农田水分研究

从1984年到1988年北京农业生态系统试验站张翼、卢振民、于沪宁等连续进行了5年不同水分处理条件下的实验研究。在观测研究方法上，着重围绕着“阻力法”进行比较深入的研究。这一方法有比较严格的物理基础。大量的工作从理论上分析研究了Penman-Monteith方法和Brown-Rosenberg方法，提出了蒸腾蒸散的估算模式，通过田间观测资料对估算模式进行验证，对某些方案作了改进，应该指出，当时我国的有关研究还停留在经验估算和Penman方法上，这些系列性的工作无疑是一个较大的进展。

Covey“959)把气孔阻力的概念推广到整个植被表面，Monteith．(1965)在Pen- mant和Covey等工作的基础上得出Penman-Monteith公式估算蒸散，该模式考虑了影响作物群体蒸散的大气因素和作物生理因素，有严谨的物理基础，国内外许多学者对该模式进行了检验和修正。卢振民等(1987)[65]应用该模式研究了麦田蒸散，在此基础上提出了作物需水量概念与计算方法。认为应用Penman-Monteith的阻力法模式可很好的计算大田作物的蒸腾量，提出作物需水量的新定义：“在给定生长环境条件下，作物叶片气孔开度最大(阻力最小)时的蒸腾需水量”。并给出了“Penman-Monteith模式相应的各项参数及其改进的计算公式。用作物需水量与蒸腾能力的比值来表示作物系数，以区别以往一些作物系数概念，有较好的物理和生理基础。

Jackson(1981)首次提出可用水分胁迫指数反映作物水分亏缺程度，由此宋判别田间水分亏缺程度指导灌溉，这种方法曾起过一定作用，但精细判别水分亏缺并不理想。因为用蒸腾判别水分亏缺比蒸散更为可取。卢振民(1990)[66]通过气孔的分析提出自己的水分应力指数和估算模式，对田间有较好的适用性；张鸿儒(1987)[67]利用Brown-Rosenberg模式研究了农田蒸散，与波文比方法很吻合，在叶面积较大时适用于估算北京地区冬小麦田蒸散。

自从1966年Philip提出土壤一植物一大气连续系统(SPAC)水流运动概念以来， SPAC水流运动的实验模拟与研究工作发展很快，首先从某个单项环节的研究开始，70年代初开始考虑整个系统的水流过程，70年代至80年代一些模型陆续出现。但大多数模型假设条件太多，缺乏田间实验基础，以至与实际情况相差甚远。卢振民(1992)[32]根据北京农业生态系统试验站对土壤物理、作物生理生态、气象气候微环境的实验研究结果，建立了模型，该模型考虑了SPAC水流运动各个环节的机理和过程，与实际情况符合较好。

王宏等(1990、1992)[68]、[69]通过大田实验研究了作物水分亏缺敏感度与灌溉决策，认为土壤水分充足与不充足与对照田间作物叶水势、气孔导度、冠层温度间的差值以及相对蒸散都可用于指示土壤于旱。用气孔响应模型和实际测定可用于监测大气和土壤干旱。王宏、于沪宁等(1990)[70]通过盆栽试验结果认为，小麦孕穗期对水分胁迫最为敏感，其次为开花期。叶温可以作为诊断干旱的生理指标。

董振国等(1984、1986)[71]、[72]用红外测温仪观测了冬小麦、夏玉米作物层温度。观测结果表明，充分供水农田，冬小麦作物层温度在一昼夜的大部分时间内比气温低；作物层温度与气温差，下午大于上午，夜间大于白昼。观测了作物层温度与土壤水分的关系后，提出了用作物层温度与气温差作为植物水分亏缺指标：S=∑(Tc一Ta)n(Tc>Ta)，式中，S是植物水分亏缺指标，Te和Ta分别为作物层温度和气温，i是Tc>Ta的起始日期，N是S值达到预定缺水指标时的天数。