本書主要聚焦在局部根區(qū)灌溉提高作物水分利用效率的生物學(xué)機(jī)制，從土壤氮素轉(zhuǎn)化過程和作物根系吸收能力兩方面，論述局部根區(qū)灌溉產(chǎn)生的根區(qū)土壤干濕交替過程促進(jìn)土壤微生物的活性，并提高微生物反應(yīng)底物濃度的有效性，使有機(jī)氮的礦化提高了25%，同時(shí)根系向地上部分的養(yǎng)分吸收增加了30%，從而使作物氮素營(yíng)養(yǎng)吸收增加了16%的氮素吸收機(jī)制。定量研究并解決了為什么局部根區(qū)灌溉產(chǎn)生的土壤干濕交替過程能促進(jìn)作物氮素吸收和氮素利用效率的機(jī)理。局部根區(qū)灌溉通過兩個(gè)路徑調(diào)控水分利用效率，路徑一是局部根區(qū)灌溉增強(qiáng)葉片氣孔的優(yōu)化調(diào)控，這主要是通過化學(xué)信號(hào)和水力信號(hào)等來實(shí)現(xiàn)；路徑二是增強(qiáng)植株氮素營(yíng)養(yǎng)吸收和優(yōu)化氮素在冠層的分配對(duì)水分利用產(chǎn)生影響，通過以上兩個(gè)途徑，局部根區(qū)灌溉可提高作物的水分利用效率。本書還介紹了利用作物體內(nèi)13C穩(wěn)定同位素技術(shù)（δ13C）指示局部根區(qū)灌溉在長(zhǎng)時(shí)間尺度上優(yōu)化調(diào)控葉片氣孔的氣體交換過程和作物水分利用效率的提高；使用無機(jī)和有機(jī)MN示蹤技術(shù)追蹤土壤中氮素的轉(zhuǎn)化過程和氮素的吸收利用。除此之外，本書還探索了不同灌溉方式對(duì)碳固定和磷素轉(zhuǎn)化與吸收的影響以及未來氣候變化CO2濃度提高情境下，虧缺和局部根區(qū)灌溉對(duì)作物品質(zhì)提升的影響機(jī)理。
王耀生：研究員，博士生導(dǎo)師。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院“青年英才計(jì)劃”海外引進(jìn)人才和“農(nóng)科英才”入選人。近年來發(fā)表科技論文50多篇，其中SCI論文30余篇。主持國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題和國(guó)家自然科學(xué)基金等國(guó)家項(xiàng)目多項(xiàng)，擔(dān)任國(guó)際SCI期刊Archives
of Agronomy and Soil Science副主編。
第1章 緒論
1.1 虧缺灌溉和局部根區(qū)灌溉定義
1.2 局部根區(qū)灌溉的生物學(xué)機(jī)理
1.3 局部根區(qū)灌溉對(duì)作物生長(zhǎng)和生理生態(tài)的影響
第2章 局部根區(qū)灌溉土壤干濕交替促進(jìn)有機(jī)氮礦化
2.1 概述
2.2 研究方法
2.3 植株吸氮量、δ13C和水分利用效率
2.4 土壤呼吸速率
2.5 土壤微生物量碳和氮
2.6 土壤無機(jī)氮濃度
2.7 植株15N吸收量、有機(jī)氮礦化率和15N回收率
2.8 土壤可溶性有機(jī)碳和氮濃度
2.9 本章討論與結(jié)論
第3章 局部根區(qū)灌溉和氮素形態(tài)對(duì)土壤硝態(tài)氦遷移的影響
3.1 概述
3.2 研究方法
3.3 生物量和吸氮量
3.4 15N的吸收與利用
3.5 15N的遷移與分布
3.6 15N的回收和損失
3.7 根系分布
3.8 本章討論與結(jié)論
第4章 局部根區(qū)灌溉對(duì)根系水分和養(yǎng)分吸收能力的影響
4.1 概述
4.2 研究方法
4.3 土壤和植株水分狀況
4.4 木質(zhì)部汁液的pH值、ABA、陰離子和陽離子濃度
4.5 測(cè)定參數(shù)之間的相關(guān)關(guān)系
4.6 生物量與吸氮量
4.7 本章討論與結(jié)論
第5章 局部根區(qū)灌溉通過促進(jìn)氮素吸收提高植株的水分利用效率
5.1 概述
5.2 研究方法
5.3 土壤含水量
5.4 植物生長(zhǎng)、干物質(zhì)量、耗水量和WUE
5.5 氣孔導(dǎo)度和木質(zhì)部汁液ABA濃度
5.6 植株氮和15N濃度、吸氮量和15N回收率
5.7 比葉N和15N含量
5.8 碳同位素組成（δ13C）
5.9 本章討論與結(jié)論
第6章 不同灌溉和氮素處理對(duì)玉米水分利用效率和氮素吸收的影響
6.1 概述
6.2 研究方法
6.3 植株生長(zhǎng)
6.4 植株干重、耗水量、水分利用效率和δ13C
6.5 植株吸氮量和天然δ5N
6.6 本章討論與結(jié)論
第7章 局部根區(qū)灌溉提高氮肥氦素利用效率的機(jī)制
7.1 概述
7.2 研究方法
7.3 土壤含水量和水分脅迫
7.4 生物量、耗水量和水分利用效率
7.5 葉片氮濃度
7.6 氮產(chǎn)量和肥料氮素利用效率
7.7 根際和非根際土壤有效氮、表觀凈氮礦化量和土壤δ13C
7.8 本章討論與結(jié)論
第8章 不同灌溉處理對(duì)土壤-植物系統(tǒng)中碳固定的影響
8.1 概述
8.2 研究方法
8.3 植株生物量
8.4 植株和土壤碳濃度
8.5 植株和土壤碳量
8.6 本章討論與結(jié)論
第9章 虧缺和局部根區(qū)灌溉對(duì)番茄植株磷吸收的影響
9.1 概述
9.2 研究方法
9.3 植株耗水量、干重和水分利用效率
9.4 不同器官干重、磷素濃度、磷吸收量和磷素利用效率
9.5 土壤有效磷濃度
9.6 本章討論與結(jié)論
第10章 局部根區(qū)灌溉下氦素形態(tài)對(duì)番茄生長(zhǎng)、果實(shí)產(chǎn)量及品質(zhì)的影響
10.1 概述
10.2 研究方法
10.3 葉水勢(shì)
10.4 葉片丙二醛（MDA）和葉綠素含量
10.5 株高、莖粗和葉面積
10.6 葉片光合作用
10.7 果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)
10.8 瞬時(shí)水分利用效率（IWUE）
10.9 本章討論與結(jié)論
第11章 局部根區(qū)灌溉造成的土壤干濕交替過程對(duì)土壤養(yǎng)分吸收的調(diào)控機(jī)制
11.1 概述
11.2 土壤干濕交替過程對(duì)土壤養(yǎng)分的影響機(jī)理
11.3 局部根區(qū)灌溉造成的土壤干濕交替過程對(duì)土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和吸收的影響
11.4 本章討論與結(jié)論
第12章 局部根區(qū)灌溉下CO2濃度升高對(duì)番茄水分利用效率及品質(zhì)的影響
12.1 概述
12.2 研究方法
12.3 土壤含水量
12.4 葉片氣體交換
12.5 植株不同器官干物質(zhì)量、碳和氮濃度
12.6 植株總干重、碳氮吸收量及其分配
12.7 水分和氮素利用效率
12.8 番茄果實(shí)產(chǎn)量
12.9 番茄風(fēng)味品質(zhì)
12.10 番茄營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)
12.11 番茄果實(shí)綜合品質(zhì)的評(píng)價(jià)
12.12 本章討論與結(jié)論
參考文獻(xiàn)
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