沙打旺根系提水作用及其机理研究

论文摘要

根系提水是指在低蒸腾条件下（主要在夜间）,植物根系不同部位与土壤水势差异而形成的,处于湿润区域的根系部分吸收水分后运输到干燥区域的根系,并通过这部分根系将其中一部分水分释放到根际周围的干土中去的水分运动现象。当前,有关牧草的根系提水作用报道较少。本文利用上下桶分根装置鉴定沙打旺根系的提水现象,并初步探讨其根系提水的机理。主要结论如下:1、上下桶的分根装置有效的证明了沙打旺的根系提水现象。在保持下桶土壤体积含水量在19.0±1.73%的条件下,当上桶的土壤体积含水量和土壤水势分别下降到14.9%、-1.28MPa左右时,出现根系提水现象;上桶植物组织刈割后,当上桶土壤体积含水量和土壤水势分别下降到17.2%、-0.41MPa左右时,也出现根系提水现象。其数量分别为217g/6株、362g/6株2、在连续测定中土壤含水量和土壤水势7:00～16:00急剧下降,16:00～22:00上升较快,22:00达到最大,之后土壤含水量和土壤水势缓慢下降;上桶植物组织刈割后,7:00～16:00土壤水势急剧下降,16:00降至最低点,16:00～7:00（第二天）持续上升,7:00上升至最高点。3、植物发生根系提水时,植物组织水势和土壤水势之间有:下桶土壤水势＞下桶根水势＞上桶的根水势＞上桶土壤水势的梯度趋势。4、根中K+、Na+、可溶性糖和脯氨酸含量的变化,白天促进下桶根系对土壤水分的吸收,保护沙打旺上桶根不至释放水分过多而受到伤害;夜间维持了上桶根水势与上桶土壤水势之间的差值,促进上桶根水分的释放。5、沙打旺从深层土壤中吸水,再通过根系提水作用,使水分转移到上层释放,被浅根系植物早熟禾吸收利用,从而缓解了早熟禾的水分胁迫。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 第二章 文献回顾
• 2.1 植物根系提水作用的概念及其意义
• 2.2 根系提水发生的气候区域
• 2.3 植物根系提水作用的研究方法
• 2.3.1 根木质部液流测量法
• 2.3.2 测定根系周围土壤含水量或土壤水势的变化
• 2.2.3 试验装置
• 2.3 植物根系提水的影响因素
• 2.3.1 土壤水分
• 2.3.2 土壤质地
• 2.3.3 植物种、品种与植物根系
• 2.3.4 光照与蒸腾
• 2.4 植物根系提水作用数量及发生时间
• 2.5 植物主要生理特征对水分变化的响应
• 2.5.1 水势
• 2.5.2 渗透调节
• 2.6 小结
• 第三章 材料与方法
• 3.1 供试材料与供试土壤
• 3.2 试验装置
• 3.3 试验方法和处理
• 3.3.1 试验方法
• 3.3.2 试验处理
• 3.4 测定指标和方法
• 3.4.1 土壤水势和土壤体积含水量
• 3.4.2 叶片水势和根水势
• 3.4.3 脯氨酸
• 3.4.4 可溶性糖
• +、Na⁺含量'>3.4.5 K⁺、Na⁺含量
• 3.5 数据处理
• 第四章 结果
• 4.1 土壤含水量—土壤水势曲线
• 4.2 上桶土壤体积含水量和水势日变化
• 4.3 沙打旺叶水势、上下桶根水势和土壤水势变化
• 4.4 植物组织中渗透调节物质变化
• 4.5 不同体积含水量下早熟禾的变化
• 4.6 沙打旺刈割后上桶土壤体积含水量和水势日变化
• 第五章 讨论
• 5.1 沙打旺根系提水的鉴定及数量
• 5.2 沙打旺根系提水对早熟禾的影响
• 5.3 沙打旺根系提水机制
• 5.3.1 沙打旺提水产生的条件
• 5.3.2 上桶土壤水分升降产生的原因
• 5.3.3 气候条件对水分提升的影响
• 5.3.4 植物组织水势与渗透调节物质的关系
• 第六章 结论
• 参考文献
• 硕士期间发表的学术论文
• 致谢