第一章 控制性作物根系分区交替灌溉的概念及其研究进展 3
1引言 3
第一篇 作物根系分区交替灌溉新技术的研究与开发 3
2控制性作物根系分区交替灌溉的概念及其理论依据 4
2.1控制性作物根系分区交替灌溉的概念 4
2.2控制性作物根系分区交替灌溉的几种类型 4
2.3控制性作物根系分区交替灌溉的理论依据 5
3研究历史与现状 10
3.1有关分根条件下营养物质方面的研究 10
3.2有关分根条件下水分吸收方面的研究 11
3.3有关土壤干燥条件下根源信号的研究 12
第二章 人工气候室盆栽玉米根系分区交替供水试验研究 14
1分根交替渗透胁迫对玉米根系生长和蒸腾效率的影响 14
1.1材料和方法 14
1.2.1分根渗透胁迫对叶水势和膜透性的影响 15
1.2结果分析 15
1.2.2分根渗透胁迫对玉米根系生长的影响 16
1.2.3分根渗透胁迫下光合速率、蒸腾速率和蒸腾效率的变化 16
2CRDI对作物水分利用的影响及其节水效应 17
2.1材料与方法 17
2.1.1材料培养 17
2.1.2测定项目 18
2.2结果分析 18
2.2.1CRDI对玉米根系生长和根冠比的影响 18
2.2.2CRDI对玉米叶片含水率及叶面积的影响 19
2.2.3CRDI对玉米株高和茎粗的影响 19
2.2.4CRDI对玉米光合、蒸腾、气孔阻力及蒸腾效率的影响 21
2.2.5CRDI对玉米生物量与水分利用效率的影响 23
3结论与讨论 23
1.1试验处理与布置 26
第三章 玉米垂直分根交替供水的节水机理及效应 26
1材料和方法 26
1.2测试指标 27
2试验结果与分析 27
2.1垂直CRDI对玉米地上部分的调控作用 27
2.1.1垂直CRDI对玉米株高的影响 27
2.1.2垂直CRDI对玉米叶面积的影响 28
2.2垂直CRDI对玉米地下部分生长发育的调控作用 29
2.2.1垂直CRDI对根长及根系密度的影响 29
2.2.2垂直CRDI对根系活力的影响 30
2.2.3垂直CRDI对玉米根系养分吸收的影响 31
2.3垂直CRDI对地上、地下干物质分配及根冠比的影响 32
2.4垂直CRDI对玉米叶片光合、蒸腾、气孔导度的影响 33
2.5.1叶片水势与膨压的关系 35
2.5.2叶片水势与气孔导度的关系 35
2.5垂直CRDI与玉米的水分关系 35
2.6不同处理玉米叶片脯氨酸含量及可溶性含糖量 36
2.6.1不同处理的玉米叶片脯氨酸含量 36
2.6.2不同处理的玉米可溶性含糖量 36
2.7垂直CRDI对玉米干物质量及WUE的影响 37
3结论与讨论 38
第四章 辣椒控制性根系分区交替滴灌的水分利用效率 39
1材料和方法 40
2结果分析 41
2.1土壤含水率变化 41
2.2根系生长和根冠比 42
2.3叶片光合速率和气孔阻力 42
2.4耗水量、生物量、产量和水分利用效率 43
3结论与讨论 43
1.2测定项目 45
1.1试验处理 45
1材料 与方法 45
第五章 控制性根系分区交替灌溉对冬小麦水分与养分利用效应的试验研究 45
2结果分析 46
2.1CRDI对冬小麦根系生长和根冠比的影响 46
2.2CRDI对冬小麦根系密度的影响 46
2.3CRDI对冬小麦生物量与水分利用效率的影响 46
2.4CRDI对土壤中NH+4-N离子浓度的影响 47
2.5不同灌水方式对土壤中NO-3-N离子浓度的影响 49
2.6不同灌水方式对土壤中H2PO-4离子浓度的影响 50
3结论 51
第六章 干旱区大田玉米控制性隔沟交替灌溉效应的试验研究 52
1材料和方法 52
1.1试验区概况 52
1.3农业技术措施 53
1.2实验设计方案 53
1.4观测内容与方法 55
1.5土壤水分运动参数的测定 56
1.5.1土壤水分特征曲线的测定 56
1.5.2非饱和土壤水扩散率D（θ）的测定 57
1.5.3土壤非饱和导水率K（θ）的确定 57
1.6试验区土壤水分入渗性能的室内测定与分析 57
2隔沟交替灌溉效应试验结果的分析与讨论 60
2.1地膜玉米全生育期内土壤水分变化特征 60
2.1.1地膜玉米全生育期内土壤水分变化过程 60
2.1.2灌水前后灌水沟中土壤水分变化过程 61
2.2不同灌水方式条件下沟中水流的入渗规律 62
2.2.1不同灌水方式条件下沟中水流入渗的差异 62
2.2.2沟中灌溉水流入渗方程 68
2.2.3用水量平衡方法确定沟中水流入渗方程参数 68
2.3.1不同灌水方式的水流推进过程比较 70
2.3不同灌水方式条件下沟中水流推进与消退过程的比较 70
2.3.2各次灌水水流消退过程比较 72
2.4不同灌水方式的灌水均匀度比较 73
2.5不同灌水方式和灌水量对玉米Pn、Tr和叶片WUE的影响 74
2.5.1灌水前后玉米Pn、Tr和叶片WUE的变化 74
2.5.2三种灌水方式Pn、Tr和WUE随灌水后天数的变化 75
2.6不同灌水方式和灌水量对玉米株高的影响 78
2.7不同灌水方式和灌水量对玉米根密度、根冠比的影响 79
2.8隔沟交替灌溉对玉米产量及生物量的影响 79
3结论 81
第七章 干旱区大田隔沟交替灌溉玉米需水量与灌溉制度研究及其推广 82
1大田隔沟交替灌溉玉米的需水规律 82
1.1大田隔沟交替灌溉玉米的需水量 82
1.2大田隔沟交替灌溉玉米产量和水分利用效率与耗水量的关系 84
1.2.2控制性交替隔沟灌溉玉米产量和水分利用效率与耗水量的关系 85
1.2.1常规沟灌玉米产量和水分利用效率与耗水量的关系 85
2干旱区不同灌溉方式的大田玉米节水高效灌溉制度研究 86
2.1不同灌溉方式条件下大田玉米产量与灌水量关系 86
2.2不同灌溉方式条件下大田玉米的节水高效灌溉制度 87
3干旱区大田玉米隔沟交替灌溉技术的示范与推广 87
3.1大田玉米隔沟交替灌溉技术的经济评价及大田应用的可行性 87
3.3大田玉米隔沟交替灌溉技术推广的主要措施 89
3.4干旱区玉米节水灌溉技术示范推广的主要效果 89
3.2干旱区大田玉米隔沟交替灌溉技术示范推广的主要内容 89
第八章 果园梨树根系分区交替灌溉对根与茎液流及水分平衡的影响 91
1引言 91
2材料和方法 92
3结果与分析 94
3.1土壤水分特征 94
3.2水分吸收和耗水量 95
3.3根液流 97
3.4茎液流 99
3.5根区水量平衡 102
4结论 104
第九章 果园梨树根系分区交替灌溉对产量和水分利用效率的影响 105
1材料和方法 105
2结果分析 106
2.1土壤水分分布和根区土壤水分变化 106
2.2根区不同部分的水分吸收和水分消耗 109
2.3水果产量与尺寸及水分利用效率（WUE） 111
3结论与讨论 112
参考文献 114
第二篇 大田作物调亏灌溉节水技术的理论与实践 123
第十章 大田作物调亏灌溉技术的研究状况与前景展望 123
1调亏灌溉技术的概念及其研究意义 123
2国内外研究动态与发展前景 125
2.1研究动态及已有成果分析 125
2.2调亏灌溉技术研究中存在的主要问题 127
2.3调亏灌溉需要进一步研究的问题与发展前景 128
3大田作物调亏灌溉研究的主要内容 129
3.1大田作物调亏灌溉的可行性研究 129
3.2大田作物调亏灌溉指标体系研究 129
3.3大田作物调亏灌溉制度研究 129
3.4大田作物调亏灌溉综合实施技术研究 129
3.5调亏灌溉技术的推广 130
第十一章 调亏灌溉技术研究试验方案 131
1试验基地概况 131
1.1西北农林科技大学节水灌溉试验站 131
1.2山西省洪洞县霍泉灌区李堡试验区 131
1.3中国科学院长武农业生态试验站 131
1.4中国科学院栾城农业生态试验站 131
2试验布置与设计 132
2.1室内培养液与沙培模拟调亏实验 132
1.5新疆乌兰乌苏农业气象试验站 132
2.2筒栽及盆栽实验 133
2.3测坑实验 133
2.4大田实验 134
3观测项目 134
4试验研究方案与技术路线 135
第十二章 冬小麦调亏灌溉的节水机理及其综合技术的研究与开发 136
1不同生育阶段调亏对冬小麦产量的效应 136
1.1冬小麦产量和生育期蒸发蒸腾量与水分利用效率关系的分析 136
1.2不同时期水分亏缺对冬小麦产量的影响 138
1.3分阶段的冬小麦水分生产函数 139
2冬小麦调亏的适宜土壤水分下限指标分析 141
2.1冬小麦生理过程对土壤水分亏缺的反映 141
2.1.1叶水势对土壤水分变化的反应 141
2.1.2气孔阻力和光合速率对土壤水分变化的反应 142
3.1不同调亏灌溉制度的冬小麦产量与水分利用效率 143
3冬小麦优化调亏灌溉制度设计 143
3.2有限供水条件下提高灌溉水利用效率的供水模式分析 144
3.3冬小麦经济灌溉定额和有限水的优化分配 147
4冬小麦调亏灌溉综合配套技术 149
4.1秸秆覆盖减少农田无效耗水 149
4.2利用根系调控提高土壤水分利用效率 150
第十三章 玉米调亏灌溉节水机理及适宜供水模式的研究 152
1玉米不同调亏程度效应的溶液培养模拟试验研究 152
1.1模拟条件对玉米根系生长特性的影响 152
1.2模拟条件下玉米调亏时间的确定 153
1.3模拟条件下玉米不同调亏处理对根系生长的效应 153
1.4模拟条件下不同调亏处理对叶片蒸腾、光合和水分利用效率的效应 154
1.5模拟调亏试验的几点结论 154
2大田不同调亏处理对玉米生理生态指标影响的试验研究 155
2.1不同调亏处理对玉米叶片光合速率的影响 155
2.2调亏灌溉对玉米叶片气孔阻力、蒸腾速率及冠层温度的影响 156
2.3调亏灌溉对玉米生长及干物质形成的影响 159
2.4调亏灌溉对玉米生长的后效性影响分析 161
3玉米调亏对产量与水分利用的影响及最佳调亏方案分析 162
3.1玉米不同时期与不同水平调亏的耗水量及产量效应 162
3.2调亏灌溉对玉米产量性状的影响分析 164
3.3调亏灌溉对玉米籽粒品质影响的分析 165
3.4玉米最佳调亏时期与调亏水平的分析 165
3.5调亏灌溉条件下玉米需水量的计算 166
3.6调亏灌溉条件下的玉米灌溉制度 167
4覆膜条件下大田玉米调亏灌溉试验研究 168
4.1试验研究方法 168
4.2不同调亏处理对覆膜玉米生长和产量的影响 169
4.3调亏灌溉条件下覆膜玉米产量和水分利用效率与耗水量的关系 171
5玉米调亏灌溉试验的几点结论 172
1.1 材料与方法 173
1盆栽棉花调亏灌溉试验研究 173
第十四章 棉花调亏灌溉试验研究 173
1.2 调亏灌溉对棉花生长发育及根冠比的影响 174
1.2.1 调亏灌溉对棉花根系生长的调控作用 174
1.2.2 调亏灌溉对棉花株高的影响 175
1.2.3 调亏灌溉对棉花叶面积的影响 175
1.2.4 调亏灌溉对棉花根冠比的调控作用 177
1.3 不同亏水处理棉花叶片光合速率、蒸腾速率及气孔导度的变化 177
1.3.1 不同亏水处理叶片光合速率和蒸腾速率的变化 177
1.3.2 调亏灌溉对叶片气孔的调节作用 179
1.4 调亏处理对棉花光合产物积累和分配的影响 179
1.5 调亏灌溉对棉花产量形成的影响 180
1.6 调亏灌溉对棉花叶片相对含水量的影响 181
1.7 棉花调亏灌溉的节水效应 181
2.2.1 根干重与冠干重的关系 183
2.2 棉花植株不同部位生长状况的关系分析 183
2.1 试验研究方法 183
2 覆膜条件下棉花调亏灌溉指标与灌溉制度研究 183
2.2.2 叶干重与冠干重的关系 184
2.2.3 茎叶干重与铃干重的关系 184
2.2.4 株高随时间的变化过程 184
2.3 不同生育阶段土壤水分对棉花光合与生长的影响 185
2.3.1 土壤水分对光合速率的影响 185
2.3.2 不同土壤水分条件下的棉花生长状况 185
2.4 不同调亏处理的棉花生长及产量的比较 186
2.5 作物产量及水分利用效率与耗水量的关系 189
3 山西霍泉和河北栾城棉花调亏灌溉制度研究 191
3.1 不同生育时期调亏对棉花生长发育的影响 191
3.2 不同生育时期亏水对棉花产量的影响 191
3.3 土壤水分亏缺对棉花生理过程的影响 192
4 棉花调亏灌溉的几点结论 193
1.1 作物适当阶段适度缺水的有益效应 195
第十五章 大田作物调亏灌溉技术推广与应用效益分析 195
1 作物调亏灌溉指标的确定 195
1.2 调亏灌溉的时间 197
1.3 调亏灌溉的亏水度 198
2 大田作物调亏灌溉技术体系与操作方案 198
2.1 大田冬小麦调亏灌溉技术体系与操作方案 199
2.2 大田玉米调亏灌溉技术体系与操作方案 199
2.3 大田棉花调亏灌溉技术体系与操作方案 200
3 大田作物调亏灌溉技术体系的示范应用与效益 201
3.1 山西洪洞县李堡试验示范区的应用效益分析 201
3.2 河北栾城试验示范区的应用效益分析 202
3.3 甘肃民勤试验示范区的应用效益分析 202
3.4 示范推广中的存在问题 203
参考文献 204