[发明专利]一种基于生物炭还田根系与土壤水分互作的光合速率检测方法及其应用

权利要求书

1.一种基于根系-土壤水分互作的光合速率检测方法，包括如下步骤：

1）对植物进行负压灌溉，依据所述负压灌溉的负压，估算获得植物根系的保水区域的大小和湿润峰的位置；

2）对所述保水区域垂直方向的湿润峰位置和植物根系中心位置的土壤水分含量进行监测，分别得到保水区域的湿润区内和干湿边界处的土壤水分含量-时间t变化数据；

3）对所述保水区域的湿润区内和干湿边界处的土壤水分含量-时间t变化数据分别进行快速傅里叶变换，分别得到湿润区内和干湿边界处的土壤水分频谱数据；

4）依据所述干湿边界处的土壤水分频谱数据分析得到由植物吸水活动引起的固有频率ω_n；

对所述湿润区内土壤水分频谱数据中的根系吸水频率进行傅里叶逆变换，恢复植物吸水引起的振动波形，得到振动振幅A；

5）以预定的关系式Ⅰ得到光合速率；

，关系式Ⅰ；其中，和由初始条件决定，在估算某一区间的光合速率时可以取值为0。

2.根据权利要求1所述的光合速率检测方法，其特征在于，进行所述负压灌溉前还包括向土壤中施加生物炭。

3.根据权利要求1或2所述的光合速率检测方法，其特征在于，以滴灌进行所述负压灌溉并将滴灌管与灌溉点源连接；每一株植物的种植位置设置一个灌溉点源。

4.根据权利要求1所述的光合速率检测方法，其特征在于，步骤1）中所述估算的方法包括：对土壤中的灌溉点源设置不同水平的灌溉量，每次灌溉结束后，观察浸润距离；绘制所述浸润距离与灌溉量的关系曲线，依据所述关系曲线估算所述保水区域的大小和湿润峰的位置。

5.根据权利要求1所述的光合速率检测方法，其特征在于，采用土壤水分传感器进行步骤2）中所述的监测；将所述土壤水分传感器分别埋入所述保水区域垂直方向的湿润峰位置和植物根系中心位置。

6.根据权利要求1所述的光合速率检测方法，其特征在于，进行所述步骤4）前，消除所述湿润区内的土壤水分含量-时间t变化数据背景环境中的基频以及直流分量和水分再分布的频率。

7.权利要求1~6任一项所述的光合速率检测方法在节水灌溉中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述节水灌溉包括地下滴灌。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述地下滴灌包括地下滴灌的精细水分管理。