【摘 要】
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在全球水资源日益紧张的局势下，在灌溉水利用效率普遍底下背景下，深入研究作物节水机制，广泛发展节水灌溉技术和推广节水农业的意义十分重大，是农业可持续发展和经济、社会科学发
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在全球水资源日益紧张的局势下，在灌溉水利用效率普遍底下背景下，深入研究作物节水机制，广泛发展节水灌溉技术和推广节水农业的意义十分重大，是农业可持续发展和经济、社会科学发展的重要保证。作物在遭受阈值范围内的土壤水分亏缺并且复水后，气孔导度、光合作用、生长速率和水分利用效率恢复到对照水平或者超过对照水平的现象叫做水分亏缺补偿或者超补偿效应。对作物水分亏缺补偿效应的理论研究结果可应用到调亏灌溉、根系分区干旱法灌溉等节水灌溉技术中。
本文结合水分亏缺补偿效应原理和本小组的水稻干旱阈值研究结果，研制了一种自动灌溉方法和设计了一种自动灌溉控制系统：(1)通过红外感应水稻叶片膨压(水势)变化的自动灌溉控制系统，以缺水的水稻叶片进入和退出红外感应区为信号，经感应器探测控制实现灌溉水的自动出流和断流；(2)土壤水分饱和时，感应器和叶片的位置处于临界状态，灌溉系统的出水龙头处于关闭状态。临界位置设定包括感应器与叶尖之间的长度距离L和叶片夹与夹叶原位的垂直距离H；(3)干旱导致水稻处于生理缺水状态，叶片水势的下降、膨压降低导致叶片下降到感应器的探测范围内，控制系统控制水的自动出流；(4)根据土壤持水力和作物的需水要求，在达到作物需要的灌溉水流量时间自动断流，实现田间灌溉的自动化。该装置获得了实用新型专利一项，申报了国家发明专利一项；
为研究双子叶作物的水分亏缺补偿效应及其干旱时间阈值，以期为后续亏缺补偿节水灌溉装置在双子叶作物上的推广应用，本实验以蚕豆为材料，从花期开始亏水处理，分别设计3天、6天、9天和12天的干旱时间，结果表明：(1)随着干旱时间的延长，蚕豆叶片的光合作用、蒸腾作用速率下降，水分利用效率提高；(2)干旱3天和6天后复水的处理组蚕豆叶片的光合作用速率表现出良好的超补偿效应，蒸腾作用速率比对照组低，水分利用效率高出对照组。干旱9天和12天的处理组蚕豆叶片的光合作用速率在复水后有恢复但是无补偿，蒸腾作用速率恢复甚至高于对照组，水分利用效率在复水后比对照组低。
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