[发明专利]纵向水分差异分布模拟部分根区灌溉的试验方法

说明书

本发明公开了一种纵向水分差异分布模拟部分根区灌溉的试验方法，属于作物种植试验技术领域。所述植棉方法的特点是利用专用试验装置进行试验，所述专用试验装置包括上层盒、下层盒，上层盒和下层盒均为装有种植基质的敞口容器，且上层盒可拆卸设置在下层盒上方，所述上层盒底部设有联通管，联通管上端高于上层盒的底面，下端不高于下层盒中种植基质的上表面。与现有技术相比，本发明方法能够利用专用试验精准模拟大田膜下滴灌条件下通过调整灌水量实现的部分根区灌溉，为研究该灌溉技术提高作物水分利用率的机理机制提供良好的基础。

技术领域

本发明涉及作物种植试验领域，具体提供一种纵向水分差异分布模拟部分根区灌溉的试验方法。

背景技术

部分根区灌溉是近年来提出的一种新型节水灌溉技术，该技术使土壤垂直剖面或水平面的一部分区域保持干燥,而使另一部分区域灌水湿润，利用干旱区根系产生的信号物质调节气孔开度和湿润区根系水分吸收能力，显著提高水分利用效率但不会影响植株的其他生理活动。早期该技术的实现方式主要是在对果树的部分根系(1/4、2/4、3/4)进行灌水，或对棉花、玉米等作物进行隔行(沟)灌溉，这些灌溉方式均主要是在横向(水平面)方向上实现水分差异分布，并在生产上取得了显著的节水效果。为了在室内深入研究其机理，人们发明了分根技术和嫁接分根技术等研究在水平方向上水分差异分布实现部分根区灌溉提高作物水分利用效率的机理机制。近年来，随着滴灌技术的普及应用，滴灌已成为农业领域中常用的灌溉技术，尤其是西北内陆棉区，膜下滴灌是当地棉花的主要种植方式。在膜下滴灌条件下，通过调整灌水量和灌水次数，控制水分集中在棉花主根区域，实现棉花部分根区灌溉，该灌溉方式下水分主要在土壤垂直剖面产生差异分布。膜下滴灌条件下，通过该方式实现部分根区灌溉，操作简单，易于推广，并可显著提高了棉花水分利用效率，尤其是在西北内陆旱区，结合自动化技术，具有广阔的推广应用前景，是西北旱区棉花产业可持续发展的关键技术。但之前研究部分根区灌溉提高水分利用效率机理机制的分根技术和嫁接分根技术等主要是模拟水分在水平面的差异分布，不适于研究土壤垂直剖面水分差异分布对棉花水分利用效率的机理机制。

发明内容

本发明是针对上述现有技术的不足，提供一种纵向水分差异分布模拟部分根区灌溉的试验方法。该方法能够利用专用试验精准模拟大田膜下滴灌条件下通过调整灌水量实现的部分根区灌溉，为研究该灌溉技术提高作物水分利用率的机理机制提供良好的基础。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：纵向水分差异分布模拟部分根区灌溉的试验方法，其特点是利用专用试验装置进行试验，所述专用试验装置包括上层盒、下层盒，上层盒和下层盒均为装有种植基质的敞口容器，且上层盒可拆卸设置在下层盒上方，所述上层盒底部设有联通管，联通管上端高于上层盒的底面，下端不高于下层盒中种植基质的上表面，进行试验时，上层盒中植株的部分根系通过联通管进入下层盒种植基质中，通过控制浇水，使上层盒中的根系处于湿润区，下层盒中的根系处理干燥区。

所述联通管的横截面可以是方形、圆形等任意形状，优选为边长为0.5-2cm的正方形；联通管高出上层盒底面的高度优选为1-2cm。

作为优选，可以在上层盒底部设置排水孔，排水孔的高度低于联通管上端面，用于排出上层盒过多水分，防止水分从联通管进入下层盒。

作为优选，上层盒底面倾斜设计，联通管设置在上层盒底面的最低点。

作为优选，排水孔设置在上层盒底面的倾斜位置，并通过排水管将排出的水分导流至下层盒外侧。

作为优选，所述联通管设置在上层盒底面的中部。

作为优选，上层盒与下层盒之间通过支撑柱可拆卸连接，支撑柱上端与上层盒固定连接，下端与下层盒卡接；或者，支撑柱上端与上层盒卡固定连接，下端与下层盒固定连接。

作为优选，所述支撑柱可采用长度可调结构，可根据下层盒中种植基质的高度进行调整，保证联通管下端不高于下层盒中种植基质的上表面。