位耗水量产出的粮食。

1.灌溉水的合理利用避免过量灌溉大多数的灌溉水都不可能被完全吸收,有的水因为浇灌速度太快形成径流而损失,有的水则因为蒸发而损失,但是水的最大浪费来自于过量灌溉,土壤就像海绵,它对水的保持能力是有限的,灌溉时最多使土壤含水量达到这个上限,超过此上限的灌溉水在植物根区以下通过深度渗透而流失,不能被土壤保持,因此不能被植物利用,所以在使用灌溉系统时,灌溉深度不宜超过植物主要根系活动深度(即根量占总根量80~90%土层深度)。

考虑土壤的渗透能力。

在坡度大和土壤渗透能力差的地方,需将灌水时间分成若干时间段进行以免产生径流损失。

比如在某个灌溉区域,根据植物需水量的要求需要灌溉20分钟,但是当灌至5分钟时径流产生,如果继续灌溉,大量的水都将流失,在这种情况下我们可以将这2O分钟分成4个时间段,每段灌5分钟,中间间隔15分钟以供土壤渗透。

灌溉控制器一般每个程序都设有4到8个启动时问,可以通过多次启动来实现分段灌溉。

有些控制器(比如雨鸟MC 等系列控制器)更是专门为此设计了"循环+人渗";功能。

选择合理的灌溉时间。

傍晚浇水并非好主意,因为这样一来植物叶面在整个夜晚都是湿润的,这将为真菌的入侵创造有利条件;中午浇水对植物而言是个好的选择,但是在中午由于蒸发产生的水损失也越大。

植物的水分利用效率

植物的水分利用效率

植物的水分利用效率植物是地球上最重要的生物之一,它们通过光合作用将阳光转化为化学能,并通过根系吸收水分和营养物质。

在这个过程中,植物的水分利用效率起着关键的作用。

水分利用效率是指植物在光合作用过程中,利用单位水分量产生的干物质的多少。

了解植物的水分利用效率对于解决水资源的合理利用和保护生态环境具有重要意义。

一、水分利用效率的影响因素植物的水分利用效率受多种因素的影响,包括环境条件、植物种类、气候变化等。

1. 环境条件:土壤含水量、土壤质地、光照条件以及温度等环境因素都会影响植物的水分利用效率。

例如,干旱地区的植物通常具有较高的水分利用效率,它们能够适应水分稀缺的环境,通过调节气孔开合和根系吸收水分来提高水分利用效率。

2. 植物种类:不同的植物种类对水分的利用效率也有差异。

一些适应干旱环境的植物,如仙人掌和沙漠植物,通常具有较高的水分利用效率。

而一些生长在湿润环境中的植物,如水生植物和热带雨林植物,一般具有较低的水分利用效率。

3. 气候变化:气候变化对植物的水分利用效率也有着重要的影响。

全球气候变暖导致气温升高和降水模式的改变,这将对植物的水分利用效率产生深远影响。

一方面,气候变暖可能导致蒸腾作用的增加,植物需要更多的水分来维持其正常生长和发育。

另一方面,降水模式的变化可能导致植物在生长季节内无法获得足够的水分,进而降低水分利用效率。

二、植物调节水分利用效率的策略为了适应不同的环境条件和水分利用需求,植物具有一系列调节水分利用效率的策略。

1. 调节气孔开合:气孔是植物体内的重要通道,能够调节水分的蒸发和二氧化碳的吸收。

植物通过调节气孔的开合程度来控制蒸腾作用的强弱,从而调节水分利用效率。

在干旱环境中,一些植物能够通过闭合气孔减少水分的蒸发,提高水分利用效率。

2. 深入土壤吸水:植物的根系能够深入土壤中吸取水分和养分。

一些适应干旱环境的植物具有较长的根系,能够到达更深的土层,吸取更多的水分和养分,提高水分利用效率。

水分有效利用率及提高途径

水分有效利用率及提高途径

水分有效利用率及提高途径下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。

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作物水分利用率

作物水分利用率

作物水分利用率作物水分利用率是指作物在一定的分配量水分的处理下,能够从土壤中吸收与消耗的水分的比例。

它可��以分析作物蒸腾、渗漏、汇流等水分动态过程,以及作物发育与产量形成的决定性作用,表现出作物对水资源利用的效率,作物水分利用率的增加有助于提高农作物的产量和质量。

一般来说,作物水分利用率的增加会导致作物产量和质量的提高,反之,水分利用率的降低会导致产量的下降。

尽管水气和土壤相关性较强,但若水分蒸发速度低于渗透速度,即使缺水也不会影响作物生长。

此外,如果作物水分利用率越高,土壤墒情越不受植物影响,可以有效地控制土壤和植物之间的水热平衡状态。

影响作物水分利用率的因素有很多,如大气环境、土壤、植物和基因的影响。

当大气温度升高时,大气中的水分蒸发速度会加快,从而减少作物水分利用率。

土壤类型也会影响作物水分利用率,土壤类型相同,但含水量不同时,作物水分利用率也会有所差异。

另外,植物类型、栽培方式和复种植物密度对作物水分利用率也有影响。

最后,植物品种或基因也会影响作物水分利用率,有些作物可以控制根系在某一水分均衡点以下的消耗量,这样可以提高作物水分利用率。

为了提高作物水分利用率,有必要重视大气环境、土壤、植物,以及种子基因的作用。

一旦调节合理,这些环境因素就可以增加作物水分利用率,从而增加产量和质量,同时减少农业灾害现象出现。

此外,科学农业技术,例如节水灌溉、可持续土壤肥力管理等也是提高作物水分利用率的重要手段。

Crop water use efficiency is the ratio of water absorbed and consumed by crops from the soil under a certain allotment. It cananalyze the dynamic process of water such as crop transpiration, leakage, drainage and the determinative role of crop development and yield formation, showing the efficiency of crop utilization of water resources, and the increase of crop water use efficiency can help to improve crop yield and quality.Generally speaking, the increase of crop water use efficiency can lead to the increase of crop yield and quality, while the decrease of water use efficiency will cause the decrease of yield. Although water vapor and soil correlation is strong, if the evaporation speed of wateris lower than the infiltration speed, even if there is a lack of water,it will not affect crop growth. In addition, the higher the crop water use efficiency, the less the soil moisture is affected by the plant, which can effectively control the water-heat balance between soil and plant.There are many factors affecting crop water use efficiency, such as。

植物的气孔调控与水分利用效率

植物的气孔调控与水分利用效率

植物的气孔调控与水分利用效率植物是地球上最重要的生物之一,它们通过光合作用吸收二氧化碳,并释放出氧气。

然而,在进行光合作用的过程中,植物也会失去大量的水分。

为了保持充足的水分并降低水分的损失,植物发展出了一套复杂的气孔调控机制,以提高自身的水分利用效率。

气孔是植物表皮上的微小开口,可以通过开闭来控制植物与外界的气体交换。

气孔的开闭受到多种因素的影响,其中最主要的是植物的水分状况和环境的湿度。

当植物处于水分充足的环境中时,气孔会打开,允许气体的交换以促进光合作用。

而在干旱等水分缺乏的环境中,植物会通过收缩气孔来减少水分的散失。

植物通过调控气孔的开闭速度和程度,来适应不同的环境条件。

例如,在高温环境下,植物会加快气孔的关闭速度,以减少水分的损失。

相反,在低温环境下,植物会减慢气孔的关闭速度,以保持足够的气体交换。

植物还可以通过改变气孔的密度和分布来调节水分的利用效率。

一些植物在干旱地区生长时,会减少气孔的密度,从而减少水分的散失。

除了水分条件外,植物还受到光照强度、二氧化碳浓度和植物激素等因素的调控。

光照强度较高时,植物会增加气孔的开放程度,以便吸收更多的二氧化碳进行光合作用。

而在二氧化碳浓度较高的环境中,植物会减少气孔的开放程度,以防止过多的水分散失。

此外,植物内部的激素也会调节气孔的开闭,以适应外界环境的变化。

植物的气孔调控机制对于植物的生长和生存至关重要,它直接影响着植物的水分利用效率。

水分利用效率是指植物在进行光合作用时吸收单位水分的能力。

植物通过调节气孔的开闭来控制水分的流失,从而提高水分利用效率。

高水分利用效率的植物能够在干旱的环境中生存更长时间,并且能够更好地适应气候变化。

对于农作物来说,水分利用效率的提高对于增加农作物的产量和改善耐旱性至关重要。

通过研究植物的气孔调控机制,科学家们可以探索新的育种策略和农艺管理方法,以提高农作物的水分利用效率。

一些研究表明,通过培育具有更高气孔密度和更快开闭速度的农作物品种,可以显著提高作物的耐旱性和产量。

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植物水分利用率的影响因素及测定方法摘要:提高植物水分利用率具有重要的意义,本文介绍了水分利用率的概念,不同植物的水分利用率,重点介绍了目前广为应用的稳定碳同位素测定植物水分利用率的方法,及影响WUE的因素:CO2浓度、耕作方式、灌水、秸秆覆盖、施肥、植物遗传。

关键词:水分利用率; WUE ;稳定碳同位素;影响因素全球水资源丰富,而淡水资源较少,可灌溉水更加缺乏且分布不均匀。

在一些发展中国家,如中国、印度、非洲国家等,人均可利用水资源少,如果遇到恶劣环境导致农作物缺水,就会造成人类与作物抢水的场面,严重的话会引发饥荒,造成大量人口死亡,形成无法预估的灾难。

可见,提高植物水分利用率是如此重要,正如诺贝尔和平奖获得者,布劳格所说,“让每一滴水生产出更多的粮食”,因此,国内外众多研究人员都在致力于提高植物水分利用率。

1 水分利用率的概念及其表达式1.1叶片水平上的生理学概念以单位蒸腾量固定的净CO2 量,即植物的蒸腾效率来表示:WUE=PH/TRPH为单叶的净光合速率,TR为蒸腾速率,其单位是umol(CO2)mol-1(H2O),即消耗单位水所吸收的CO2的摩尔数。

由于便携式光和测定系统的广泛应用,使这一测定计算方法简便易行,缺点是只能表示某一时刻的瞬时值,而测定的部位亦受到限制(如多用于测定叶片的WUE等)。

1.2田间水平上的广义概念把WUE表述为单位蒸腾蒸发量的地上部干物质产量。

可简单用下式表达:WUE=DW/CW (2)式中,DW 为地上部干物质量;CW 为蒸发蒸腾量。

其单位一般为kg·m-3hm, 即消耗单位水所获得的单位土地面积上的干物质量,一般是指经济产量。

蒸发蒸腾量可用水分平衡公式获得。

此表达方法的优点是简单明了,目的性强,便于理解和计算。

缺点是单位的大小因土壤面积的不同而不同,反映的只是一个综合的最终结果,不能反映作物生育时期的某一阶段、某一部位的水分利用情况,难以分析植物组织瞬时的水分利用效率。

1.3区域水平上的综合概念Gregory[1]等为有利于全面分析水分利用率而制定了如下数学表达式:WUE=ew/{1+(L+Es+R+D)/Et}式中,WUE仍然指单位水资源的生物量; L 指在储存和运输过程中的损失量;Es为土壤蒸发或稻田里的水面蒸发量;R为径流量; D为作物根区的流失量;Et为作物蒸腾量;ew为蒸腾效率(单位蒸腾量固定的净CO2量). 其单位与式(2)相同. 此表达式考虑到田间或群体尺度的蒸腾与蒸发作用、水在根际间的流失等因素,反映的内容比较全面。

缺点是比较复杂,难以操作,需分别计算蒸腾蒸发量等。

1.4应用碳同位素技术可间接测定比较作物的WUE[2-6]首先计算样品中的13C/12C值与标准样品偏率的百分比:δp=(Rp-Rs)/Rs式中,Rp和风分别为植物和标准化石样品中的13C/12C值与植物生长点空气中的13C/12C的比值,计算同位素的分辨率为:△=(δa-δp)/(1+δP)式中, δa 0为空气中的13C组分。

△分别与植物的蒸腾速率和WUE呈负相关,据此可表示WUE的大小。

可见它表示的是WUE的相对大小。

此方法的优点是测定的结果比较准确可靠,变异幅度较小,可用于比较不同基因型的差异,有利于育种者使用;而且采集的样品较少,并且测定不受时间和季节的限制。

缺点是需使用昂贵的质谱仪进行测定。

△与田间测得的WUE及其产量的关系还有待研究证实。

2 稳定碳同位素介绍及应用稳定同位素是没有放射性的同位素,其绝对丰度是指某一同位素在所有各种稳定同位素总量中的相对份额,常以该同位素与1H(取1H=1012 )或28S1(28S1=106 )的比值表示。

比如碳的绝对丰度为0.03%(地壳中的绝对丰度为0.28%)。

相对丰度(F)是指同一元素各同位素的相对含量。

自然界中C有2种稳定同位素,即12C和13C,相对丰度分别为12C=12C/(12C+13C)=98.90%,13C=13C/(12C+13C)=1.10%。

一般定义碳同位素比值R=13C/12C。

但绝对比值R极难测准,因此实际工作中将待测样品(Sa)的同位素比值Rsa与一标准物质(St)的同位素比值Rst 作比较,即用样品的同位素比值相对于某一标准的同位素比值的千分差表示:δ(‰)={(Rsa/Rst)-1}×1000 (1)碳同位素分析标准为PDB (Peedee Belemnite),为美国南卡罗来纳州白垩纪皮狄组拟箭石化石,其“绝对”碳同位素比值13C/12C=(11237.2士90) ×10-6 (Hayes,1982),定义其δ13C(‰)=δ0‰ [7]δ13C值是用质谱仪测定的。

碳同位素质谱分析对象为CO2气体,制备过程中要尽量消除CO的影响,否则CO和CO2之间的同位素交换会影响质谱分析结果。

对有机化合物的碳同位素分析有3种反应装置:(1)多次循环分析系统,使第1次未完全反应的甲烷再次与CuO反应;(2)通用分析系统,采用银基化合物作催化一氧化剂,适用于各种类型的有机化合物;(3)密闭安瓶法,将微量样品(2~3 mg)与2 g的CuO混合后放入5 ml的安瓶中,在真空线上先将安瓶抽成真空,在850~1 000℃高温下在O2气流中燃烧或者以CuO作氧化剂生成CO2。

同时用Mg(ClO4)冷阱除去H2O。

为保证反应完全,可加入催化剂。

同位素的测量精度为0.34%。

(n=5),包括样品准备和仪器测量的误差[8]大气CO2浓度升高和大气温度升高都会影响植物的水分利用效率(WUE)。

确定单叶WUE常用气体交换的方法测定光合与蒸腾速率,这种方法测得的是瞬间值,容易受当时瞬间环境条件的影响而波动。

碳同位素技术提供了一种间接测定作物蒸腾效率和单叶WUE的有效方法。

可以通过对长期积累于叶片或其他器官中的碳代谢产物的稳定碳同位素分析来评估叶片或植株生长过程中总的WUE特性,这比用气体交换测定的瞬时WUE更具代表性。

另一方面,该方法不受时间和季节的限制,样品采集烘干之后,其中的c同位素成分不再改变,故可放置至生长季节后较空闲时进行测定,为实验带来方便。

虽然它是否可用来确定群体WUE尚存争议,但与传统方法相比,其方便、快速和准确测定显示了诱人的前景。

从1982年开始,Farquhar等进行了一系列关于稳定同位素比与植物组织水分利用效率方面的研究,从理论上论证了植物组织,尤其是C3植物的13C/12C比(δ13C )与叶片胞间C02浓度和大气CO2浓度之比(Ci/Ca)有关[6]:δ13CL=δ13Catm-a-(b-a)Ci/Ca (2)胞间CO2浓度又与水分利用效率有关[9]:WUE=(Ca— Ci)/1.6△W (3)式(2)中,δ13CL和δ13Catm分别是植物叶片和大气CO2的δ13C值;a是CO2经气孔扩散过程引起的分馏效应(=4.4‰),b是C3植物羧化作用引起的分馏效应(27‰)。

式(3)中,△W 是叶片与空气的水蒸气压差。

从式(2)和(3)可知,δ13CL与Ci呈负相关,与WUE呈正相关。

△与WUE的关系,因所用材料遗传背景不同,实验环境不同,取样部位和时间不同而有较大差异,不少实验结果相互矛盾。

但多数研究结果表明,△与WUE呈负相关[10]。

Peng Chang—Lian等(2002)将4个水稻品种栽于由计算机控制的C02为35和60 umol/mol田间塑料大棚里。

结果表明,高浓度CO2可改变水稻的光合作用和水分关系特性,品种间不同的响应显示了选育适于未来高浓度CO2下具有高产和抗逆性品种的可能性[9,19]。

3 WUE的影响因素3.1CO2浓度对WUE的影响在目前大气CO2浓度下,当光强为1000umm-2s-1时,胡杨树卵圆形叶(成年树主要叶片)(A)和披针形叶(成年树下部萌条叶片)(B)的净光合速率(Pn)分别为16.4umol`m-2`s-1和9.38umco2m-2s-1;水分利用效率(WUE)分别为1.52 umCO2m-2s-1H2O和1.18CO2mol-1H2O;当CO2浓度升到450umol mol-1,关照强度为1000umolm-2s-1时,A和B的WUE分别为2.26mmolCO2 mol-1H2O和1.35mmol CO2 mol-1H2O,A的WUE比B高0.1mmolCO2 mol-1H2O;CO2浓度升高后,两种叶形的WUE都提高了,但提高的程度不同,A提高了0.74mmolCO2mol-1H2O,B只提高了0.17mmolCO2mol-1H2O [11]。

CO2浓度增高可通过以下三条途径来提高植物叶片的WUE[12]:①、提高同化作用A,②、降低叶片气孔导度而减少蒸腾E,③、A和E的综合效应。

以项斌等人的实验结果为证,紫花苜蓿(Medicago sativa)的表观光和速率在CO2浓度倍增(700umol mol-1)时比在大气正常浓度(350umol mol-1)下提高18.7%,气孔导度下降2%,蒸腾速率减少2.7%,水分利用率则提高了30.1%;500uL l-1CO2浓度下生长的裂壳锥(Castanopsis fissa)和荷木(Schima superba)的净光和速率比在350uL L-1条件下分别提高了79%荷95%,气孔导度分别降低了13%和20%。

3.2耕作方式对WUE的影响杜兵[13]等研究发现,采用保护性耕作法的冬小麦地夏休闲期蓄水量比传统耕作高9%,水分利用效率提高13.2%,产量增加14%。

张胜爱[14]等研究发现,不同耕作方式小麦的水分生产效率不同。

免耕区水分生产效率为13.8kg/(mm.hm2); 深松区水分生产效率为14.1kg/(mm.hm2), 旋耕区水分生产效率为13.5kg/(mm.hm2)。

因此,免耕和深松耕的耕作方式有利于改善土体结构,增加土壤蓄水保墒性能,提高水分利用效率,节水、节本、增产、增效明显发展前景广阔。

3.3灌水处理对WUE的影响同样以冬小麦为例,张忠学[15]等研究发现,通过对冬小麦生长动态观测表明:减少灌水量可以促进冬小麦发育。

起身拔节水对冬小麦株高有显著影响。

叶面积指数、冠层干物重、根系总量随着灌水量的增加而增加。

各处理冬小麦根系总量的80%以上分布在0-20cm土层内。

随着灌水次数的增加, 灌水量的增多, 灌溉水的利用效率逐渐减小。

全生育期浇越冬水、起身拔节水、开花水的处理经济产量最高, 达到7716.7kg/km2,水分利用率最大,达到15.92kg/(hm2.mm), 单位水资源量的边际效率也最大, 达43.12kg/mm, 单次灌水的最大平均产量为851.65kg/hm2.3.4秸秆覆盖对WUE的影响赵聚宝[16]等研究表明,秸秆覆盖使冬小麦苗期的耗水减少14.3-17.2mm,中后期的耗水增加10.8-16.4mm,全生育期的总耗水量与对照十分接近,甚至略多于对照。

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