文献类型：期刊文章

作　　者：龙怀玉[1] 武雪萍[1] 张淑香[1] 王佳佳[1,2] Patrick J.Drohan[3] 张认连[1]

Long Huaiyu;Wu Xueping;Zhang Shuxiang;Wang Jiajia;Patrick J.Drohan;Zhang Renlian(Institute of Agriculture Resources and Regional Planning,Chinese Academy of Agriculture Science,Beijing 100081,China;China State Science Dingshi Environmental Engineering Co.Ltd,Beijing 100102,China;Department of Ecosystem Science and Management,Penn State University,University Park,Pennsylvania,PA 16802,USA)

机构地区：[1]中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,北京100081 [2]中科鼎实环境工程有限公司,北京100102 [3]宾西法尼亚州立大学生态系统科学与管理系,PA 16802,美国

出　　处：《农业工程学报》

基　　金：国家重点研发计划项目(2018YFE0112300);国家高技术研究发展计划(863计划)(2013AA102901)。

年　　份：2020

卷　　号：36

期　　号：23

起止页码：139-152

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2017、CAB、CAS、CSCD、CSCD2019_2020、EI、IC、JST、PROQUEST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：持续创新农田灌溉技术,有利于应对农业水资源短缺、耕地资源不足,也是确保中国粮食安全的重要技术基础。该研究提出了“作物主动汲水”(Crop Initiate Drawing Water,CIDW)概念,并分析其得以实现的基本条件是土壤水非饱和性、外界水水势始终小于大气压、外界水和作物根系的距离有效性、高效的水势能差转化界面。综合文献划分出了压力势差(Pressure Potential Difference,P-CIDW)、渗透势差(Osmotic Potential Difference,O-CIDW)和重力势差作物主动汲水(Gravitational Potential Difference,G-CIDW)等3种形式的CIDW,并分析了其势能特征和基本实现途径。进一步,从硬件设备技术、作物表现、水盐运移与分布、土壤生境等几个方面,重点综述了P-CIDW的研究进展。近十多年来的研究表明,相比漫灌、沟灌、滴灌等传统灌溉技术,适宜参数的P-CIDW能够显著地提高作物产量与水分利用效率、养分吸收和肥料利用率、根际土壤酶活性和微生物多样性、水肥耦合效应,明显地影响了作物生理生化指标、土壤养分有效性和养分空间分布;土壤质地及其剖面构型显著地影响了P-CIDW下的水盐运移与分布;利用初始土壤含水率和基质势、渗水器导水率、供水压力以及时间等参数,可以半机理半经验地估测P-CIDW的累积入渗量。最后展望了CIDW研究的未来,认为,土壤水分-作物关系的基础理论急需要突破、研发高效的势能转化界面材料仍然是发展CIDW技术的关键任务、尽快制定P-CIDW技术标准、P-CIDW控压方法还需要革命性的创新。

关 键 词：农业 灌溉 水资源 作物主动汲水  负压 土壤水分-作物关系  

分 类 号：S275]