蘋果根系分區(qū)灌溉的水分運(yùn)輸及分配機(jī)理.pdf

1、本試驗(yàn)研究了新型的節(jié)水灌溉技術(shù)-根系分區(qū)灌水條件下蘋果的水分運(yùn)輸及分配機(jī)理，試驗(yàn)以三年生分根盆栽皂家嘎拉(Malus domestica cv.Royal Gala)蘋果為試材，由四個(gè)長寬均為20cm高36cm的塑料花盆捆綁構(gòu)成一個(gè)復(fù)合盆，根系均勻分布在四個(gè)盆中，設(shè)計(jì)了三種處理方法:(1)砂土，1/4根系體積灌溉氘水750mL，只對其中一個(gè)盆灌水;(2)壤土，l/4根系體積灌溉氘水750mL；(3)壤土，2/4根系體積灌溉氘水750mL

2、，對相對的兩個(gè)盆灌水。研究各個(gè)處理對蘋果的土壤水勢、葉水勢、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率、凈光合速率的影響，探明水分在蘋果植株體內(nèi)的運(yùn)輸、根系間的橫向運(yùn)輸、根系的吸收能力和水分在蘋果各個(gè)器官的分配。結(jié)果表明: 1.相同灌水量不同灌溉體積的根系分區(qū)灌溉對土壤水勢及葉水勢的影響不同。1/4根系、2/4根系和4/4根系體積灌水處理的土壤水勢和葉水勢依次升高，即灌水體積愈大，土壤含水量愈多，土壤水勢愈高，葉水勢也高，越有利于植物從土壤中吸收水分。

3、1/4根系體積灌水的土壤水勢和葉水勢顯著的低于4/4全根系體積灌水的，1/4根系體積灌水的土壤水勢和葉水勢與2/4根系體積灌水的差異不顯著。灌溉氘水的處理與普通水分灌溉處理對土壤水勢和葉水勢的影響沒有差異。 2.相同灌水量不同灌溉體積的根系分區(qū)灌溉對蘋果的氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率和凈光合速率有顯著的影響。相同灌水量下，灌溉體積越小，蘋果的氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率和凈光合速率越低，1/4根系體積灌水處理蘋果的氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率和凈光合速率顯著

4、的低于4/4全根系體積灌水的，1/4根系體積灌水處理與2/4根系體積灌水處理的差異不顯著。灌溉氘水處理對蘋果的氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率和凈光合速率的影響與普通水分灌溉處理的相似，沒有差異。 3.灌入氘水后，蘋果根系迅速吸收水分并向地上部運(yùn)輸。灌水后，吸收根的氘水豐度首先達(dá)到最大值，隨之直徑小于2mm根、直徑2-5mm根、直徑大于5mm根、根莖、主干、中央干、一年生枝、新梢和葉片的氘水豐度先后達(dá)到最大值，表明水分經(jīng)過吸收根的吸收逐級向上

5、運(yùn)輸?shù)饺~片。隨時(shí)間的推移，土壤含水量降低，土壤水勢隨之降低，根系從土壤中吸收水分的難度增加，蘋果植株的各器官的氘水豐度都逐漸降低，但降低的變化趨勢不盡相同;葉片、根莖和根系的氘水豐度在達(dá)到最大值后迅速降低，然后降低趨勢趨于平緩，而新梢、一年生枝、中央干和主干均呈波浪式降低，在灌水96小時(shí)后也迅速降低。受蒸騰作用的影響，在灌水288小時(shí)后，葉片、吸收根和直徑小于2mm根的氘水豐度顯著的低于蘋果其它各個(gè)器官。 4.不同體積灌水對蘋果

6、根系吸收水分的能力有明顯的影響。灌水體積越小，土壤水勢越低，植株受水分脅迫越強(qiáng)，根系的吸收能力越強(qiáng)。1/4根系體積灌水處理的根系吸水能力明顯強(qiáng)于2/4根系體積灌水處理根系，而2/4根系體積灌水處理的根系持續(xù)吸收水分能力強(qiáng)于1/4根系體積灌水處理根系。吸收根的氘水豐度最大值與灌入的氘水豐度基本相等，說明根系可以完全吸收氘水，氘水對根系的吸收水分的能力沒有影響。 5.水分在根系分區(qū)灌溉的蘋果根系間具有橫向運(yùn)輸。灌入氘水后，水分從灌水

7、區(qū)域根系向未灌水區(qū)域根系運(yùn)輸，水分向不同未灌水區(qū)域根系的運(yùn)輸在時(shí)間和量上沒有顯著差異；隨時(shí)間的推移，從灌水區(qū)域根系向未灌水區(qū)域根系的運(yùn)輸?shù)乃吭絹碓缴?；在未灌水區(qū)域根系內(nèi)部，水分是通過直徑大于5mm根、直徑2-5mm根和直徑小于2mm根逐步向吸收根運(yùn)輸?shù)?。不同體積灌水的水分在根系之間的橫向運(yùn)輸具有明顯的差異，2/4根系體積灌水運(yùn)輸?shù)乃恳@著的高于1/4根系體積灌水的。 6.在土壤不同干旱程度的情況下水分在植株各個(gè)器官的分配不同

8、。在灌水后，根系的含水量最多，隨時(shí)間的推移，根系的含水量逐漸降低，蘋果植株的其它器官的含水量逐漸增加，受蒸騰作用的影響，葉片含水量在達(dá)到最大值后迅速降低。之后，土壤干旱程度越來越強(qiáng)，葉片的蒸騰作用和氣孔導(dǎo)度降低，葉片和根系的含水量逐漸增加，其它各器官(新梢、一年生枝、中央干、主干和根莖)的含水量顯著的降低。進(jìn)一步，當(dāng)土壤嚴(yán)重干旱時(shí)根系的含水量明顯的增加。說明在土壤含水量較高時(shí)水分優(yōu)先供應(yīng)地上部的生長，當(dāng)水分脅迫嚴(yán)重時(shí)，水分優(yōu)先供應(yīng)根系的