基于茎直径微变化监测作物体内水分状况,因其方法简便、对作物没有破坏性、可以连续监测、记录所测结果而倍受关注,成为最近研究的热点。因此,开展该项研究,对于实现作物水分状况的实时监测,促进农业用水管理的科学化和现代化具有重要意义。本项研究的目的就是要探索温室番茄在整个生育期中茎直径变化的特征与规律性及其影响因素,确定基于茎直径变化监测番茄水分状况的指标与方法。该研究以温室番茄为试验材料,采用小区和筒栽试验方法,随机区组试验设计。试验期间灌水采取滴灌方式,土壤水分控制以称重法和取土烘干法为主,辅以TDR法。气象因子由温室内和温室外安装的自动气象站记录。试验研究内容和主要结论概括如下:(1)番茄茎直径变化规律及其与土壤水分关系。通过对番茄不同生育期茎直径变化规律的研究发现,番茄苗期的水分诊断指标应以DI为主,并辅以MDS;而中后期MDS更能反映出番茄自身及土壤水分的变化,MDS与土壤失水呈3次多项式关系;应用茎直径变化法指导灌溉应在晴天进行,阴天土壤水分差异对茎直径变化所造成的影响不显著;蒸腾作用对茎直径变化造成的影响作用是上节位大于下节位。(2)番茄茎直径变化指标与其他生理指标的关系。通过对番茄花果期、盛果期不同土壤水分条件下的光合速率和蒸腾速率日变化的测定发现,土壤水分越高,日均蒸腾速率和气孔导度数值越大;而日均光合速率的变化规律却不同,其最大值一般出现在70%左右的土壤相对含水量,且蒸腾速率和光合速率受气孔调节的效应明显。不同生育期都有其茎直径恢复的临界气孔导度值。番茄茎变化指标MDS和日茎流量呈正相关,但这种相关性随土壤水分的升高而降低。番茄茎直径日变化滞后于叶水势和叶片相对含水量的变化,但它们之间存在很好的相关性。(3)番茄茎直径变化指标与温室微气象因子的关系。番茄茎直径变化指标MDS的变化趋势与温室内日均辐射的变化趋势基本一致,MDS与辐射、VPD、气温、水面蒸发呈正相关关系,而与空气相对湿度呈负相关关系,且土壤水分越低这种相关性越好。通过统计分析建立了在一定土壤水分范围内由辐射、VPD、空气相对湿度组成的气象因子预测MDS的方程,经检验该模型对低土壤水分下MDS估算精度要好于对高土壤水分下MDS的估算精度。(4)应用茎直径变化指标实现精准灌溉的方法。通过研究发现4个长势形态比较一致的番茄植株MDS的均值能够很好的缩小株间变异,提高了监测结果的代表性;番茄相对最大收缩量(RMDS)指标可以消除气象因子对监测数据的影响。最后提出了未来基于茎直径变化的自动灌溉系统需要的硬、软件支撑及系统拓扑图。本项研究的创新点主要有消除气象因子影响的RMDS指标的提出以及未来基于茎直径变化自动灌溉系统的构成两点。