影响高粱水分利用效率因素研究进展＼摘要：明确影响作物水分利用效率的因素是提高作物水分利用效率的理论基础。c4作物高粱具有较强的抗旱能力，主要种植在干旱半干旱地区，研究其水分利用效率对充分利用和节约水资源有重要意义。文章通过对近年来国内外高粱水分利用效率领域研究文献进行归纳，对影响高粱水分利用效率的因素从作物种类、光照、温度、相对湿度、co2浓度、土壤水分、土壤肥力几个方面进行了综述。在现有高粱水分利用效率研究的基础上，提出存在的问题和发展方向。关键词：高粱；水分利用效率；影响因素；研究进展水资源紧缺已成为一个全球性的问题[1]，干旱缺水是制约社会可持续发展的一个重要制约因素，对粮食安全生产构成了严重危胁[2]。鉴于水资源日益紧缺和干旱趋势的加剧，可持续的农业生产不应以单纯追求高产为目标，应以重视作物自身水分利用效率（wateruseefficiency,wue）的提高作为高效用水的关键[3-4]。在农业生产中因水分胁迫造成的减产问题逐年加剧，同时也存在水资源严重浪费现象。水分利用效率低，造成有限的水分不能更好的发挥作用，在节水农业发展中还有巨大潜力。因而在农业生产中如何科学用水，研究作物水分利用效率，即作物耗水与干物质积累之间的关系成为一个热点和难点。其主要目标是以最低限度的用水量获取最大的作物产量或收益[5]，从而达到对水分最有效地利用。高粱[sorghumbicolor(l.)moench]是世界上最重要的禾谷类作物之一，播种面积仅次于小麦、水稻、玉米、大麦，居第五位[6，7]。高粱具有低耗水、高水分利用效率特性，作为一种典型抗旱作物，富有很高的生产及研究价值[8]。高粱主要种植于干旱半干旱地区。水分亏缺是此区域农业生产的主要限制因素之一，该环境下的农业生产必须以水分的高效利用为中心。因此，提高高粱水分利用效率是实现高粱高效用水的中心和潜力所在。高粱水分利用效率的研究对于减少高粱生育期的水分消耗，提高水分利用效率，发展节水农业有着十分重要的意义。作物水分利用效率是由多种因素决定的。不同环境因子以及作物的种间和作物的品种的水分利用效率有很大差异。本文就高粱水分利用效率影响因素进行综述。1高粱水分利用效率影响因素作物水分利用效率受制于光合作用co2吸收同化和蒸腾作用的水分散失。水分利用效率随光合速率(pn)增加而上升，随蒸腾速率(tr)增加而下降。因此，影响这两种过程的任何因素都会对高粱水分利用效率造成一定的影响。1.1作物种类1913年briggs和shantz[9]对6种作物进行盆栽试验，发现不同作物之间水分利用效率有明显差异，最高和最低相差70%，并认为与作物耐旱性有关。大量实验证明在相同的自然和栽培条件下，不同作物水分利用效率测定结果都变动很大，这主要是由作物本身特性所决定的，直到发现了c3、c4和cam植物后这种物种间的差异才有了合理的解释。c4植物的水分利用效率较c3植物高2.5-3倍，cam植物是已知水分利用效率最高的植物。tanner[10]等人认为c4作物所具有的较高的叶肉阻力和气孔阻力是其水分利用效率较高的重要原因，同时不同作物产量化学组成所需能量不同也是其重要原因之一。t.s.moroke研究结果表明高粱水分利用效率远大于豇豆和向日葵，达到了1.03kg/m3[11]。孙常青等[12]通过试验对谷子、玉米、高粱和大豆在相同环境条件下各种作物叶片水分利用效率(可用光合速率与蒸腾速率之比pn/tr表示），发现4种作物的水分利用效率间存在显著的差异。品种间水分利用效率差异的存在与否一度是一个有争议的问题。fisher[13]认为植物品种间不存在水分利用效率差异，tanner[10]等人也认为水分利用效率的遗传改良是不可能的，但随后有研究推翻了他们的结论。研究表明，不同基因型高粱的气孔对叶片缺水的反应不同，在不同的基因型间和不同土壤有效水的条件下蒸腾效率存在差异。hu-bick等(1990)采用同位素鉴定的高梁遗传差异和kidambi(1987)对气体交换过程中遗传控制的详细研究证明了高粱基因型间水分利用效率变化的可能性，并且认为缺水条件下不同基因型高粱对同化作用和气孔传导间平衡改变所做出的不同反应改变了植株内co2的浓度平衡，进而引发了蒸腾效率的改变[14]。王玉国等人[15]的试验...
