引自國家節水灌溉中心楊凌工程技術中心網站

作者：張燕??????
????? 我國是水資源十分匱乏的農業大國，而水對作物的生長至關重要，在保證農業穩產、高產的前提下，大力發展節水灌溉是一項十分緊迫而重要的任務。
????? 作物根系從土壤中吸取水S，通過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，如果出現S1.葉片外觀
???? 葉面積指數可以反映棉花生長發育狀態，水分虧缺下葉片狹小。學者研究認為植株葉子的葉尖運動狀況能反映缺水狀況，只要保證測量時葉尖軌跡在控制區內，用計算機視覺技術可實現對葉尖實時、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表現，能直觀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系已有相關研究，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，水分過高或過低均對黃瓜生長發育不利，葉片顏色、仰角與卷須可作為灌溉的形態指標。
2.葉片(相對)含水量?
???? 葉片相對含水量與土壤含水量呈線性相關[6]，與葉片溫度及生理功能等關系密切，并且易于觀測，作為田間監測植株水分狀況的指標，有著不可替代的優勢。王紀華等(2001年)試驗發現葉片含水量由75%下降到70%是葉片光合生理活性的一個重要轉折點。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境脅迫的積極調整和適應。國外學者提出植被在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。遙感技術的發展將進一步推動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系用模糊聚類方法確定了冬小麥不同生育階段的凌晨葉水勢臨界值。
????? 長期以來人們認為葉水勢是作物水分狀況的最佳度量，但也有學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水分狀況變化，但測量中有時會出現兩者之差為負值的反常現象，這一方法還有待于進一步的研究。
4.氣孔特性?
???? 氣孔是CO2和水分進出植物體的通道。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，輸導組織發達，利于水分及營養物質的交換和水分的保持。楊建昌 (1995年)提出每2cm取一觀察點測量較為準確。在前人研究基礎上，申雙和等 (2002年)進一步探討了氣孔阻力與土水勢的關系。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參考指標。但氣孔阻力變化較大，其測定一直是個難點，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的能量和物質基礎，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判斷水分對植物的脅迫程度，前者通過葉片氣孔保衛細胞的運動調節來實現，后者由葉片組織細胞的生化變化造成。結合光合變化特點國內外學者已經做了大量的工作，研究了非氣孔限制出現的臨界點變化動態，實現了光合氣孔限制因子的定量分析，并建立了模擬農田SPAC系統中土壤水分動態、蒸發蒸騰、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，有關水分脅迫如何影響光合電子傳遞及光合磷酸化，還需進一步的研究。
6.蒸騰速率
???? 作物遭受輕度的水分脅迫時，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種、溫度、濕度和風力等影響很大，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診斷作物缺水的效果不是很明顯。 為了解決這一問題，侯加林等人采用熱平衡原理，以恒定功率P的熱源作用于果樹樹干中，通過測量熱源上下不同處的溫差來計算蒸騰速率F。

參考文獻
[1]梁銀麗, 康紹忠, 張成娥. 不同水分條件下小麥生長特性及氮磷營養的調節作用[J].干旱地區農業研究,1999,17(4):58-65.
[2]張憲法,于賢昌,張振賢.土壤水分對溫室黃瓜結果期生長與生理特性的影響 [J].園藝學報,2002,29(4):343-347.
[3]中國農業科學院.中國農業氣象學[M].北京:中國農業出版社,1999,74-75.
[4]王紀華，趙春江，黃文江等.土壤水分對小麥葉片含水量及生理功能的影響[J].麥類作物學報，2001，21(4):42-47.
[5]牟筱玲，鮑嘯.土壤水分脅迫對棉花葉片水分狀況及光合作用的影響[J].中國棉花，2003，30(9):9-10.
[6] Raymond F K, Roger N C. Spectroscopic determination of leaf biochemistry using band-depth analysis of absorption features and stepwise multiple linear regression[J]. Remote Sens,1999,67:267-287.
[7]張英普,何武全,韓鍵.玉米不同時期水分脅迫指標[J].灌溉排水，2001，20(4):18-20.
[8]Rana G, Katerji N, Mastrorilli M. Evironmental and soil-plant parameters for modeling actual crop evapotranspiration under water stress conditions [J].Ecological Modelling,1997,101:363-371
[9] 胡繼超，曹衛星，姜東等.小麥水分脅迫影響因子的定量研究I.干旱和漬水脅迫對光合、蒸騰及干物質積累與分配的影響[J].作物學報，2004，30(4):315-320.
[10] Naor A. Realationship between leaf and stem water potential and stomatal conductance in three field grow woody species[J].Hort Sci&Biotechnology,1998,73:431-436
[11]楊建昌，喬納圣?威而斯，朱慶森等.水分脅迫對水稻葉片氣孔頻率、氣孔導度及脫落酸含量的影響[J].作物學報，1995，21(5):533-539.
[12] 申雙和，徐為根，吳洪顏.作物冠層氣孔阻力與土壤水勢關系的研究[J].氣象科學，2002，22(2):218-222.
[13]陳家宙，呂國安，何圓球.土壤水分狀況對花生和早稻葉片氣體交換的影響[J].應用生態學報，2005，16(1):105-110.
[14]付芳婧，趙 致，張衛星.水分脅迫下玉米抗旱性與光合生理指標研究[J].山地農業生物學報，2004，23(6):471-474.
[15]覃 鵬，楊志穩，孔治有等.干旱對煙草旺長期光合作用的影響[J].亞熱帶植物科學，2004，33(3):5-7.
[16]羅 毅，于 強，歐陽竹等.SPAC系統中的水熱CO2通量與光合作用的綜合模型Ⅰ.模型建立[J].水利學報，2001(2):90-97.
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