控制性分根交替灌溉的原理
我国烟草灌溉现状及优化措施
※交流园地农业与技术2017, V ol.37, No.22255我国烟草灌溉现状及优化措施赵亚王朝富（云南省烟草公司文山州公司丘北县分公司，云南文山壮族苗族自治州 663200）摘 要：灌溉是烟草种植过程中最为重要的环节之一，直接关系到烟草的最终质量。
如今，我国烟草灌溉水源利用率低，灌溉水平还有待提升。
本文简要分析了我国目前烟草灌溉下现状，提出了节水灌溉技术与农艺节水技术2种灌溉方式，以期提高我国各个地区烟草灌溉水平与灌溉效果，保证烟草质量。
关键词：烟草灌溉；利用率；优化措施中图分类号：S572 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20171132221我国各烟草种植区域降水量存在差异，部分地区降水量多，使得烟株含水量超标，而部分地区降水稀少，烟株含水量难以达标。
因此，人工灌溉便成为控制烟草含水量的主要方式之一。
我国灌溉水平尚且需要提升，对灌溉用水的利用率也需要提高。
故而，如何创新新型的灌溉方式以提高灌溉水利用率，便成为我国烟草行业研究的主要内容之一。
1我国目前烟草灌溉现状我国淡水资源并不丰富。
目前，我国人均淡水资源的占有率仅仅是全世界平均水平的1/4，许多种植烟草的地区灌溉基础设施落后，大部分烟叶生产完全依靠自然界降雨，导致烟叶生产质量与水平难以得到进一步提高。
如今，我国种植烟草且可人工灌溉的区域仅仅有64.7hm2，占我国种植烟草区域总面积的64%，可见，我国烟草种植灌溉水平还有待提升。
现今，灌溉的方法相对较多，主要有井水灌溉、水库灌溉、河流灌溉以及水窖灌溉等。
但许多具备灌溉条件烟区水资源的利用率并不高，导致许多水资源被浪费，究其原因在于如下几个方面：水利基础设施落后，或是管道分布铺设不合理。
导致水资源在流动过程中发生渗漏、蒸发等现象，使得灌溉用水的利用率相对较低。
灌溉技术较为落后。
目前，大部分烟草种植区域所使用的灌溉方式以沟灌为主，而该灌溉方式的投入与产出比例严重失调，比值约为8.9:1，远远低于喷灌与滴灌2种灌溉方式，在灌溉用水严重不足的情况下，还形成较为严重的浪费。
玉米根系分区交替供应水氮的效应与高效利用机理
112 测定方法 分别于处理 1 、3 、5 d 时用 TTC(氯化三苯基四氮
唑) 还原法测定根尖部位根系活力[8] ,以单位时间单 位根尖鲜重还原的 TTC 量 (还原强度) 表示 ;处理 6 d 时收集并用日本 Waters 高效液相色谱仪测定根系 分泌物中的有机酸含量[9 ,10] ;处理 6 d 、12 d 、18 d 时 分别收获两边根系及地上部 , 烘干称重并用Байду номын сангаас本 VS2KTP 自动定氮仪测定其含氮量 。 113 数据处理
(NcWa) ,另一边为含 PEG 6000 的 - 012 MPa 全营养 液 (NcWb) ;交替供应氮素 (AN) :分根盒一边为全营 养液 (N1Wc ) , 另 一 边 为 1/ 2 Hoagland 无 氮 营 养 液 (N0Wc) [7] ;交替供应水氮 (AWN) : 分根盒一边为全 营养液 (N1Wa) ,另一边为含 PEG 6000 的 - 012 MPa 的 1/ 2 Hoagland 无氮营养液 (N0Wb) 。NcWa 、N1Wc 、 N1Wa 营养液组成与 NcWc1和 NcWc2相同 ,为了反映 另一半及交替后的情形而用不同符号表示 。营养液 pH 调至 613 ±012 。重复 5 次 。每处理 6 d ,两边营 养液进行交替 。共交替 2 次 ,处理 18 d (图 1) 。整个 培养过程中 ,每 3～4 d 更换一次营养液 ,每天上 、下 午各通气 2 h 并补加 1～2 次营养液 。
多种高效节水灌溉方式及其优缺点
九、覆膜灌
覆膜沟灌是在地膜覆盖栽培技术的基础上发展起来的一种新的地面灌溉方法。它是将地 膜平铺于沟中，沟全部被地膜覆盖，灌溉水从膜上（膜上沟灌）或膜下（膜下沟灌）输 送到田间的灌溉方法。
膜上沟灌技术适于在灌溉水下渗较快的偏沙质土壤上应用，可大幅度减少灌溉水在输送 过程中的下渗浪费。膜下沟灌适宜在水分下渗较慢的偏黏质土壤上应用，地膜可以减少 土壤水分蒸发。在新疆等地已大面积推广。
八、管道输水
管道输水是利用管道将水直接送到田间灌溉，以减少水在明渠输送过程 中的渗漏和蒸发损失。
目前我国北方井灌区的管道输水推广应用也较快。常用的管材有混凝土 管、塑料硬（软）管及金属管等。
优点： （1）输水迅速； （2）节水； （3）省地； （4）增产。 缺点： （1）仅仅减少了输水过程中的水量损失，而要真正做到高效用水，还应配 套喷、滴灌等田间节水措施。
四、漫灌
漫灌是在田间不做任何沟埂，灌水时任其在地面漫流， 借重力作用浸润土壤，是一种比较粗放的灌水方法。 灌水的均匀性差，水量浪费较大。
优点： （1）省水； （2）可培育旱地作物。 缺点： （1）灌水的均匀性差，水量浪费较大； （2）漫灌会导致土地盐碱化。
五、调亏灌溉（RDI）
该技术是在作物的非临界期减少灌水亏缺，处于干旱胁迫 状态，减少蒸腾耗水和延缓营养生长，而把有限的水量集 中供给作物的水分临界期，满足生殖器官形成和将喷头改变成折射和旋转结合的方式，进而实现了点喷和各种样式 的喷灌，对水资源的利用进一步的提高了，但其工作压力需要维持在一定 的范围内。
该技术主要运用在大棚、低矮作物种植区内。 优点： （1）在单位时间里出水量小，射程近； （2）喷洒的均匀性较好，为作物的生长创造了良好的环境。 缺点： （1）因为出水的空隙需要控制，其较小的口径使得喷头的喷灌范围有限，而 输水压力也需要控制，在进行使用时，一次性的投入成本相对较高； （2）由于在一定的单位时间内，灌溉的水量有限，因此灌溉所需要的时间也 比较长。
控制性交替隔沟灌溉对夏玉米生理特性和产量的影响
控制性交替隔沟灌溉对夏玉米生理特性和产量的影响汪顺生1，2，高传昌1，孙景生3，费良军2，周文1(1.华北水利水电学院，郑州450011；2.西安理工大学水资源研究所，西安710048；3.中国农科院农田灌溉研究所，新乡453003)摘要：本文研究了不同沟灌方式和水分处理对夏玉米生理特性和产量的影响。
结果表明，交替隔沟灌能使叶片的水分利用效率提高，有效抑制玉米的冗余生长，使光合产物向有利于产量形成方向运转；灌水量和耗水量均减小，而L-80与L-70处理分别减产2.85%与3.99%；同种水分处理，AFI的WUEI和WUEET都要远远大于CFI；CFI和AFI的WUEI均是L-70水分处理最高，分别为1.74和2.50 kg/m3；对于WUEET，CFI 是L-70最高（1.63kg/m3），AFI则是L-80处理最高（2.05 kg/m3）。
因此，在合理控制水分下限时，采用交替隔沟灌方式供水是夏玉米适宜的供水模式，能达到节水和实现增产的双重目标。
关键词：控制性交替隔沟灌；光合速率；农田；蒸腾速率；叶面积；产量；水分生产率1 引言水分是作物生长发育的主要生态因子之一，灌水对作物的产量和品质有显著的影响[1]。
随着世界水资源的日益紧缺与农业生产用水的矛盾日益突出，农业生产节水刻不容缓，为了解决农业水资源日益紧缺问题，国内外研究者打破渠道衬砌、管道输水、喷灌和微灌等常规的工程节水概念，从作物生理特性出发，提出了许多全新的节水灌溉技术，如限水灌溉、非充分灌溉、调亏灌溉和局部灌溉等等[2~5] 。
控制性交替灌溉(CAI)是康绍忠等人[6]提出的一种新的农田节水调控技术，与传统灌溉、非充分灌溉、限水灌溉和调亏灌溉均不同，强调在土壤的某个区域保持干燥，而仅让一部分区域灌水湿润，交替控制部分根系区域干燥、湿润；通过控制性交替灌溉使不同区域的根系经受水分胁迫锻炼，刺激根系吸收补偿功能，及作物部分根系处于水分胁迫时产生根源信号传输至地上部叶片，以调节气孔保持最适开度，达到以不牺牲作物光合产物积累而大量减少其奢侈蒸腾耗水而节水的目的。
2011年ALREADY现代农业节水灌溉技术推介_一_
中国水利报/2011年/11月/8日/第004版专题新闻现代农业节水灌溉技术推介(一)杨少俊李淑太面对全球气候变暖、蒸发量不断增大，人口日益增长，工农业用水持续增加的严峻形势，水资源短缺成为很多地区必须面对的课题。
如何确保现代农业持续发展?加大农业节水灌溉技术的研究和推广，是我国的必然选择。
现介绍几种投资小、节水效果明显、群众易于掌握的现代农业节水灌溉技术。
一、分根交替灌干旱和半干旱地区，水资源短缺，对农田作物实施控制分根交替灌溉，可使根系活动层的土壤人为在水平或垂直剖面的某个区域，并且始终有一部分生长在干燥或较为干燥的土壤中，限制部分根系吸水。
作物需水主要靠另一部分处于湿润区的根系，减少棵间蒸发，达到降低灌溉用水量的目的。
同时，有利于促进根系补偿性生长，提高作物对水、肥料的利用率。
控制分根交替灌溉，主要有以下几种形式:即隔沟交替灌溉、田间移动控制性交替滴灌、自动控制滴灌和控制性隔管渗等。
控制分根交替灌溉，主要用于宽行种植的大田作物及果树。
对密植的大田作物可采用大小水量交替灌溉，实现垂直剖面上的交替灌溉。
二、间歇地面灌传统的地面灌溉方式，是连续向沟(畦)供给一个大致稳定的流量，在水流沿沟(畦)推进过程中，水流是连续的，所以又称为连续灌溉。
间歇灌溉是把传统的一次放水改为周期性、间断地向沟(畦)供水。
灌溉时当水流入沟(畦)一定距离时，停止供水，将水改入另一沟(畦)，待田面水层消退后再开始供水。
第二次供水推进长度为第一次供水湿润长度加上新推进的一段长度，之后再停止供水，当到田面水层再消退后，再次开始供水。
不断重复这种灌水方式，直到灌完全部沟(畦)为止。
实验资料表明，间歇灌与传统的连续灌相比，灌溉水量相同时，推进距离是连续灌的1～3倍，比连续沟灌节水38%，省时一半左右，比连续畦灌节水26%左右。
三、膜上流水灌膜上流水灌是在地膜覆盖栽培的基础上，即畦、沟全部被地膜覆盖，利用地膜沟输水，通过放苗孔和旁侧入渗供给作物水分，也可在覆盖的地膜上专门设灌水孔。
分根交替灌溉
分根交替灌溉
分根交替灌溉是一种种植作物的方法，它可以提高作物的产量和质量，同时也可以减少水资源的浪费。
这种方法的核心思想是将水分分配到
不同的根系中，以保证每个根系都能得到足够的水分。
在分根交替灌溉中，种植区域被分成若干个小块，每个小块都有自己
的灌溉系统。
每次灌溉时，只有一部分小块被灌溉，其他小块则不被
灌溉。
这样，每个小块的根系都可以得到充足的水分，而不会因为其
他小块的根系竞争水分而受到影响。
分根交替灌溉的优点在于它可以提高作物的产量和质量。
由于每个小
块都能得到充足的水分，作物的生长速度会加快，产量也会增加。
此外，由于水分的分配更加均匀，作物的品质也会得到提高。
另外，分根交替灌溉还可以减少水资源的浪费。
在传统的灌溉方法中，往往会出现水资源浪费的情况。
而采用分根交替灌溉的方法，可以将
水资源分配得更加合理，减少浪费。
当然，分根交替灌溉也存在一些缺点。
首先，这种方法需要更加复杂
的灌溉系统，需要投入更多的资金和人力。
其次，分根交替灌溉需要
更加精细的管理，如果管理不当，可能会导致某些小块的根系得不到
足够的水分，从而影响作物的生长。
总的来说，分根交替灌溉是一种非常有效的种植作物的方法。
它可以
提高作物的产量和质量，同时也可以减少水资源的浪费。
当然，采用
这种方法需要投入更多的资金和人力，并需要更加精细的管理。
但是，如果能够做好这些方面的工作，分根交替灌溉将会是一种非常有前途
的种植作物的方法。
两种新的非充分灌溉模式
两种新的非充分灌溉模式
非充分灌溉是指由于水不充分，使得水分供给状况不能充分满足作物的需求，从而使作物实际用水速率小于最佳水分环境条件下的需水速率灌溉方法。
我国是个严重缺少淡水的国家，特别是北方大部分地区都难以进行充分灌溉，研究和推广非
交替灌溉与地面全部湿润灌溉相比，可以显著减少作物株间水分蒸发损失和叶片水分蒸腾损失，提高水分的利用效率。
据梁宗锁等人研究，在灌水下限控制为田间持水量的55%~65%，根系分成相等两部分实施交替灌水时，用水量减少34%~36.8%，而作物生长、产量仅下降6%~12%，节水效果极为显著。
交替灌溉通过人为的控制，干燥与湿润区域交替出现，即上次灌水的区域，下
次灌水时让其干燥，而上次保持干燥的区域，下次灌水，从而使不同区域的根系能够交替，接受一定程度的水分胁迫（亏缺）。
在常规沟灌的基础上，采用交替隔沟灌溉的方式，可实现交替性灌溉。
利用滴灌、渗灌等系统，轮流交替着在作物的两侧供水，每次只让一侧的根系区域湿润，而另一侧的根系区域则保持干燥，也可以实现交替性灌溉。
6~7。
节水灌溉理论与技术
节水灌溉理论与技术一、名词解释(20分,2分/个）1、节水灌溉：是根据作物需水规律及当地供水条件,为了有效地利用降水和灌溉水，获取农业最佳经济效益，社会效益，生态环境而采取的多种措施的总称。
2、农田水分状况：农田地面水、土壤水和地下水数量的多少,存在的形式及其在时空上的分布规律与变化情况。
3、毛管断裂含水量：随着作物的吸收和土表的蒸发，土壤的水分不断减少,当减少到一定程度时，土壤空隙中的毛管水连续状态将会遭到破坏而断裂,对应的土壤含水量即是毛管断裂含水量。
4、田间持水量：土壤的悬着毛管水达到最大量时的土壤含水量.5、大气干旱：由于大气的温度过高和相对湿度过低，阳光过强，或遇到干热风造成植物植物蒸腾耗水过大，都会使根系吸水速度不能满足蒸腾需要。
6、土壤干旱：当土壤含水率过低，会出现植物根系从土壤中所能吸取的水量难于满足叶面蒸腾的消耗，而影响作物的生长.7、作物需水临界期/需水关键期：通常把作物在整个生育期中对缺水最敏感,缺水时产量影响最大的生育期。
8、作物耗水量：是指实际条件下作物获得一定产量时所消耗的水量.9、作物需水系数（mm/kg）:作物生产单位产量的需水量。
10、作物水分生产效率：作物每消耗单位水量（mm/m3)所能生产的产量(kg/mm或kg/m3)。
11、农作物灌溉制度：是指作物播种前（或水稻插秧前）及全生育内的灌水次数,每次灌水的日期、灌水定额以及灌溉定额.12、灌水定额：一次灌水单位面积上的灌水量。
13、灌溉定额：作物全生育期各次灌水定额之和。
(m3/hm2或mm）14、阶段需水模数：作物各生育阶段的需水量占全生育期总需水量的百分数.15、日需水量:作物每日所需水量。
16、作物水分生产函数:作物产量与需水量之间的函数关系。
17、小畦灌技术：指畦田“三改”灌水技术,即“长畦改短畦，宽畦改窄畦，大畦改小畦”的三改畦灌灌水技术。
18、涌流灌溉技术:又称波涌灌溉或间歇灌溉,先用较大流量把水推进一段距离，暂停灌水，间隔一定时间之后再次放水，如此断断续续，使水流呈波涌状推进。
分根区垂向交替供水的节水机理及效应
分根区垂向交替供水的节水机理及效应史文娟; 康绍忠; 王全九【期刊名称】《《农业工程学报》》【年(卷),期】2000(016)005【摘要】为了探索一种新的节水灌溉技术——分根区垂向交替供水的节水增产效应 ,以盆栽玉米为试验材料 ,选用3种不同的灌水方式 (表面灌、下部灌、交替灌 )和不同的灌水周期 (3 d、5 d、7d)以及不同灌水方式下的相同灌水量组合进行了对比试验研究。
结果表明 ,垂向交替供水是可行的。
在相同的水势条件下 ,交替灌可提高作物的渗透调节能力 ,降低气孔关闭的临界水势 ,使光合同化产物从营养器官向生殖器官的分配增加 ,整株作物的长势呈现出苗壮、根旺的特点。
此外 ,5 d的交替灌与 3 d的表面灌相比 ,不仅作物的长势明显改善 ,且节水 2 6 %以上 ;7d的交替灌与 5 d的表面灌相比 ,作物长势无明显差异 ,但节水 2 0 %以上。
试验的最终结果认为 :5 d的灌水周期是试验范围内交替灌应用时较为成功的方式。
当以土壤含水率控制时 ,拔节期下层土壤含水率应不低于 5 4%的田持 ,上层土壤含水率应不低于 40【总页数】5页(P11-15)【作者】史文娟; 康绍忠; 王全九【作者单位】西安理工大学; 西北农林科技大学【正文语种】中文【中图分类】S2【相关文献】1.分根区垂向交替供水对玉米生长影响的研究 [J], 史文娟;康绍忠2.烤烟不同生育时期分根区交替灌溉的节水调质效应 [J], 刘永贤;李伏生;农梦玲3.番茄垂向分根区交替控制滴灌室内试验及节水机理 [J], 胡笑涛;康绍忠;张建华;张富仓;李志军;周良臣4.分根区垂向交替供水的节水机理及效应 [J], 史文娟; 唐绍忠5.分根区交替灌溉对辣椒生长及产量的影响 [J], 吉胜鹏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
合理灌溉的机理及如何合理灌溉ppt课件
把土壤一植物一大气当作一个在物理上统一的连续体系进
行动态的、定量的水分研究，已30多年的历史。 Philip(1966)提出了较完整的关于SPAC的概念，认为尽管介 质不同，界面不一，但在物理上都是一个统一的连续体， 水在该系统中的各种流过程就象链环一样，互相衔接，而
1 ． 0MPa 或更少，但从叶到大气则降低几十甚至达 100MPa 。这 表明，在植株的水分吸收和蒸腾这样一个耦合过程中的主要阻力 是R叶-气 。
由于主要的、控制性的阻力在叶—气系统之间，这意味 着，通过整个连续体的通量，主要决定于调节蒸腾的那 些因素，包括供应水分汽化的能量。
然而，一般认为，根部阻力是导致蒸腾与根系吸水之间 时间滞后现象的原因。这种滞后经常在迅速蒸腾的时期 中引起叶片水分不足和气孔开度减小或关闭的现象。
Sexton 等人 (1974) 提出的 SPAC 模型，其综合性较强， 其中土壤水分再分布是用物理方法得到的近似值，作物 蒸腾是用半经验公式计算的。这种模型可计算根系吸水 速率和蒸腾速率，或可模拟根系层中的土壤水分运动及 水在植物组织中的运转过程，这些预报结果可用于指导 灌溉。
SPAC理论在农田灌溉中的应用，在模拟预测田间土壤 水分动态变化和作物蒸发蒸腾动态变化进行灌水预报， 以及模拟冠层叶温或叶水势、气孔阻力的动态变化等的 研究已有一定进展，但在田间水分的转化效率、节水灌 溉指标体系、作物缺水信息及诊断和以节水高产为目标 的农田水分管理与调控方面尚须探索和不断深入。
一个节水新思路、新途径。
3.控制性分根区交替灌溉革新 当植物根系部分处于逐渐变干的土壤中并脱水时 ，能够在 根中形成大量ABA，使 木质部汁液中ABA浓度成倍增加， 引起气孔开度减少，实现植物水分利用最优化控制。
分根区交替灌溉盆栽应用
分根区交替灌溉盆栽应用说起这分根区交替灌溉，我起初也是一脸懵，心想这又是哪路神仙整出来的新鲜玩意儿。
但你别说，这玩意儿还真有点门道，尤其是在盆栽上，那叫一个绝。
我家阳台那几盆宝贝，什么吊兰啊、茉莉啊，平时浇水可没少费心。
但自从我琢磨起这分根区交替灌溉，嘿，那叫一个省心。
说白了，就是把盆栽的土分成几块，每次浇水只浇那么一两块，轮流着来。
这样一来，每块土里的根都能喝上水，还不至于喝撑了。
那天，我正给那盆茉莉浇水，邻居老王路过，一看我这架势，乐了：“哟，刘老师，您这是唱的哪一出啊？”我放下水壶，一抹额头上的汗，笑道：“老王啊，这叫分根区交替灌溉，新学的，你试试，保证你家的花也精神。
”老王一听，眼睛一亮，凑近看了看：“嘿，还真是，这土一块湿一块干的，有意思。
得嘞，我也试试。
”你别说，这方法还真灵。
以前浇水，总是掌握不好量，多了怕涝，少了怕干。
现在好了，每次只浇一部分，既保证了水分，又避免了浪费。
那些花儿，一个个跟打了鸡血似的，长得那叫一个欢实。
有一次，我浇完水，坐在阳台的小凳子上，看着那些绿油油的叶子，心里那叫一个美。
突然，我家那小子跑过来，指着茉莉说：“爸，你看这花，怎么比以前还香了？”我一闻，还真是，那茉莉的香味，比以前浓郁了不少。
我心里那个得意啊，心想这分根区交替灌溉，还真是有点东西。
不过，这方法也不是没有缺点。
有一次，我出差了几天，回来一看，那盆吊兰有一块土干得厉害，叶子都蔫了。
我心里那个急啊，赶紧浇水补救。
后来一想，这分根区交替灌溉，虽然好，但也得看人啊。
我这记性，一忙起来就容易忘，还是得找个法子，比如定个闹钟啥的。
从那以后，我就养成了定闹钟浇水的习惯。
每次浇水前，还得先看看土的情况，确保每块土都能轮流得到滋润。
这样一来，那些花儿就再也没出现过蔫儿的情况了。
现在，我这阳台上的花儿，那叫一个争奇斗艳。
每次有客人来，都得夸上几句。
我心里那个美啊，心想这分根区交替灌溉，还真是给我长脸了。
所以啊，这分根区交替灌溉，虽然听起来有点复杂，但实际操作起来，还是挺简单的。
根区交替控制灌溉条件下玉米根系吸水规律
根区交替控制灌溉条件下玉米根系吸水规律李彩霞;周新国;孙景生;王和洲【摘要】为了阐明根区交替控制灌溉(CRDAI)条件下玉米根系吸水规律,通过田间试验,在沟灌垄植模式下采用根区交替控制灌溉研究玉米根区不同点位(沟位、坡位和垄位)的根长密度(RLD)及根系吸水动态.研究表明,根区土壤水分的干湿交替引起玉米RLD的空间动态变化,在垄位两侧不对称分布,并存在层间差异;土壤水分和RLD是根区交替控制灌溉下根系吸水速率的主要限制因素.在同一土层,根系吸水贡献率以垄位最大,沟位最低;玉米营养生长阶段,10-30 cm土层的根系吸水速率最大;玉米生殖生长阶段,20-70 cm为根系吸水速率最大的土层,根系吸水贡献率为43.21％-55.48％.研究阐明了交替控制灌溉下根系吸水与土壤水分、RLD间相互作用的动态规律,对控制灌溉下水分调控机理研究具有理论意义.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2015(035)007【总页数】7页(P2170-2176)【关键词】根区交替控制灌溉(CRDAI);玉米;根长密度(RLD);根系吸水;土壤水分【作者】李彩霞;周新国;孙景生;王和洲【作者单位】中国农业科学院农田灌溉研究所,新乡453002;农业部作物需水与调控重点实验室,新乡 453002;中国农业科学院农田灌溉研究所,新乡453002;中国农业科学院农田灌溉研究所,新乡453002;农业部作物需水与调控重点实验室,新乡453002;中国农业科学院农田灌溉研究所,新乡453002;商丘农田生态系统国家野外科学观测研究站,商丘 476001【正文语种】中文根系吸水是植物水分供应的途径，超过50%的降雨或灌溉水被植物吸收利用[1]，是现代农业对水、肥料优化利用的关键因素[2- 3]。
研究表明，根系吸水是植物地下和地上部分生理生态相互作用的结果[4]，主要受到根系分布、土壤水力特性和气候条件的影响[5- 7]。
在很多研究中，根密度随土层深度呈指数减少，但土壤密实度和分层结构能够改变这种根系分布[8- 9]，特别是受到水分亏缺影响时，植物根系吸水受到土层的根系分布影响[10- 11]，已被一些研究[12- 13]和模型[14- 15]所证实，这些研究增进了我们对根系分布与植物吸水关系的理解。
控制性作物根系分区交替灌溉的理论与试验
控制性作物根系分区交替灌溉的理论与试验
康绍忠;潘英华;石培泽;张建华
【期刊名称】《水利学报》
【年(卷),期】2001(000)011
【摘要】本文对控制性根系分区交替灌溉的概念及其理论依据进行了论述,并通过盆栽玉米、大田玉米、梨树根系分区交替灌溉等试验对控制性作物根系分区交替灌溉进行了较为系统和深入的研究.试验结果表明,采用控制性根系分区交替灌溉,可以达到以不牺牲作物光合产物积累、减少棵间蒸发和作物蒸腾耗水而节水的目的,灌溉水利用效率和植物水分利用效率明显提高,它是一种切实可行的灌水技术,可进一步在干旱缺水地区推广应用.
【总页数】7页(P80-86)
【作者】康绍忠;潘英华;石培泽;张建华
【作者单位】西北农林科技大学;西北农林科技大学;甘肃省武威地区水利科学研究所,;香港浸会大学生物系,
【正文语种】中文
【中图分类】S274
【相关文献】
1.夏玉米控制性交替隔沟灌溉农田蒸发蒸腾的试验研究 [J], 汪顺生;高传昌;孙景生;费良军;王松林
2.控制性根系分区交替灌溉对玉米根区土壤微生物及作物生长的影响 [J], 王金凤;
康绍忠;张富仓;李志军
3.控制性根系分区交替灌溉对冬小麦水分与养分利用的影响 [J], 李志军;张富仓;康绍忠
4.作物根系分区交替灌溉田间实施技术探索 [J], 胡笑涛;康绍忠;蔡焕杰;张富仓;杜太生
5.控制性隔沟交替灌溉玉米根系吸水模型的试验研究 [J], 汪明霞;王卫东
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交替灌溉对间作群体水分利用特征的影响及其机理
交替灌溉对间作群体水分利用特征的影响及其机理交替灌溉对间作群体水分利用特征的影响及其机理交替灌溉是一种在农业实践中被广泛采用的灌溉方式，其通过轮流应用干旱和湿润条件来改善植物对水分的利用效率。
该方法在提高农田水分利用效率、减少灌溉水量、保护环境等方面具有显著的优势。
本文将探讨交替灌溉对间作群体水分利用特征的影响及其机理。
首先，交替灌溉对间作群体的水分利用特征产生了明显的影响。
在交替灌溉条件下，植物的生长表现出较高的抗旱性和水分利用效率。
研究表明，在交替灌溉的周期中，干旱期的植物适应性得到了增强，根系生长更加发达，从而提高了寻找土壤水分的能力。
同时，湿润期提供了充足的水分供应，促使植物的生长和养分吸收，在保证最大生长速度的同时，减少了植物对水分的需求。
其次，交替灌溉对间作群体水分利用特征的影响机理主要包括植物对水分的调控和土壤水分的利用。
在交替灌溉条件下，植物通过调控根系活力、气孔调节等机制来适应干旱条件。
干旱期间，植物通过减少气孔开放程度，减少水分散失，提高水分利用效率。
而在湿润期，植物通过增加根系吸水面积和根系吸水能力来增加水分的吸收和利用。
此外，交替灌溉也改善了土壤水分利用效率。
由于土壤表层干旱时蒸发量减少，蒸发抑制效应降低，使得土壤深层水分得到充分利用，提高了水分的入渗和储存能力。
最后，交替灌溉对间作群体水分利用特征的影响还受到环境因素和作物特性的调节。
不同的环境条件和作物类型对交替灌溉的响应存在差异。
例如，交替灌溉对水分敏感的作物更容易受到干旱期间水分限制的影响。
同时，土壤类型、气候条件和灌溉方式等因素也会对交替灌溉的效果产生影响。
因此，在实际应用交替灌溉技术时，需要综合考虑地理、气候、作物和土壤等因素，合理制定灌溉方案，以达到最佳的水分利用效果。
综上所述，交替灌溉对间作群体水分利用特征产生了显著影响，并通过植物对水分的调控和土壤水分利用机制来发挥作用。
交替灌溉为农业生产提供了一种可行的节水灌溉方式，有效提高了植物的水分利用效率和农田的水资源利用效果。
交替隔沟灌溉提高农田水分利用效率的节水机理
2002年3月水 利 学 报SHUILI XUE BAO 第3期收稿日期:2000-10-13基金项目:国家“九五”重点科技攻关项目部分研究内容(96-006-02-02-02)作者简介:孙景生(1963-),男,辽宁建平人,博士研究生,副研究员,从事节水灌溉理论与技术研究工作.文章编号:0559-9350(2002)03-0064-05交替隔沟灌溉提高农田水分利用效率的节水机理孙景生1,2,康绍忠2,蔡焕杰2,胡笑涛2(1.水利部农田灌溉研究所,河南新乡 453003;2.西北农林科技大学,陕西杨凌 712100)摘要:综合国内外多学科研究成果,从田间储水效率、土壤储水与根系吸水间的转化效率、作物叶片气孔行为和光合产物在作物不同器官之间的运转等方面,论述了交替隔沟灌溉提高农田水分利用效率的节水机理.结果认为,采用交替隔沟灌溉技术,棵间蒸发明显减少,作物叶片的气孔行为得到了优化,蒸腾速率降低,而植株的光合作用没有受到明显影响,作物水分利用效率得以明显提高.关键词:交替隔沟灌溉;水分利用效率;节水机理中图分类号:S275 文献标识码:A沟灌是一种古老的地面灌溉技术.改变传统的丰水灌溉习惯,根据作物的生长发育特点,采用限水灌溉或调亏灌溉等非充分灌溉技术,把有限的水量在作物生育内进行最优分配,是提高有限灌溉水资源利用率和利用效率的重要举措.在此基础上,根据植物气孔的最优调节理论,改变土壤湿润方式,采用交替隔沟灌溉,从空间上充分考虑植物根系的调节功能,既是对目前常规沟灌技术的重大改进与提高,同时又具有明显的减少棵间土壤蒸发、降低作物蒸腾和充分利用天然降雨的优点,而作物的产量或品质基本不受影响,甚至还略有提高或改善.固定隔沟灌溉技术与间歇灌技术相结合,可使田间控制设施减半,降低成本,有利于实现灌溉自动化.因此,研究和改进地面沟灌技术,既是节水农业发展的需要,也是适合我国经济现状的需要.美国等一些发达国家的干旱半干旱地区,早在20世纪60年代中期即已开始从事跳行灌溉和隔沟灌溉技术的研究,至今已有30多年的研究历史,总结得出了许多可供我国借鉴参考的资料,但他们研究的重点多是集中在跳行灌溉和隔沟灌溉的节水效应及对产量的影响方面,研究内容并不全面,而且没有把它们上升到理论高度从机理上加以很好的阐述.我国一些学者,从1997年开始,在大田玉米的灌溉中开展了部分试验研究,取得了一些效果比较明显的实用结果,并从理论高度对这种灌溉方法的节水机理进行了探讨与分析.本文试图结合国内外相关学科的研究成果,从提高农田水分利用效率的角度,对交替隔沟灌溉技术的节水机理进行剖析,旨在使这项新的节水技术在我国的干旱半干旱地区能早日得以大面积的推广应用.1 提高了田间土壤储水效率和天然降水的有效利用率田间土壤储水效率是指田间土壤剖面根系层中所储存的水量与由水源供到田间或到达田间的天然降水量之间的比值.减少田间径流和深层渗漏是提高田间土壤储水效率的关键所在.采用交替隔沟灌溉技术,当土壤水分达到下限需要灌溉时,灌溉的是上一次未浇灌的土垄沟,与土壤水分控制下限相同的常规沟灌和固定隔沟灌相比,交替隔沟灌要浇灌的土垄沟相对较为干燥,水分入渗率较大,水流DOI :10.13243/j .cn ki .slxb .2002.03.012向前推进的速度相对较慢,因此,在入沟流量相同的条件下,交替隔沟灌溉偏向拥有一般细流沟灌的特点,便于改口控制,减少田间径流发生.从每次灌水的灌水定额来看,交替隔沟灌的灌溉水量仅为常规沟灌的1/2～2/3,灌水定额较小,并且渗入沟中的水分在土壤中还有着比较明显的侧向入渗,因而减少甚至杜绝了深层渗漏的发生.从土壤接纳天然降水的角度来看,由于隔沟灌溉的地块有一半左右的地表面积处于相对较为干燥的状态,土壤的入渗性能较高,因此,在降水强度相同的情况下,实施隔沟灌溉的地块将有更多的雨水渗入到土壤中,从而减少了田间径流量与降水量的比例;此外,隔沟灌溉每次的灌水定额较小,土壤剖面根系层中为容纳天然降水备有较大的库容,所以确保了渗入土壤中的雨水可被较多地储存在土壤剖面的根系层中,进而减少了雨水的深层渗漏.特别是在灌后不久遇有降水时,其效果将会更加突出.2 提高了土壤储水与作物根系吸水间的转化效率农田土壤水分消耗包括土壤蒸发和作物蒸腾两部分.前者纯属物理学过程,与作物产量的形成没有直接关系,对作物生长发育来说是一种无效损耗;作物蒸腾主要受制于生物学因素的影响,直接用于植株型态建立、产量形成或生物学过程,与作物的生物学产量、经济产量形成有着直接关系,尽管并非多多益善,但它却是作物正常生长发育必不可少的一种水分消耗.减少棵间土壤蒸发的物理损耗,将节省下来的水分储留于土壤中供作物根系吸收利用,提高作物生理需水在总蒸发蒸腾中的比例,是提高土壤储水有效利用率的关键.棵间土壤蒸发主要发生在地表面,并与表层土壤含水率的高低密切相关.当表层土壤含水率较高时,棵间土壤蒸发主要受制于气象条件并以潜在的速率失水;当表层土壤含水率相对较低时,蒸发不仅受气象条件影响,而且还将受到土壤水分供应的限制,表层土壤含水率愈低,土壤蒸发阻力也就愈大.因此,改进灌水湿润方式,在不影响作物蒸腾的条件下保持土壤表层干燥是减少棵间土壤蒸发的一种主要措施.与常规沟灌相比,交替隔沟灌溉湿润农田的地表面积仅为整个地表面积的l/2左右,一方面未浇灌垄沟的表层土壤较为干燥,棵间蒸发失水相对少得多;另一方面,采用交替隔沟灌溉,湿润沟单位面积的棵间蒸发总量也将较常规沟灌的小,因为交替隔沟灌溉的土壤,由于侧渗的作用不仅在垂向上存在着较大的水势梯度,而且在水平方向上也存在着较为强大的入渗势,灌后湿润沟表层的土壤水分除一部分被蒸发掉外,还将有一部分在两个方向的水势梯度作用下继续下渗和侧渗,所以湿润沟表层的土壤变干的也比较快.与固定隔沟灌溉相比,尽管灌水时二者湿润地表的面积相同,但固定隔沟灌溉由于不灌沟的土壤长期处于干燥状态,在一定程度上影响了根系(特别是上层根系)在土壤中的均匀分布,不仅不利于不灌沟侧土壤剖面中养分的吸收,而且一旦遇有降雨,雨后不灌沟上层土壤因根少吸水少而将导致棵间蒸发所占比例相对增大.3 优化了气孔行为,提高了作物的水分利用效率早在1982年,Cowan通过对植物体内的水分吸收散失系统进行系统的观察和研究,提出了植物体水分利用的气孔最优调节理论[1].这一理论认为植物在漫长的进化过程中演化出各种适应水分亏缺的结构和机制,在吸收空气中CO2的同时,可防止严重失水干燥,尽可能地实现对水分利用的最优化.这种最佳状态的达到,需要某种快速的感知和信号传递系统,以便利用其既能快速地估计出根系分布层的土壤体积,获取土壤剖面中剩留的有效水量的“知识”,同时又能把这一信息快速地传递到保卫细胞的作用位点[2].因此,只要能找到这种快速的感知和信号传递系统并认识其作用机理,人们即可采取一定的措施,如改进灌水技术等,使水分在土壤中的分布趋于合理化,从而达到提高有限灌溉水资源利用效率的目的.许多实验证明,植物根系具有这种对地下逆境因子感应的能力,当土壤中可利用的水分缺乏时,植物根系自身的生理生化过程就会发生某些变化,产生一些可通过某种渠道传递的信号(水信号、化学信号、电信号)而使地上部分感知,继而地上部分采取各种手段应付这种环境的恶变,以保持植物体内的水分平衡[3,4].愈来愈多的实验结果显示,AB A在植物体内的这种信息传递中起着主要的作用,当土壤变干时,根尖部位会对土壤水分的变化迅速做出反映合成AB A(其数量随土壤逐渐变干而相应地增加),并随蒸腾流通过木质部输送到叶片,直接到达保卫细胞的质膜外侧作用位点,促使开放的气孔部分关闭和抑制关闭的气孔开放,从而控制植物与外界进行的水分和气体交换[5～7].有关这方面最有说服力的例证是植物生理学家们所进行的分根控水实验结果,如由Blackman和Davies (1985)所做的玉米分根试验[8].他们让一株玉米的根分别生长在两个盆内,让半边根系所在的土壤变干而另外一半根系所在的土壤充分灌水.与两边都充分灌水的处理相比,分根处理对于地上部分叶片的水分状况没有明显影响,但其气孔开度却明显下降.当干的一半土壤恢复供水后气孔导度又明显增大,并且恢复至对照水平.更为有趣的是,若用刀片切除干旱土壤中的一半根,也可恢复叶片的气孔导度和叶片的伸长速率,这样做的结果虽然并没有增加地上部分的水分供应,但却使植物受抑的气孔导性得到了恢复.后来进行的一些室内分根交替供水的实验结果[7,8]进一步显示,让作物的一半根系处于适宜的水分状态,而让另一半根系处于缺水状态,虽然气孔阻力明显增大,蒸腾速率明显降低,但作物叶片的水分状况和光合速率却没有发生明显的变化,叶片光合水分利用效率明显提高.通过上述分析,反观交替隔沟灌溉,由于每次灌水仅湿润一半的土壤表面,侧向入渗又使表层以下干燥区所占比例减少,故根系吸水所受影响比室内分根交替供水实验的结果还会小些,地上部植株体内的水分状况和光合作用更不会受到影响.而少部分未被浸润土体内的根系,感知干旱产生的根源信号,随蒸腾流到达叶片后,又在一定程度上减小了气孔的开度,使蒸腾速率降低,虽然效果没有室内控制实验那么显著,但与常规沟灌相比,差异还是比较明显的.从这个意义上来说,交替隔沟灌溉优化了作物的气孔行为,提高了作物的水分利用效率.4 干湿交替,使光合产物在不同器官之间得以最优分配,提高了资源利用率水分亏缺对与产量构成密切关联的几个生理过程都有影响,其中尤以细胞的延伸生长对水分的亏缺最为敏感,如Hsiao等人(1987)进行的研究指出,轻微的水分胁迫就会使叶的扩张生长受到明显的影响[8].一般认为,这种影响的最终结果将会使植株变得矮小,叶片小而少,总的同化面积减少,且这种变化是不可逆的,因此是影响产量的一个主要原因.基于此,传统的丰水灌溉理论认为,为了不影响作物的正常生长发育并使其最终产量达到最高,作物在各个生育阶段所需的水分都必需得到满足,并自始至终使作物保持一种最佳的水分环境.然而,近20年来的非充分灌溉研究结果表明,水分亏缺并不总是降低产量,有限的适度水分亏缺反而有利于某些作物经济产量的增加,如半干旱条件下,轻度水分亏缺处理的向日葵产量比频灌提高了50%,花生开花期中等水分亏缺较充分灌溉处理提高了荚果产量9.2%～18.0%;某些作物在灌浆阶段的适度水分亏缺,有利于光合同化产物向穗部或果实转移,增加了灌浆速度并改善了产品的品质;适度水分亏缺在不减产或略有增产的前提下,耗水量大大减少,水分利用效率明显提高[9].这些结果的发现,利用生长冗余和超补偿理论可以得到明确的阐述.作物在其生长发育方面存在着大量的冗余,包括株高、叶面积、分蘖或分枝、繁殖器官、甚至细胞组分和基因结构等,作为其固有的特性之一,它们是作物在长期的适应环境的变化过程中逐渐形成的,而且这种冗余随着辅助能量(如水、肥)的增加而增大.生长冗余,本是作物适应波动环境的一种生态对策,以便增大稳定性,减少物种灭绝的危险,但这种固有的冗余特性在人类可以对环境施加影响并对物种加以保护的条件下,则变成了高产栽培中的巨大浪费和负担[20].采取某种手段减少冗余,即可减少作物获取能量的浪费和负担,提高现存有限能量的利用率,从而能提高作物的经济产量和改善产品的品质[10].有关这方面的例证很多,如一些作物生长前期的蹲苗,去除冗余的分枝和分蘖,疏蕾、花、幼果等.减少适度冗余的另一个优点是:可使作物对获取的有限的物质和能量进行最合理的分配和使用,产生最大超越补偿,这是作物的又一种自然属性.植物体完成超越补偿是通过调节植物体内同化产物的合理运转,即使作物运集中心(生长中心和代谢中心)发生变化的结果.植物体内源激素物质的平衡支持和调节着植物的运集中心.采取某种手段减少植物的生长冗余,改变植物体内源激素的平衡,可调节植物运集中心的位置和强度,从而可导致植物体内同化产物的集中运转[11].控制水分供应,改变作物的生存环境,是减少作物生长冗余、调节作物运集中心、使之向着最优化方向发展的一种重要的管理手段.实施控制性交替隔沟灌溉,始终控制有一部分根系处于相对较为干燥的区域,感知土壤干旱,产生根源信号并将其传递到地上部,在减小气孔开度,降低蒸腾速率,提高作物水分利用效率的同时,也抑制了地上部叶片的生长,促使更多的同化产物向地下根系运转,从而促进了根系的生长发育,增加了根系的吸收表面积.反过来,作物为了维持自身生存的稳定性,保持一定程度上的功能平衡,缩小理想生态位和现实生态位之间的差距,又会尽量地依靠处于相对较湿润区域的根系和扩展了的根系多吸收水分,去稀释或削弱干燥区根系产生的根源信号,使地上部能保持一定的最优生长潜势.由于实施交替隔沟灌溉,总能保证作物整个根系群体在一段时间内(如灌后的几天内)处于相对较为适宜的土壤环境中,此时运集中心又将由根移向冠,使更多的同化产物分配给茎、叶和穗果,激发冠部生长弹性,从而产生最大的超越补偿.通过这样适度的干湿交替、促控结合,最终结果将使同化产物在作物不同器官间得以最优分配,把生长冗余减至最低限度,从而优化了作物群体结构,提高了光、热资源的利用率.另外,通过不同区域根系的干湿交替锻炼,不仅有利于促进根系的均匀生长发育,增大根—土接触面积,而且由于改善了土壤通透性,根系吸收活力明显提高,增加了根对水的透性和离子向木质部的输送,这样更有利于根系对土壤中矿质营养元素的吸收,从而提高了肥料的利用效率.5 减少了灌溉用水总量,提高了作物的水分生产效率水分生产效率的含义是作物单位面积产量与作物蒸发蒸腾量的比值.提高水分生产效率的途径:一是用好有限灌溉水资源,设法提高作物单位面积的经济产量;一是尽量控制和减少作物的蒸发蒸腾耗水量.近年来不断发展和完善的非充分灌溉理论与调亏灌溉试验的结果表明:通过对田间土壤水分进行最优调控,可以让作物在不减产或略有增产的情况下实现耗水量大大下降的目标[12,13].改进灌水技术并制定合理的灌溉制度,是对田间土壤水分进行最优调控的一种重要的技术手段和管理措施.实施控制性交替隔沟灌溉技术,从产量方面来看,让作物经历干湿交替锻炼,进行促控结合,可使光合同化产物在作物的不同器官之间进行最优分配,减少的仅是生长冗余,而籽粒或果实产量变化不大甚至还略有增加,产品的品质亦有所改善;从作物耗水量方面来看,交替隔沟灌溉可使棵间土壤蒸发和植株蒸腾耗水明显减少,二者累积的效果是作物的蒸发蒸腾量将会有一个较大幅度的下降;最后从作物的灌溉用水总量来看,由于隔沟灌溉确保了土壤主要根系活动层中备有相对较大的库容接纳天然降水,提高了田间土壤储存雨水的效率,使降水可利用量增多,加之交替隔沟灌溉条件下的作物耗水量本身就小,因此,最终的结果是灌溉需水量明显降低,灌溉水的水分生产效率大大提高.6 结 语作物产量和水分利用效率的同步提高是当今节水农业所追求的一个主要目标.改变传统的灌水技术,在不同学科、不同层次上综合研究作物水分高效利用的生理机制及其调控方法,及时发现和解决推广应用过程中遇到的问题,既是当前和未来新兴的学科生长点,同时对解决我国农业问题亦具有重大的现实意义.交替隔沟灌溉技术为大幅度减少对栽培作物供水的可行性提供了理论依据,是对传统地面灌溉技术理论提出的又一新的挑战,今后有待加大力度深入研究.参 考 文 献:[1] Cowan I R.Regulation of water use in relation to carbon gain on higher plants,In:Lange,O.L.,et al.(Ed.),Ph y s iological Plant EcologyⅡ[M].Springer,Berlin,1982,589-614.[2] Blackman P G,Davier W J.Root-to-shoot communication in 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刘昌明,王会肖.节水农业内涵商榷.见:石元春,刘昌明,龚元石主编,节水农业应用基础研究进展[M].北京:中国农业出版社,1995,(12),7-19.[10] 盛承发.生长的冗余———作物对于虫害超越补偿作用的一种解释[J].应用生态学报,1990,3(1):26-30.[11] 李跃强,盛承发.植物的超越补偿反应[J].植物生理学通讯,1996,32(6):457-464.[12] 陈亚新,康绍忠合编.非充分灌溉原理[M].北京:水利电力出版社,1995,(9).[13] 康绍忠,史文娟,胡笑涛.调亏灌溉对玉米生理指标及水分利用效率的影响[J].农业工程学报,1998,14(2):82-87.Water saving mechanism for promoting water use efficiency byusing alternate furrow irrigation techniquesSUN Jing-sheng1,2,KANG Shao-zhong2,CAI Huan-jie2,HU Xiao-tao2(1.Fa r mla nd Irr iga tio n Res ea rch Ins titut e,C AAS,Xi nxian g 453003,C hin a;2.No rth wes t Sci-T ech Uni ver sity o f Ag ri cultu r e&Fo res tr y,Ya ngli ng 712100,C hin a)Abstract:Based on the r esearch finds at home and abr oad,the water saving mec hanism to promote water use efficienc y by using alternate furro w irr igation technique was disc ussed in the aspects of field water storing effi-cienc y,the effic ienc y of sol water stor age changing into water absorbed by r oot syste m,the leaf stomatal beha v-ior,the transfor mation of photosynthetic output among the differ ent crop or gans,etc.It is sho wn that alter nate furr ow irr igation tec hnique obviously reduces the inter-row evaporation,optimizes the stomatal behavior,de-creases the cr op transpiration and influences the photosynthesis unremarkably so as to elevate the crop water use efficienc y greatly.Key words:alternate furr ow irrigation;water use efficiency;water saving mechanism。
应用交替灌溉新技术_1
应用交替灌溉新技术核心提示：控制性作物根系分区交替灌溉技术简称为交替灌溉。
这个概念和理论基础是起源于20世纪80年代末、90年代中以前，在植物生理学中传统的控制性作物根系分区交替灌溉技术简称为交替灌溉。
这个概念和理论基础是起源于20世纪80年代末、90年代中以前，在植物生理学中传统的分根实验发现，如果一边老是干旱，植物可能会死亡，所以就是一边灌水，一边干燥。
从而提出交替灌溉的概念。
根系局部供水分为干燥区和湿润区。
由于干燥区土壤干旱会刺激根系产生一部分ABA。
它是干旱信号一个非常重要的因素，可以使叶面孔开度降低，同时只灌了一半的根系，这样湿润面下降，无效的蒸发量降低。
另外侧向入渗，深层渗漏也会减小，尤其刚灌溉的时候。
同时干燥区和湿润区交替进行，可以高效利用根系区的水分和养分，从而达到节水优产的效果。
通过交替灌溉方式，首先灌一边区域，然后交替进行。
通过以上思路来达到这样一个目的，既节水又可以不减产，或者稍有减产，但品质可以提高。
1997年以来，我们以干旱沙漠绿洲区的甘肃民勤县为基地，重点推广了大田玉米控制性根系分区隔沟交替灌溉技术，主要进行了如下几种配套技术的示范：(1)垄植沟灌技术。
采用垄植沟灌的方式种植玉米等大田作物，地块应做到土绵、无杂草，种植前以米划线，沿线开沟，将化肥均匀混合撒入垄中间，开沟起垄，沟深约30～40厘米，沟宽60厘米，垄顶宽40厘米。
(2)足墒播种技术。
为保证全苗种植前应灌足底墒水，一般为50立方米／亩左右，水干后，沿水面线刮去干土，整好垄沟，及时播种。
3)地膜覆盖技术。
玉米播种后立即用120厘米地膜将垄覆盖，在沟底紧膜压实，出苗后及时放苗，放苗密度5500株／亩，视情况揭膜除草。
(4)控制性根系分区交替隔沟灌水技术。
玉米全生育期灌水7次，灌溉定额140立方米／亩，本次灌水的沟下次不灌水，轮流交替进行，即本次灌水沟为1、3、5、7沟，下次灌水沟改为2、4、6、8沟，依次轮流交替。
控制性根系分区交替灌溉对冬小麦水分与养分利用的影响
控制性根系分区交替灌溉对冬小麦水分与养分利用的影响李志军;张富仓;康绍忠【期刊名称】《农业工程学报》【年(卷),期】2005(021)008【摘要】以移栽小麦为试验材料,采用盆栽的方法研究了3种不同灌水方式:全面积均匀灌水(对照)、控制1/2区域交替灌水(CRDI)和控制固定1/2区域灌水对冬小麦水分与养分利用的影响.研究结果表明:在同一灌水方式中土壤含水率下限小的冬小麦根冠比大,且根系总的干重也大;CRDI对根系生长有显著促进作用,使根均匀分布在土壤中,且根长密度较对照大;对于CRDI,当控制土壤含水率下限由65%θF变化为55%θF时,耗水量下降了35%,节水效果明显;土壤含水率较高,有利于冬小麦根系对土壤中离子态养分的吸收;土壤含水率下限相同时,3种不同的灌水方式中,土壤中H2PO4-和NH4+-N离子浓度均呈现出递减的趋势,而NO3--N离子浓度却呈现出明显的递增趋势,在同一土壤含水率下,CRDI对养分离子的吸收优于其它两种灌水方式.【总页数】5页(P17-21)【作者】李志军;张富仓;康绍忠【作者单位】西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室,杨凌,712100;西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室,杨凌,712100;西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室,杨凌,712100;中国农业大学中国农业水问题研究中心,北京,100094【正文语种】中文【中图分类】S275.6【相关文献】1.大棚内膜下根系分区交替滴灌不同灌溉下限对甜瓜生长及水分利用效率的影响[J], 钱卫鹏;邹志荣;孟长军2.控制性根系分区交替灌溉对玉米根区土壤微生物及作物生长的影响 [J], 王金凤;康绍忠;张富仓;李志军3.控制性作物根系分区交替灌溉的理论与试验 [J], 康绍忠;潘英华;石培泽;张建华4.根系分区交替灌溉不同交替周期对苹果树生长、产量及品质的影响 [J], 刘贤赵;宿庆;孙海燕5.控制性交替灌溉对玉米根系层水分再分布与产量的影响 [J], 李彩霞;陈晓飞;王铁良;杨国范;郑淑红;王明霞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
分根交替灌溉对土壤水分分布和桃树根茎液流动态的影响
2004年10月SHUILI XUEBAO第10期文章编号: 0559-9350(2004)10-0112-07分根交替灌溉对土壤水分分布和桃树根茎液流动态的影响龚道枝1，康绍忠2,1，佟玲1，丁日升1(1.西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室，陕西杨凌 712100；2.中国农业大学中国农业水问题研究中心，北京 100083)摘要：采用管式-时域反射仪(Tube-Time Domain Reflectometry, Tube-TDR)和热脉冲技术，研究了分根交替灌溉对土壤水分分布和桃树根茎液流动态的影响。
研究结果表明，根区两侧同时灌溉(Both Partial Irrigation，BPI)时土壤水分向深层运动而远离根系层，不能被根系有效地吸收利用，而半边固定灌溉(Fixed Partial Irrigation，FPI)和两边交替灌溉(Alternate Partial Irrigation,API)时减少了水分向深层运动，有利于根系有效地吸收。
干湿交替和部分根干燥能促进根系补偿效应的发挥，使根系具有更强的吸水能力，但是又由于FPI干燥部分的根系长期处于干旱之中，使根系老化而造成复水后不能恢复其吸水能力。
树干液流与ET0呈线性相关，并且其回归方程的系数在BPI、API和FPI处理中依次呈递减的趋势，这说明了在同样的大气潜在蒸发能力条件下，采用不同的根区湿润方式时，桃树蒸腾液流对大气潜在蒸发能力的响应程度存在着明显的差异。
根液流与ET0成非线性相关，其相关程度低于树干液流与ET0的相关程度，说明了树干液流比根液流与大气潜在蒸发能力之间的关系更为密切。
API 和FPI的平均产量与BPI的相比有所降低，但是其灌溉水量相对减少，说明了API和FPI能明显提高灌溉水利用效率。
关键词：时域反射仪；热脉冲技术；液流；土壤水分分布；补偿效应；桃树中图分类号：S275.6 文献标识码：A为了解决全球水资源紧缺和水环境恶化问题，国内外研究者打破常规的工程节水概念(如渠道衬砌、管道输水和微喷灌、滴灌等等)，从考虑作物本身生理特性出发，提出了许多全新而真实的节水灌溉技术，如限水灌溉、非充分灌溉、调亏灌溉和局部灌溉等等[1～6]。
佛手优良品种
彩 昭 基 国
一
、
红花佛手红花佛 手因花为红色而得名来自， 可分为大种 、 小种两个
品系。
１ ．大种 佛 手 该 品 种 由福 建 漳 洲 一 带 引 入 ， 称 为 “ 建 种 ” 生 长 又 福 。 健壮 ， 树形高大 ， 枝条粗壮直立 ， 叶片肥大宽厚 。 叶脉明显 ， 嫩梢嫩叶 ， 花呈 紫红色 ， 花易分化 。果实大 ， 产量高 ， 单果重一般为 ３０克左右 ， ８ 果形顶端 指状闭合如拳（ 如拳佛手 ） 由于香气较淡 ， 。 外观较 差 ， 果实含水量高 ， 不耐 贮藏 ， 故种植较少。 ２ ．小种佛手 嫩 梢嫩 叶 ， 花呈淡 红色， 叶片较小且薄， 叶脉平滑， 节 间较短 ， 树形矮小 ， 花芽易 分化 ， 坐果率高 ， 果实较短小 ， 单果重 １０克左 ０ 右， 香气浓 ， 耐贮藏 。可作为矮化盆景栽培 ， 较有发展前景。 二、 白花佛手 最早从南京 、 苏一带引入 ， 江 又称“ 南京种” 。花白色 ， 与“ 建种 ” 福 比较 ， 果实稍小 ， 香气更 浓。外观漂亮 ， 果形多为指佛手 （ 即顶 端指状分裂） 适合盆栽和地栽 。 。 其种植历史悠久。 根据枝干颜色 ， 可分 白 皮、 青皮两个品系。 １ ．白皮 枝干灰白色． 节间长 ， 叶呈淡绿色或黄绿色 ， 大而薄 ， 花芽 分化差 ， 坐果率较低 ， 果实大而稍 长 ， 单果重 ３ ０克左右 ， ５ 果皮细且光泽度 好， 香气浓郁 ， 较耐贮藏 。 ２ ．青 皮 为 主栽 品种 ， 面积 占 ９ ％ 以上 。枝 干 青 褐 色 ， 粗 壮 ， 片 ０ 较 叶 较厚 ， 叶浓绿色 。 花芽易分化 ， 结果性好 ， 丰产稳产 ， 单果重 ３０克左右（ ０ 最
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控制性分根交替灌溉的原理
控制性分根交替灌溉（或称为节水浇灌技术）是一种有效地利用水资源的农业灌溉方法，通过交替灌溉多个作物的根系区域，以减少水分浪费和提高灌溉效率。
其原理基于以下几个方面：
1. 植物生理特性：不同作物在不同生长阶段对水分的需求是不同的。
例如，在播种和发芽阶段，植物对水分需求较高，而在生长和成熟阶段，植物对水分需求相对较低。
2. 根系分布：植物的根系通常会在土壤中分布，吸收水分和养分。
根系的分布范围取决于土壤的类型和水分输送情况。
通过合理分析根系分布范围，可以选择合适的灌溉方式，以最大程度地利用水资源。
3. 多水源供给：控制性分根交替灌溉利用多个水源灌溉不同作物的根系区域。
例如，可以使用雨水、灌溉水、地下水等不同的水源进行灌溉，以满足不同作物在不同生长阶段的需水量。
基于以上原理，控制性分根交替灌溉的步骤如下：
1. 确定作物的生长周期和需水量：通过研究作物的生理特性和不同生长阶段的水分需求，确定各作物的生长周期和需水量。
这将有助于制定合理的灌溉计划。
2. 划分根系区域：根据不同作物的根系分布情况，将农田划分为不同的根系区域。
每个根系区域内的土壤类型和水分输送情况可能有所不同，因此灌溉方式和灌溉量也应相应调整。
3. 灌溉时间安排：根据作物的生长周期和需水量，制定合理的灌溉时间安排。
在每个灌溉时段内，通过合理时间间隔，轮流灌溉不同根系区域，以保持植物的水分供应。
4. 灌溉方法选择：根据不同作物的生长阶段和灌溉需求，选择相应的灌溉方法。
例如，可以使用滴灌、喷灌或雨淋等不同方式进行灌溉，以最大程度地减少水分的浪费。
5. 灌溉系统管理：对灌溉系统进行定期检查和维护，确保其正常运行。
保持管道畅通、阀门灵活、喷头均匀喷水，以提高灌溉效率和减少水分的浪费。
通过控制性分根交替灌溉，可以实现以下几个效果：
1. 提高灌溉效率：通过控制性分根交替灌溉，可以使植物在不同的生长阶段获得合适的水分供应，以最大程度地提高灌溉效率。
2. 减少水分浪费：通过灵活调整灌溉时间和灌溉量，避免了过量的灌溉和水分的浪费。
3. 节约水资源：有效利用多个水源供给，合理分配水资源，可以节约水资源的使用，提高农业生产的可持续性。
总而言之，控制性分根交替灌溉通过合理利用植物的生理特性和根系分布，灌溉不同作物的根系区域，实现了水资源的高效利用和节约。
这种灌溉方法在农业生产中具有重要的应用价值，可以帮助农民提高产量、降低成本，并且对水资源保护和可持续农业发展具有积极的意义。