蔬菜植株水分信号的研究和监测利用的探索.pdfVIP

of2003一IFBBE Proceedings 蔬菜植株水分信号研究与监测利用的探索 李建明，邹志荣 (西北农林科技大学园艺学院) 摘要：该文综合分析了国内外植株水分形态信号、电信号、生理信号的研究现状和研究内容，认为开发研究温室作物无损 伤信号并进行监测，对工厂化农业实现信息化科学管理极为重要。植株水分信号研究与监测需要研究解决的问题是进一步 筛选科学合理的水分监测信号．开发研制工厂化植株生长水分监测仪器。 关t词：蔬菜}水分信专，监测利用 番茄幼苗茎粗呈正相关关系，灌溉上限在100％时，幼 1引言 苗茎粗较小。研究结果灌溉土壤水分上限过高过低都将 目前，温室作物生产水分管理主要是通过对土壤水 减小茎粗“]。本课题组在研究黄瓜、辣椒节水灌溉指标 分状况的监测间接地获取作物水分信号进行灌溉。这种 时，发现黄瓜、辣椒幼苗茎粗与土壤灌溉上限的关系同 方法有一定的参考意义，而不能达到最理想的水分管 番茄幼苗试验研究结果相同。在生产实践中，有经验的 理．因为灌溉的目的是作物而不是土壤，根据土壤含水 菜农可以根据叶片的厚度、颜色进行水分管理。最近有 量进行灌溉只是一种间接的方法。土壤含水量会因土壤 文献报道，通过监测叶片厚度进行不同的灌溉次数、灌 质地、施肥状况、气候变化等因素发生变化。因此，要使 溉量研究。另外在蔬菜生产中，科技工作者总结出大量 灌溉符合作物生长及工厂化农业生产管理的需要，最理 的形态与作物水分供应状况的经验关系，如：黄瓜生产 想的方法是以作物植株本身对水分反应的信号为依据。 中，认为在果实伸长和肥大期间，卷须粗大呈45度角伸 工厂化农业实现信息化管理是当今世界农业研究开发 长是正常状态。如呈弧状下垂，是水分不足的表现，卷须 的热点，研究利用现代电子仪器设备，无损伤直接从作 直立是水分过多的表现等等。 物植株上获取水分信号，通过研究植株体表现出的水分 以上研究结果表明，植株形态水分信号，可以作为 需求信号，为工厂化蔬菜作物水分管理提供更为直接、 水分管理指标，但是目前在农业生产中只是作为经验管 客观、迅速的监测信号和水分管理模式，开发研制工厂 理判断需水，作为科学的温室作物监测指标应用还较 化农业生产水分监测仪器，对实现植物与人直接对话式 少，研究的还不深入。 管理具有重要的意义。 3蔬菜作物生理水分信号指标的研究与利用 2蔬菜植株形态水分信号的研究与应用 作物水分生理代谢及指标研究是比较深入的，研究 在蔬菜的水分管理中，我国农民的经验总结为“看 内容涉及面广，如直接影响植物体内水分平衡的蒸腾速 天、看地、看庄稼”的管理方式，所谓“看庄稼”就是用感 率、渗透调节及渗透调节物质的积累、细胞膜稳定性、 官经验性地观测作物的形态指标，判断植株是否需水。 原生质透性等。水分胁迫条件下光合能力的变化，如气 以禾本科作物为例，一般认为叶片较小，窄而长、叶片 孔运动、叶绿素含量、电子传递速率、光合磷酸化活性及 薄、叶色淡绿、叶片与茎秆夹角小，叶片具有表皮毛及蜡 叶绿素荧光等。还有胁迫蛋白及超氧化物歧化酶。最活 质，千旱时分蘖多，茎杆较细，有弹性等形态结构指标为 跃的研究领域之一是信号转导，包括水信号、化学信号 水分胁迫指标。在蔬菜学上，Oosterhuis(1987)研究豌及电信号，植物细胞信号转导近年来发展很快