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一、气态水对荒漠植物生存有重要意义
根灌系统每次灌溉时，所有根灌管均会留下将近半管的水，这是保存右达到最高温，表土温度也随之上升。但由于土温的滞后现象，通常要在下午2～4时才达到最高温度。在白天，土表温度比底层温度高，因此根灌管中的水会慢慢蒸发变成土壤中的气态水(见图4)。
在植物根区的“小水库”，在两次灌溉之间的时段里，这些水会慢慢蒸发。水在常温下变成水蒸气时，要吸收周围的热量，因此土壤温度是使根灌管中的液态水变成水蒸气的主要条件。土壤温度变化主要是受太阳辐射的影响。因为土壤热量主要来自太阳辐射，在温带地区太辐射使气温从早晨开始上升，到下午2时土壤中保持的液态水可以变为气态水，气态水也可以凝结为液态水，在一定条件下，两者处于动态的互相平衡之中。温度梯度是水汽运动的主要推动力，土壤中的水汽运动总是由水汽压高处向水汽压低处、由温度高处向温度低处扩散。当水气由暖向冷处扩散，遇冷时便可凝结成液态水，这就是水汽的凝结。在土壤含水量较高时，土壤内部的水汽移动对于土壤给作物供水的作用很小，一般可以不加考虑，但在干旱、半干旱地区，土壤内部的水汽移动却很重要。
在盛夏，我们曾对极干旱的塔克拉玛干沙漠地区测过表土75px处的温度，从早晨9点(北京时间)到下午4点，每小时升温2～9℃，最大值出现在下午4点左右，从下午4点到晚上2点，每小时降温约2～9℃。因为白天土壤表层所有水分几乎被晒干，夜间又急速降温，底土温度高于表土，所以水汽由底土向表土移动，遇冷便凝结，使白天晒干的表土又恢复潮湿，这对于干旱和极干旱地区植物需水有很关键的补给作用，如图4所示，管道内始终保有适量的液态水，具备了气态供水的条件，它能帮助荒漠植物在两次灌溉之间仍能在极低的水分条件下生存。
二、通过地下管道输入空气有利于根系吸收水分和矿物质，有利于土壤微生物的活动
根灌系统在必要时可以输入空气，输入空气的作用主要有三方面。
(1)可以改善根系对水分和矿物质的吸收
试验证明，用C02处理根部，可使幼苗的吸水量降低；如通入空气，则吸水量增加。土壤通气不良之所以使根系吸水量减少，是因为土壤缺02和C02浓度过高，短期内可使细胞呼吸减弱，影响根压，进而阻碍吸水；时间较长，就形成无氧呼吸，产生和积累较多酒精，根系中毒受伤，吸水更少。此外，根部吸收矿物质与呼吸作用有密切关系，土壤通气状况直接影响根吸收矿物质，在一定范围内，氧气供应越好，根系吸收矿质元素就越好，特别是P与Fe。土壤通气良好，除了增加氧气外，还有减少C02的作用。C02过多，必然抑制呼吸，影响盐类吸收和其他生理过程，继而阻碍了根系的发展。在新疆策勒沙漠实验地，埋管的深度为45--一1250px，初种的幼树根系向下生长，直达并越过根灌管向深土层继续发展，在8个月内，根系向下延伸了2000px以上，幼树成活率达N99％，长势良好且均匀，充分体现出根灌系统导入氧气的效果。
(2)可以促进土壤微生物的活动
土壤是微生物生存和繁殖的良好生境。在通气良好的土壤中，能促进好氧微生物的发展，加速有机物的分解过程，分解过程的最终残余称为腐殖质，这是供植物生长的重要基质。空气和水量是决定土壤内微生物活动最重要的非生物因素。当水分增加时，可作为游离水填充在土壤团粒结构的空隙中，使土壤空隙中没有可自由流动的空气，水中仅存在少量溶解氧。这些氧会因微生物和植物根系的呼吸作用很快耗尽，由此形成不利于好氧微生物活动的厌氧环境。因此为促进和保证土壤微生物的活动，必要时可通过启闭阀门和管帽，输入空气使土壤中所含水量和空气量能保持适当的比例。
(3)有助于推行保护性耕作，大大减少土地翻耕的成本
通过根灌系统输入水、肥和空气，可以调节作物根区土壤水、肥、气、热的变化，使作物在良好的土壤环境下生长，这为推行保护性耕作创造了良好条件，不但减少了土地翻耕的成本，而且能保护土壤，减少水土流失和肥料损失；稳定耕作层的土壤结构，提高土壤肥力；尤其是在我国北方旱地农区能有效防止农田扬沙，减少沙尘暴危害。
