盧 佳 邵光成 章 坤 王志宇 王 靜
(1.河海大學農業科學與工程學院, 南京 210098; 2.揚州市城市防洪管理處, 揚州 225002)
干旱鹽漬化環境下植物和水分的關系一直是農田水利與植物生理學領域研究的重點問題。在干旱鹽漬化地區農作物生產中,耕層經常處于“上干下濕”的土壤環境。上部干燥的淺土層分布著作物大約70%的根系,聚集了作物生長和發育所需的大量營養物質。在淺土層處于干燥時,作物根系的伸長、生長受阻,相關微生物的活力下降,離子流動性減弱,形成嚴重的水分養分剖面空間錯位,影響了作物對營養的吸收。因此,對易發生“上干下濕”的干旱鹽漬區,高效調控土壤干層、提高水分生產率和作物產量,對提高作物對深層水分的利用能力、實現農業可持續發展具有重要意義。
在整個土壤-植物-大氣連續體內,水分總是從高水勢的地方向低水勢的地方運動。通常情況下土壤水勢高于植物體水勢,而后者又高于大氣水勢,所以水分只能從土壤經由植物的蒸騰作用或直接的蒸發作用進入大氣。但是,根土間存在著內在優化協調的動態機制,以更大限度地為土壤-植物-大氣連續體(SPAC)提供水分,SCHOLZ等[1]和BROOKS等[2]研究發現,植物的水勢不是總低于土壤的水勢,有時根系水勢會高于根系周圍最干燥的土壤水勢。CALDWELL等[3]總結了前人研究成果,并深入開展試驗探究,正式將這種現象命名為植物“根系提水作用”,它是指當蒸騰作用減弱或停止時,植物根系從深層土壤中吸收水分,通過主根向上運輸,再由淺層側根釋放到表層較干的土壤中,從而改善表層土壤水分狀況,保證植物自身的淺層根系或周圍其他植物根系的水分供給?!?br>