田间灌溉方式对植物根系吸水的影响
作物根系吸水的研究一直是科学家所关注的一个重要话题，在这个研究的过程中我们需要用到测量土壤水分含量的土壤水分仪，以及对作物根系进行全面系统分析的根系分析仪。
近年来, 随着根冠通讯理论和气孔调节理论研究的逐步深入, 一种新型节水灌溉技术——根系分区灌溉(Partial root-zone irrigation, PRI)被提出并成功应用于农作物和桃、梨、葡萄、苹果等果树的产量、水分利用效率、补偿效应和根源信号传导等研究方面。尽管有关 PRI 技术在农作物和部分果树上的应用已进行了大量研究, 但主要集中在水分利用效率、产量和品质等方面, 而关于 PRI 技术对果树根系生长性状和根系活力的影响研究报道较少。
Torrecillas 等认为根系是植物吸收水分和营养物质、感知土壤环境的纽带, 根系的生长情况和活力水平对果树的生长发育及产量的形成具有至关重要的作用。在一定的水分范围内, 根系生长与土壤水分状况呈正相关, 当水分胁迫时,根系活力下降, 进而影响根系分布、地上部生长和产量。
因此, 明确不同土壤水分条件下植物根系的生长动态对制定合理的灌溉管理措施具有重要意义。PRI 灌溉是一种局部灌水技术, 其基本方法和思路是每次仅对植株部分根系灌水, 其余根系干旱胁迫到一定程度时再交换灌水部位。湿区根系吸水维持植株正常的生理活动, 干区根系感知、传递土壤干旱信息, 从而使地上部做出应对干旱胁迫的措施,最终达到节水并高产的目的。该技术具有土壤湿润区小、灌水频繁和土壤水分运动较快等特点, 其特殊的灌水方式和水分分布形式必然对根系的生长和分布产生较大影响。但由于 PRI 灌水技术在国内外推广应用的时间不长, 加上田间条件下根系受土壤不可观测性等的限制, 使得对根系研究的广度和深度远不及地上部分。
目前不同灌溉方式对根系生长和分布的影响研究主要集中在玉米、小麦、黄瓜等农作物上, 而关于 PRI 灌水技术对苹果根系生长和分布的影响研究较少。为此, 本文采用盆栽方法探讨常规灌溉、持续亏缺灌溉和根系分区灌溉 3种供水方式对苹果根系生长的影响, 以期为制定干旱、半干旱地区果园灌溉管理措施, 提高果树水分利用效率提供理论依据。
