一种提高作物水分利用效率的方法技术

本发明专利技术属于作物栽培技术领域，具体涉及一种提高作物水分利用效率的方法。该方法通过遮挡照射到作物的光中的红外线来提高作物的水分利用效率，该方法可将作物的水分利用效率提高10%～40%。选用选择性透光材料遮盖作物时，参与光合作用的可见光被透过，而不参与光合作用的红外线被反射掉，这样照射在作物上的可见光减少很小，对作物光合作用影响不大，因此对产量影响不大；而照射到作物上的总能量减少较多，作物蒸腾将会减少，将有利于提高作物水分利用效率。

A method to improve crop water use efficiency

【技术实现步骤摘要】
一种提高作物水分利用效率的方法
本专利技术属于作物栽培
，具体涉及一种提高作物水分利用效率的方法。
技术介绍
随着工农业生产的发展，日益严重的淡水资源短缺已成为世界性问题之一。水资源短缺成为制约农业生产发展最重要的限制因子之一。提高作物水分利用效率(WUE)，实现作物水资源的高效利用，意味着用较少的水，生产出更多的粮食，这也是当前节水农业研究的重点。提高作物水分利用效率的方法很多，专利技术专利(CN107006274A)通过断根提高作物水分利用效率，该方法需要确定断根时间、断根量、断根位置、深度和角度，并利用机械装置进行断根，操作较为复杂。专利技术专利(CN102203261A)通过转基因方式提高作物水分利用效率。另外人们还会通过传统育种方式选育高水分利用效率品种，或者采用各种节水农艺措施来提高作物水分利用效率。利用通过遮挡照射到作物的光中的红外线来提高作物水分利用效率还未见报道。
技术实现思路
本专利技术提供一种提高作物水分利用效率的方法，该方法通过遮挡照射到作物的光中的红外线来提高作物的水分利用效率，该方法可将作物的水分利用效率提高10％～40％。本专利技术具体采用以下技术方案：一种提高作物水分利用效率的方法，该方法通过遮挡照射到作物的光中的红外线来提高作物的水分利用效率。进一步地，遮挡照射到作物的光中的红外线具体为利用镀膜透光材料反射光中的红外线。进一步地，所述镀膜透光材料为镀膜玻璃，所述镀膜玻璃采用双银Low-E中空镀膜玻璃。当太阳照射时，镀膜透光材料可透过对光合作用有用的可见光，因此作物的光合作用变化不大，而对光合作用无用的红外线被反射掉，照射到作物上的总能量减少较多(太阳光到达地面时，红外线约占总能量的60％)，作物腾发(作物蒸腾和土壤蒸发)减少较多，这样作物(叶片水平)的水分效率得到提高。研究作物水分利用效率的途径和方法有许多，不同的学科对它的定义也是不同的，对于农业生产来说，产量水平上的作物水分利用效率是更加符合生产实际：WUEy＝Y/W上述公式中，WUEy表示产量水平上的作物水分利用效率，Y为作物经济产量，W为作物耗水量(腾发量)。实际上，叶片水平上的水分利用效率是基础：WUEL＝Pn/TrWUEL表示叶片水平上的水分利用效率，Pn为单位叶面积上叶片的净光合速率；Tr为单位叶面积的蒸腾速率。无论是产量水平还是叶片水平，作物水分利用效率与光合及蒸腾有关，而光合和蒸腾均与太阳辐射有关。在太阳辐射中，可见光区(0.4～0.76μm)占太阳辐射总能量的约50％(有效光合辐射0.4～0.76μm占太阳辐射总能量的约45％)，红外区占约43％，紫外区的太阳辐射能很少，只占总量的约7％。太阳辐射到达地面时，在太阳光谱上能量分布在紫外光谱区几乎绝迹，在可见光谱区减少至40％，而在红外光谱区增至60％。利用镀膜材料，如Low-E镀膜玻璃，(汽车前挡风)贴膜，对于可见光有较高的透射率，对红外线有较高的反射率。当用选择性透光材料遮盖作物时，参与光合作用的可见光被透过，而不参与光合作用的红外线被反射掉，这样照射在作物上的可见光减少很小，对作物光合作用影响不大，因此对产量影响不大；而照射到作物上的总能量减少较多，作物蒸腾将会减少，将有利于提高作物水分利用效率。进一步地，该方法具体为：在作物四周搭设支撑架，所述支撑架顶部镶嵌有镀膜玻璃。进一步地，该方法具体为：将作物种植在阳光温室大棚内，所述阳光温室大棚包括大棚骨架和镀膜玻璃，所述大棚骨架包括侧面骨架和顶部骨架，所述镀膜玻璃镶嵌在大棚骨架中。进一步地，所述作物上方设置有CO2发生器，所述阳光温室大棚内的地面设置有灌溉设施。本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术将不参与光合作用的红外线被反射掉，这样照射在作物上的可见光减少很小，对作物光合作用影响不大，因此对产量影响不大；而照射到作物上的总能量减少较多，作物蒸腾将会减少，将有利于提高作物水分利用效率，作物水分利用效率可提高10％～40％。(2)镀膜玻璃选用双银Low-E中空镀膜玻璃，具有可见光透射率高、高反射红外线、防止膜损坏的特点。双银Low-E中空镀膜玻璃可以透过绝大部分对光合作用有用的可见光，作物光合作用变化不大，而对光合作用无用的红外线绝大部分被反射掉，照射到作物上的总能量减少较多，作物腾发减少较多，这样作物(叶片水平)的水分利用效率得到提高。附图说明图1为本专利技术实施例1中支撑架的结构示意图。图2为本专利技术实施例2中支撑架和镀膜玻璃的结构示意图。附图中，1为第一支撑杆，2为第二支撑杆，3为横杆，4为镀膜玻璃。具体实施方式以下实施例是为了更好的说明本专利技术的技术方案，而不是以此来限制本专利技术的保护范围。实施例1本实施例在田间种植辣椒，并在辣椒四周搭设支撑架，所述支撑架包括两个位于一侧第一支撑杆1、两个位于另一侧的第二支撑杆2和四个横杆3，所述第一支撑杆1的高度大于第二支撑杆2，第一支撑杆1距离地面2m，第二支撑杆2距离地面1.5m，相邻的两个支撑杆之间固定连接有横杆3，第一支撑杆1、第二支撑杆2和横杆3均为角钢，所述支撑架顶部倾斜设置有镀膜玻璃4，所述镀膜玻璃4采用双银Low-E中空镀膜玻璃。镀膜玻璃4倾斜设置有利于雨水流下。实施例2镀膜玻璃组：本组利用阳光温室大棚种植辣椒，所述阳光温室大棚包括大棚骨架和镀膜透光材料，所述大棚骨架为钢架、包括侧面骨架和顶部骨架，起到支撑结构的作用，大棚骨架上涂有防锈漆，所述镀膜透光材料为镀膜玻璃，所述镀膜玻璃镶嵌在大棚骨架中，镀膜玻璃采用双银Low-E中空镀膜玻璃。阳光温室大棚内种植的辣椒上方设有CO2发生器(青岛磊伟热能设备厂，品牌：磊伟，型号：LW)；阳光温室大棚的地面设有灌溉设施。CO2发生器能生成CO2，提高大棚内CO2浓度：平常大气CO2浓度380～400ppm，大棚由于通风不畅，不能及时补充消耗的CO2，一般低于大气CO2浓度，将大棚CO2浓度控制在600～1000ppm之间，可提高光合作用效率，这样也可提高水分利用效率。灌溉设施选用滴灌带灌溉，滴灌带将水一滴一滴地均匀而又缓慢地滴入辣椒根区附近土壤中，使辣椒根系最发达区的土壤经常保持适宜的湿度，使根系环境始终处于良好状况，为辣椒高产创造有利条件，滴灌是节水高产、高水分利用效率的灌溉方式。普通玻璃组：本组也是利用阳光温室大棚种植辣椒，本组的阳光温室大棚与镀膜玻璃组的阳光温室大棚结构以及内部设施基本一致，不同之处在于本组的大棚骨架中镶嵌的是普通玻璃。为比较镀膜玻璃组的阳光温室大棚和普通玻璃组的阳光温室大棚中辣椒的水分利用效率的差异，本实施例对上述两种阳光温室大棚内辣椒(叶片)的水分利用效率进行了测定。测量仪器为li-6400光合仪，镀膜玻璃阳光温室大棚和普通玻璃阳光温室大棚轮流测量，1个时段测5组，每间隔1～2小时为1个时段。表1镀膜玻璃阳光温室大棚和普通玻璃阳光温室大棚中辣椒的水分利用效率上述结果表明：镀膜玻璃阳光温室大棚的水分利用效率的平均值高于普通玻璃阳光温室大棚中辣椒的水分利用效率，前者比后者提高约33.33％。以上所述之实施例，只是本专利技术的较佳实施例而已，仅仅用以解释本专利技术，并非限制本专利技术实施范围，对于本
的技术人员来说，当然可根据本说明书中所公开的
技术实现思路
，通过置换或改变的方式轻易做出其它的实施方式，故凡在本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高作物水分利用效率的方法，其特征在于，通过遮挡照射到作物的光中的红外线来提高作物的水分利用效率。

【技术特征摘要】
1.一种提高作物水分利用效率的方法，其特征在于，通过遮挡照射到作物的光中的红外线来提高作物的水分利用效率。2.根据权利要求1所述的一种提高作物水分利用效率的方法，其特征在于，遮挡照射到作物的光中的红外线具体为利用镀膜透光材料反射光中的红外线。3.根据权利要求2所述的一种提高作物水分利用效率的方法，其特征在于，所述镀膜透光材料为镀膜玻璃，所述镀膜玻璃采用双银Low-E中空镀膜玻璃。4.根据权利要求3所述的一种提高作物水分利用效率的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘安能，王和洲，张红霞，魏玉洁，陈金平，雍蓓蓓，
申请(专利权)人：中国农业科学院农田灌溉研究所，
类型：发明
国别省市：河南,41