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作物水分高效利用的技术和理论研究进展作者：袁道梅来源：《现代农业科技》2010年第21期摘要从作物水分高效利用的技术依据、作物吸水的土壤有效水分含量范围、水分对作物生理生态特性的影响、作物和品种耗水特性差异、作物亏水后的补偿效应、水分利用效率与耗水量非同步性等理论领域对国内外研究成果进行了综述,为生物节水和管理节水提供理论依据。
关键词作物;水分利用效率;节水技术;节水理论中图分类号 S5-3;S-0 文献标识码A文章编号 1007-5739(2010)21-0014-03ReviewonTechniqueandTheoryResearchProgressofCropWaterUtilizationYUANDao-mei(Agricultural Technique Extension Center of Yongdeng County in Gansu Province,Yongdeng Gansu 730300)AbstractThe achievement of technique and theory research on crop water utilization was reviewed in this paper. The main content included the effective soil moisture content for utilization of crops,the effect of water deficit on physiological and ecological characteristics of crop,the different of water consume characteristics of different crops or varieties,the water implement effect of crops after water deficit,the relationship between WUE and water consume amount,etc. This could be used as a theory guidance for bio-water-saving and management water-saving.Key wordscrop;water use efficiency;water-saving technique;water-saving theory随着淡水资源日趋紧缺以及人口增加对旱耕地压力的逐步增大,充分利用有限水资源、走节水型旱作农业的路子已成为旱农发展的主流。
稻田水旱轮作生态效应研究进展及发展建议1. 引言1.1 研究背景稻田水旱轮作是一种传统的农业生产模式，通过轮作稻田湿旱和湿润两种耕作方式，可以有效地提高土壤的养分和水肥一体利用效率，进而提高作物产量和质量。
随着人们对农业可持续发展的追求，稻田水旱轮作生态效应的研究逐渐受到关注。
稻田水旱轮作对生态环境的影响是研究的重点之一。
不同于传统的连作模式，稻田水旱轮作可以有效减少土壤中的土壤压实度和土壤侵蚀，有利于土壤保护和生态环境的改善。
通过水旱轮作可以有效调整土壤微生物群落和土壤养分平衡，促进土壤生态系统的健康发展。
研究稻田水旱轮作生态效应不仅有助于改善农田生态环境，提高农田生产力，也具有重要的生态意义和实践价值。
1.2 研究意义1. 关注生态环境保护。
稻田水旱轮作对生态环境具有一定的改善作用，可以促进土壤微生物的生长和繁殖，提高土壤肥力，减少土壤侵蚀，保护水源。
研究稻田水旱轮作的生态效应有助于我们找到更加环保和可持续的农业生产方式。
2. 探索农业生产的新模式。
稻田水旱轮作可以有效减少农药和化肥的使用量，降低生产成本，提高生产效率。
研究稻田水旱轮作的生态效应，可以为农业生产提供新的思路和方法，推动农业生产向更加绿色、可持续的方向发展。
3. 促进生态文明建设。
稻田水旱轮作是传统的农业生产方式，其生态效应的研究有助于我们传承和发扬优秀的农业文化，倡导生态文明理念，推动社会各界加强环境保护意识，共同建设美丽中国。
2. 正文2.1 稻田水旱轮作对生态环境的影响稻田水旱轮作是一种传统的耕作方式，在稻田种植水稻和旱作农作物的轮作过程中，不仅可以保持土壤肥力，提高土壤质量，还可以改善生态环境。
稻田水旱轮作对生态环境的影响主要表现在以下几个方面：1. 水稻栽培可以改善水质：水稻具有较强的吸水能力，可以有效降低水稻田中的水位，减少水中的富营养物质和有机污染物的浓度，降低水体富营养化的程度，改善水质。
2. 旱作农作物可以增加生物多样性：在稻田水旱轮作系统中，水稻和旱作农作物交替种植，可以增加生境的多样性，提供更多生态位，促进土壤微生物的多样性，有利于生态系统的平衡和稳定。
不同灌溉方式对水稻生长及产量的影响傅志强;黄璜;朱华武;陈灿【摘要】The rice growth and yields under four different irrigation methods were studied. The results showed that different irrigation method had significantly different impact on the rice growth, physiological characteristics, the dry matter accumulation and the production. The shallow irrigation was the optional method for rice growth and yields compared with other irrigation methods, and the dry irrigation method was the worst. Compared with the dry irrigation method, plant height, the tiller number and photosynthetic rate under the shallow irrigation method all rose, and the seed setting added by 41.5%, 1000-grain weight increased by 1.6 g, and the output increased by 15.8 g/pot significantly. Compared with the deep water irrigation method, the yield and the irrigation efficiency of the shallow irrigation increased by 7.6 g/pot and 0.69 kg/m respectively. The yield of the intermittent irrigation was equal to that under the deep flooding irrigation, but the irrigation efficiency was 0.44 kg/m3 higher than that of the deep flooding irrigation. Therefore, according tothe characteristics of the seasonal drought, the shallow irrigation method was conducive to the high yield of the late rice and the intermittent irrigation was helpful for the late rice culture in the south of Hunan province.%为建立湘南双季稻区节水灌溉栽培模式提供依据,设置了不同灌溉方式对水稻生长发育的影响试验.试验结果表明:不同灌溉方式在水稻生长、干物质积累、生理特性以及产最上都存在显著差异.4种灌溉方式下水稻生长与产最表现以浅水灌溉最优,受旱灌溉最差,与受旱灌溉比,浅水灌溉株高、分蘖数、光合速率均有提高,结实率提高了41.5％,千粒重增加了 1.6g,产量增加了15.8g/盆；浅水灌溉下水稻产量、灌溉用水利用率分别比深水灌溉高出7.6g/盆和0.69 kg/m3.间歇灌溉产最与深水灌溉差异很小,但间歇灌溉水分利用率高出深水灌溉0.44kg/m3.因此,在湘南双季稻区,针对季节性干旱的特点,采用浅水灌溉方式有利于晚稻高产稳产,间歇灌溉有利于晚稻种植.【期刊名称】《作物研究》【年(卷),期】2011(025)004【总页数】5页(P299-303)【关键词】水稻;栽培;水分管理;灌溉方式【作者】傅志强;黄璜;朱华武;陈灿【作者单位】湖南农业大学农学院,长沙410128;农业部多熟制作物栽培与耕作重点开放实验室,湖南长沙410128;湖南农业大学农学院,长沙410128;农业部多熟制作物栽培与耕作重点开放实验室,湖南长沙410128;湖南农业大学农学院,长沙410128;湖南农业大学农学院,长沙410128【正文语种】中文【中图分类】S511;S363随着水资源短缺和农业生产旱灾等问题日趋严重，水稻生产必须推行节水灌溉。
旱稻研究报告旱作稻田是指直播在无田水条件下种植稻谷的一种栽培方式。
由于全球水资源短缺和灌溉系统建设困难，研究旱作稻田的可行性对提高稻米产量和保障粮食安全具有重要意义。
本报告通过文献综述和实地调研，对旱作稻田的研究进展和应用前景进行评估。
1. 旱作稻田的特点旱作稻田是在没有田水供应的条件下种植稻谷的一种栽培方式。
其主要特点包括：- 无需大量用水：与传统的水田相比，旱作稻田不需要大量的水资源，可以节约水源，缓解供水压力。
- 耐旱性强：旱作稻田经过长期的选择和育种，具备了较强的耐旱性，能够适应干旱环境下生长。
- 不需湿地：传统稻田需要在湿地环境下种植，而旱作稻田可以在干燥的地区进行种植，更加适应不同地区的生态环境。
- 种植周期短：旱作稻田由于土壤疏松、通气性好，能够促进植株的根系发达，加快生长周期，提高产量。
2. 旱作稻田的研究进展近年来，旱作稻田的研究取得了一定的进展，主要包括：- 定位选择耐旱品种：通过对各品种的耐旱性评估，筛选出适应旱作稻田的优良品种，提高了稻谷的产量和耐旱能力。
- 调整种植时间和密度：研究发现，合理调整旱作稻田的种植时间和密度，可以达到最佳的生长状态，提高产量。
- 施用适宜的肥料：旱作稻田的土壤肥力较差，因此需要施用适宜的肥料来提供养分，促进稻谷的生长。
- 优化耕作管理措施：通过合理的耕作管理措施，如间作、杂草控制等，可以提高旱作稻田的产量和品质。
3. 旱作稻田的应用前景旱作稻田具有巨大的应用前景，主要体现在以下几个方面：- 可扩大种植面积：旱作稻田可以在干旱地区进行种植，可以扩大稻谷的种植面积，提高粮食产量，缓解粮食供应压力。
- 节约水资源：由于旱作稻田不需要大量用水，可以节约水资源，对缓解水资源紧缺问题具有重要意义。
- 适应气候变化：旱作稻田具备较强的耐旱能力，可以适应气候变化带来的干旱条件，减少农作物受灾风险。
- 助力农村经济发展：旱作稻田可以提供更多的农业就业机会，促进农村经济发展，缓解贫困问题。
第二章调亏灌溉的理论基础第一节目的与意义水资源短缺，使得人们在传统“丰水灌溉”的基础上建立了非充分灌溉理论，放弃单产最高，追求某一总体面积的增产（即在水分有限的条件下，舍弃单产，追求总产量最高）。
研究人员在大量的实验中发现：通常情况下，一定程度的水分亏缺，对作物的生长并无不利影响，只有当水分亏缺到一定数值时，才对作物产生不良后果。
在这一发现的启迪下，有关专家根据作物的遗传和生理生态特性，在其生育期的某些阶段人为的主动施加一定程度的水分亏缺，调节其光合产物向不同组织器官的分配，调节地上和地下的生长动态，控制营养生长，促进生殖生长，从而提高经济产量，舍弃有机合成物的总量，达到节水高效，高产优质和提高水分利用率的目的。
调亏灌溉(RDI)是澳大利亚持续灌溉农业研究所Tatura中心20世纪70年代中期提出的一种灌溉理论。
D.J.Chalmers和I.B.Wilson等于70年代中期初次对调亏期间植株的光合作用、调亏对果实的生长及光合作用产物的分配进行了研究，结果发现，尽管水分亏缺会直接威胁到果树的长势进而出现萎蔫现象，但对于光合作用和有机物由叶片向果实的运输影响不大。
同时通过植株地上和地下部分的相关性分析发现根系生长和地上部分的营养生长呈线性关系，并首次提出调亏灌溉技术。
Chalmers DJ, Burge PH、MitchellPD（1986 )研究表明亏水程度过大或持续的时间过长会使细胞壁失去弹性，复水后无法扩张，从而引起产量减产。
Turner (1990 )发现水分胁迫并不都是造成产量下降，早期合适的水分胁迫对于某些作物具有增产的效果。
Dichi。
等(2007)的研究证实，适度的水分亏缺对于提高梨树的产量和水分利用效率具有积极作用。
Pou, Alicia等(2012)指出适度水分胁迫可让葡萄的产量和品质达到更好的效果。
RDI是从作物生理角度出发的一种生物调节措施，是根据作物的生理生化通道受到遗传特性或生长激素的影响，在其生长发育的某些时期施加一定程度的水分胁迫（有目的地使其在某些生育阶段有一定程度的水分亏缺），影响作物的代谢运集中心和光合产物向不同组织器官之间的分配模式，使同化物从营养器官向生殖器官的分配增加，从而提高所需收获物的产量而舍弃营养器官的生长量及有机合成物质的总量，达到节水不减产或增产的目的。
干旱胁迫对水稻产量和干物质积累的影响
干旱胁迫是指环境中水分供应不足，超过了作物的水分需求，导致作物生理和生化过
程受到抑制的一种生态环境现象。
水稻是世界上最重要的粮食作物之一，也是许多国家的
主要粮食来源之一。
干旱胁迫对水稻的产量和干物质积累有着显著的影响。
干旱胁迫会显著降低水稻的产量。
水稻属于高水分要求的作物，干旱条件下，作物的
生长和发育会受到抑制。
干旱会导致水稻植株的生长速度减缓，株高和茎粗度减少，使得
水稻产量显著降低。
干旱还会影响水稻的花粉活力和结实率，进一步减少花粉的产生和结
实的数量，从而导致水稻产量的减少。
干旱胁迫对水稻的干物质积累也有着明显的影响。
干物质积累是指植物体内干物质的
累积量，包括了根、茎、叶等各个部分的干物质。
干旱胁迫会导致水稻植株的光合作用减弱，叶片的生物合成过程受到抑制，从而减少了干物质的产生。
干旱还会限制水稻根系的
生长，减少水稻对土壤中养分的吸收和利用，进一步影响干物质的积累。
干旱胁迫还会影响水稻的品质。
水稻的品质是指水稻的米粒形状、色泽、风味等特征。
干旱胁迫条件下，水稻的品质会受到不同程度的损害。
干旱会导致水稻的米粒变小，脆性
增加，稻米中的淀粉含量增加，影响稻米的口感和风味。
干旱胁迫对水稻的产量和干物质积累有着显著的影响。
为了提高水稻的抗旱性能，可
以采取合理的灌溉措施、选育抗旱的水稻品种、施用有机肥料等措施来减轻干旱对水稻的
影响，从而保障粮食生产的稳定和粮食安全。
作物的调亏灌溉一、研究背景当今世界面临着人口、资源与环境三大问题，其中水资源是各种资源中不可替代的一种重要资源，水资源问题已成为举世瞩目的重要问题之一。
据统计，目前全球干旱半干旱地区占土地总面积的36%，占耕地总面积的43.9%。
中国水资源状况总体上来说是：总量大，人均少，南多北少，水资源时空分布不均。
我国水资源总量大约为28000亿m3，大约占到全球水资源总量的6%，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，居世界第四位，但人均却只有2200m3，大约是世界平均水平的1／4，并且是全球人均水资源最贫乏的国家之一。
我国西北地区是世界上干旱缺水最严重的地区之一，水已经成为制约西部经济社会发展及生态环境改善的主要因素。
我国西北地区水资源的总量为2344亿m3，仅占全国水资源总量的8%。
扣除难以利用的洪水泾流和散布在偏远地区的地下水资源后，中国现实可利用的淡水资源量则更少，仅为11000亿m3左右，人均可利用水资源量约为900 m3。
我国用水量中61.9％以上的是农业用水。
农业用水中90％是灌溉用水。
我国的灌水利用率仅有0.45，而一些发达国家可以达到0.8以上。
我国灌溉水的利用效率也很低，全国灌溉水的利用率为0.84kg/m3，发达国家的水分利用率已接近2.0kg/m3，有的国家甚至更高。
在中国的水资源相对贫乏的同时，各地区用水浪费及水污染问题严重，即便是较为缺水的城市，人们也没有很高的自己的节水意识，生产生活中存在着大量的浪费水的现象，这对于水资源并不丰富的中国，无疑是雪上加霜，此外，在生产生活中，造成水污染的情况时有发生，这不得不提高警惕。
二、研究的目的和意义全球范围来看，水资源短缺和人口增长的矛盾日益加剧。
水资源短缺对我国经济的制约越来越明显，北方很多地区都存在着严重的水资源紧张的问题，虽然国家的大力开发“南水北调”战略，将南方充足的水调到缺水的北方，但是根本性的缺水问题还是难以得到解决，并且南方的水多也是相对来说的，南方的水量也存在着时间分布不均匀的问题，夏秋季为丰水期，春冬季为枯水期，总的来说，中国的水资源还是匮乏的。
