引自國家節水灌溉中心楊凌工程技術(shù)中心網(wǎng)站
作者：張燕??????
????? 我國是水資源十分匱乏的農業(yè)大國，而水對作物的生長(cháng)至關(guān)重要，在保證農業(yè)穩產(chǎn)、高產(chǎn)的前提下，大力發(fā)展節水灌溉是一項十分緊迫而重要的任務(wù)。
????? 作物根系從土壤中吸取水S，通過(guò)莖桿輸送到葉面供給蒸騰Z，在一般情況下S=Z，作物正常生長(cháng)，如果出現S1.葉片外觀(guān)
???? 葉面積指數可以反映棉花生長(cháng)發(fā)育狀態(tài)，水分虧缺下葉片狹小。學(xué)者研究認為植株葉子的葉尖運動(dòng)狀況能反映缺水狀況，只要保證測量時(shí)葉尖軌跡在控制區內，用計算機視覺(jué)技術(shù)可實(shí)現對葉尖實(shí)時(shí)、有效的監測。缺水條件下作物出現葉片增厚、下垂、顏色變深、變暗，下部葉子葉尖枯死不易折斷，葉片卷曲等萎蔫現象。葉片卷曲由葉片細胞膨壓降低所引起，是內部水勢狀況和滲透調節結果的外部形態(tài)表現，能直觀(guān)地反映作物對土壤水分脅迫的敏感程度。水稻葉片卷曲度與土壤、植株含水量、水勢和葉片表皮細胞的膨壓的關(guān)系已有相關(guān)研究，作為鑒定水稻抗旱能力的指標在育種和栽培上已有應用。梁銀麗等(1999年)研究表明，水分脅迫使小麥生長(cháng)速度、葉片伸展速度降低，植株葉面積減小。張憲法等（2002年）試驗得出，水分過(guò)高或過(guò)低均對黃瓜生長(cháng)發(fā)育不利，葉片顏色、仰角與卷須可作為灌溉的形態(tài)指標。
2.葉片(相對)含水量?
???? 葉片相對含水量與土壤含水量呈線(xiàn)性相關(guān)[6]，與葉片溫度及生理功能等關(guān)系密切，并且易于觀(guān)測，作為田間監測植株水分狀況的指標，有著(zhù)不可替代的優(yōu)勢。王紀華等(2001年)試驗發(fā)現葉片含水量由75%下降到70%是葉片光合生理活性的一個(gè)重要轉折點(diǎn)。水分脅迫下，葉片相對含水量下降，束縛水與自由水的比值急劇增大，這種水分在體內的重新分配是對環(huán)境脅迫的積極調整和適應。國外學(xué)者提出植被在0.97、1.45和1.9Lm附近的光譜反射率吸收峰可以反映植物的水分狀況。遙感技術(shù)的發(fā)展將進(jìn)一步推動(dòng)該方法在水分虧缺診斷上的應用。
3.葉水勢
????? 葉水勢即葉片的保水能力，它隨土壤含水量的下降而下降。有人用葉水勢作為作物虧水指標指導棉田灌溉，比用土水勢為灌溉指標還省水。張英普等和rana分別定性和定量研究了作物凌晨葉水勢臨界值與土水勢、土壤含水量的關(guān)系。胡繼超等 (2004年) 用阻滯方程描述了凌晨葉水勢和土壤含水量的關(guān)系用模糊聚類(lèi)方法確定了冬小麥不同生育階段的凌晨葉水勢臨界值。
????? 長(cháng)期以來(lái)人們認為葉水勢是作物水分狀況的最佳度量，但也有學(xué)者認為葉水勢對作物缺水并不十分敏感，建議將受短暫天氣影響較小的莖水勢，作為確定植物水分虧缺的敏感指標。楊朝選等人指出：莖水勢與葉水勢之差更能反映桃樹(shù)水分狀況變化，但測量中有時(shí)會(huì )出現兩者之差為負值的反?，F象，這一方法還有待于進(jìn)一步的研究。
4.氣孔特性?
???? 氣孔是CO2和水分進(jìn)出植物體的通道。水分虧缺下氣孔的響應，國內外已有大量的報道。水分脅迫下氣孔器體積變小，氣孔密度增大，輸導組織發(fā)達，利于水分及營(yíng)養物質(zhì)的交換和水分的保持。楊建昌 (1995年)提出每2cm取一觀(guān)察點(diǎn)測量較為準確。在前人研究基礎上，申雙和等 (2002年)進(jìn)一步探討了氣孔阻力與土水勢的關(guān)系。陳家宙等（2005年）研究了土壤水分對作物葉片氣孔導度Gs和蒸騰速率Tr的影響，建議將Gs和GsTr變化相結合作為水分脅迫程度的一個(gè)參考指標。但氣孔阻力變化較大，其測定一直是個(gè)難點(diǎn)，不能單以葉片某一部位為代表。
5.光合特性?
???? 光合作用是綠色植物生命活動(dòng)的能量和物質(zhì)基礎，水分脅迫下光合作用普遍受到抑制。許多研究指出，輕度脅迫下植物光合作用降低主要是氣孔導度下降所致，中度脅迫下主要是非氣孔因素限制。氣孔和非氣孔限制常用來(lái)判斷水分對植物的脅迫程度，前者通過(guò)葉片氣孔保衛細胞的運動(dòng)調節來(lái)實(shí)現，后者由葉片組織細胞的生化變化造成。結合光合變化特點(diǎn)國內外學(xué)者已經(jīng)做了大量的工作，研究了非氣孔限制出現的臨界點(diǎn)變化動(dòng)態(tài)，實(shí)現了光合氣孔限制因子的定量分析，并建立了模擬農田SPAC系統中土壤水分動(dòng)態(tài)、蒸發(fā)蒸騰、CO2通量和光合作用的模型。水分脅迫程度不同，光合速率下降機理可能不同，有關(guān)水分脅迫如何影響光合電子傳遞及光合磷酸化，還需進(jìn)一步的研究。
6.蒸騰速率
???? 作物遭受輕度的水分脅迫時(shí)，其蒸騰速率就明顯減少。用CID便攜式光合儀可以測定蒸騰速率，但是蒸騰速率大小受樹(shù)種、溫度、濕度和風(fēng)力等影響很大，其測量結果只能反應葉片單位面積上水分的瞬間消耗量，不能真正反應整塊農田作物的總耗水量。因此，在野外以蒸騰速率變化量來(lái)診斷作物缺水的效果不是很明顯。 為了解決這一問(wèn)題，侯加林等人采用熱平衡原理，以恒定功率P的熱源作用于果樹(shù)樹(shù)干中，通過(guò)測量熱源上下不同處的溫差來(lái)計算蒸騰速率F。
參考文獻
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