刘迪川，王 转，朱国龙，龙怀玉，徐爱国，张认连

    (中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京 100081)

    土壤水分状况是作物产量的主要影响因子之一，良好的土壤水分状况往往更有利于作物生产，而土壤水分“良好”的标准长期争议不休[1]。长久以来，人们普遍认为适宜作物生长的土壤水分含量象征着良好的水分状况，但是自根冠通讯和缺水补偿理论被提出并应用于实践以来[2–3]，土壤水分状况的“良好”标准逐渐与作物的水分利用效率相关联，引发了灌溉技术更新，先后提出了如调亏灌溉[4]、分根区交替灌溉[5]等灌溉技术，试图用更少的水分输入换取更多的产量输出，已有大量研究表明这些技术能够显著地提高作物水分利用效率。如Zapata-Sierra等[6]对橙树的研究表明，调亏灌溉可在减少5%的灌水量的同时提高4%的产量；Malejane等[7]发现莴苣在不同程度水分亏缺下表现出相似的产量，并指出亏缺灌溉提高了其叶片酚含量和抗氧化活性；Liang等[8]发现相比常规灌溉，分根区交替灌溉显著提升了粘玉米的水分利用效率。但这些技术会导致土壤水分重复着由“高”到“低”、再跳跃到“高”的剧烈变化，土壤水分随时间变异很大[9]。也许是准确监测土壤水分时间变异性比较困难的缘故，很少有学者将土壤水分时间变异性与作物水分利用效率进行关联研究。

    负压灌溉技术(negative pressure irrigation，NPI)，有学者也称之为压力势差–作物主动汲水技术(pressure potential difference-crop initative drawing water, P-CIDW)、植物控制灌溉技术(plant-controlled subsurface drip irrigation)，是一种以作物蒸腾吸力为驱动力，驱使灌溉水转变为土壤水，继而供作物根系吸收的新型灌溉技术，可以实现作物自发地从土壤中获取水分，并保持土壤水分的长期稳定[10]，为研究土壤水分时间变异性对作物的影响提供一种方法保障。Zhao等[11]对比了NPI、滴灌和浇灌，发现油菜在NPI下的产量、品质和水分利用效率都得到了显著的提升；Zhang等[12]也认为NPI相比浇灌更有利于玉米的水分高效利用，并抑制其根系的生长；也有研究指出NPI下存在明显的水肥耦合效应，NPI下水肥一体对多种作物的水分养分利用都具有促进作用[13–14]。朱国龙等[15]认为NPI下作物的水分高效利用来源于其所提供的弱时间变异土壤水分 ；王转等[9]的研究结果也支持了这一观点，并指出稳定性土壤水分可以抵消一定程度上的水分胁迫 ......