[发明专利]一种田间作物根系水分含量的检测方法

说明书

本发明公开了一种田间作物根系水分含量的检测方法，涉及农业生产技术领域。本发明公开的田间作物根系水分含量的检测方法，其包括：步骤a：检测所述作物的叶片中的玉米素核苷含量，以及步骤b：将所述玉米素核苷含量代入回归方程式计算得到所述作物的根系中的水分含量；该检测方法通过检测作物地上部组织器官即叶片的玉米素核苷含量来计算得到位于地下部根系的水分含量；避免破坏作物根系的结构，使得检测完成后，作物可以保持正常的生长；该本方法具有无需损伤根系、精确度高、操作方便、直接有效、计算简单等优点。

技术领域

本发明涉及农业生产技术领域，具体而言，涉及一种田间作物根系水分含量的检测方法。

背景技术

水是重要的自然资源，在农业生产中的作用不可替代。近年来，随着工矿企业的发展、城市规模的扩大、人口数量的剧增、江河湖泊的污染，农业用水呈现出日益紧张的趋势。目前，农业水资源的短缺，不仅影响着农业生产，而且威胁到粮食安全，已成为制约我国社会经济的重要因素。解决农业用水供求矛盾，实现农业可持续发展，就应该努力实现灌溉方式由丰水高产型向节水优质型的转换。为此，非充分灌溉、调亏灌溉、限量灌溉、控制性分根区交替灌溉等节水灌溉方式被提了出来并应用于农业生产。

实施农田灌溉的节水优质高效，首先必须明确作物的水分状况，进一步根据作物的水分状况、水分利用与耗水规律适时适量的进行精准灌溉。然而，目前对作物水分状况的诊断多是根据土壤水分状况来实现的。譬如：一般认为，根系活动层的土壤含水量维持在田间持水量的60％～80％，才适宜作物的生长发育。鉴于此，在土壤含水量低于田持的60％时及时灌水至上限，是目前普遍应用的田间需水信息诊断方式。然而，由于田间灌溉的主体是作物，而不是土壤；以田间土壤含水量变化作为灌溉依据的方法缺少作物(特别是作物根系)的需水信息，因此没有真正实现以作物水分状况(特别是作物根系)诊断为依据的节水优质高效灌溉。

为真正意义上依据作物体内水分状况、水分利用与耗水规律指导节水灌溉，国内外学者先后研究并获取了许多能够用于诊断作物亏水状况的指标或方法。这些指标和方法均涉及土壤与气象指标，以及作物叶片对水分亏缺的生理反应，下面就这些用于诊断作物亏水状况的指标与方法具体说明如下：

1、叶片形态与颜色：水分亏缺会导致叶片枯萎、形状改变、甚至变黄脱落。但叶形与颜色对水分亏缺的响应具有滞后性，当叶片出现枯萎变黄时，叶片已经遭受到了亏水造成的重度伤害，且无法依据叶片此时的形态与颜色量化作物的亏水程度。

2、叶片温度：水分亏缺会造成作物蒸腾的显热增加而潜热减少，从而导致叶片温度上升。因此，叶片温度变化能够反映作物的亏水状况。但土壤水分亏缺并不是叶片温度变化的唯一因素，空气温度亦会影响叶片温度的变化。

3、叶片水势：一定程度的水分亏缺能够降低叶片水势，且随着亏水的进一步加剧，叶片水势亦会呈现出降低趋势。因此，叶片水势变化在能够有效地诊断作物体内水分状况。

4、茎秆和果实微变化：水分亏缺会导致作物茎秆和果实内细胞水分减少，进而引起茎秆和果实的直径出现收缩。因此，茎秆和果实微变化能够反映作物的水分亏缺状况。但测定茎秆直径变化需要用到位移传感器，在野外排除风摇震荡干扰有一定困难。

以上诊断作物水分状况的方法，均是通过监测作物地上部形态与生理指标来实现的，且各存在这样那样的问题；同时，根系才是作物直接接触土壤并吸收土壤水分的器官。因此，依据根系状况来诊断作物水分更为科学。然而，鉴于作物根系置于土壤之中，直接测定其水分状况必然对其造成破坏，通过测定与其水分状况相关联的地上部生理指标来反映其水分状况更为实际。

发明内容

本发明的目的在于提供一种田间作物根系水分含量的检测方法，该检测方法可不用破坏田间作物的根系结构，而检测其水分含量，可用于用于判断作物根系在非充分灌溉条件下的水分状况，以指导节水灌溉。

本发明是这样实现的：

一种田间作物根系水分含量的检测方法，其包括：