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本试验研究了新型的节水灌溉技术一根系分区灌水条件下苹果的水分运输及分配机理,试验以三年生分根盆栽皇家嘎拉(Malus domestica cv.Royal Gala)苹果为试材,由四个长宽均为20cm高36cm的塑料花盆捆绑构成一个复合盆,根系均匀分布在四个盆中,设计了三种处理方法:(1)砂土,1/4根系体积灌溉氘水750mL,只对其中一个盆灌水;(2)壤土,1/4根系体积灌溉氘水750mL;(3)壤土,2/4根系体积灌溉氘水750mL,对相对的两个盆灌水。研究各个处理对苹果的土壤水势、叶水势、气孔导度、蒸腾速率、净光合速率的影响,探明水分在苹果植株体内的运输、根系间的横向运输、根系的吸收能力和水分在苹果各个器官的分配。结果表明:1.相同灌水量不同灌溉体积的根系分区灌溉对土壤水势及叶水势的影响不同。1/4根系、2/4根系和4/4根系体积灌水处理的土壤水势和叶水势依次升高,即灌水体积愈大,土壤含水量愈多,土壤水势愈高,叶水势也高,越有利于植物从土壤中吸收水分。1/4根系体积灌水的土壤水势和叶水势显著的低于4/4全根系体积灌水的,1/4根系体积灌水的土壤水势和叶水势与2/4根系体积灌水的差异不显著。灌溉氘水的处理与普通水分灌溉处理对土壤水势和叶水势的影响没有差异。2.相同灌水量不同灌溉体积的根系分区灌溉对苹果的气孔导度、蒸腾速率和净光合速率有显著的影响。相同灌水量下,灌溉体积越小,苹果的气孔导度、蒸腾速率和净光合速率越低,1/4根系体积灌水处理苹果的气孔导度、蒸腾速率和净光合速率显著的低于4/4全根系体积灌水的,1/4根系体积灌水处理与2/4根系体积灌水处理的差异不显著。灌溉氘水处理对苹果的气孔导度、蒸腾速率和净光合速率的影响与普通水分灌溉处理的相似,没有差异。3.灌入氘水后,苹果根系迅速吸收水分并向地上部运输。灌水后,吸收根的氘水丰度首先达到最大值,随之直径小于2mm根、直径2-5mm根、直径大于5mm根、根茎、主干、中央干、一年生枝、新梢和叶片的氘水丰度先后达到最大值,表明水分经过吸收根的吸收逐级向上运输到叶片。随时间的推移,土壤含水量降低,土壤水势随之降低,根系从土壤中吸收水分的难度增加,苹果植株的各器官的氘水丰度都逐渐降低,但降低的变化趋势不尽相同,叶片、根茎和根系的氘水丰度在达到最大值后迅速降低,然后降低趋势趋于平缓,而新梢、一年生枝、中央干和主干均呈波浪式降低,在灌水96小时后也迅速降低。受蒸腾作用的影响,在灌水288小时后,叶片、吸收根和直径小于2mm根的氘水丰度显著的低于苹果其它各个器官。4.不同体积灌水对苹果根系吸收水分的能力有明显的影响。灌水体积越小,土壤水势越低,植株受水分胁迫越强,根系的吸收能力越强。1/4根系体积灌水处理的根系吸水能力明显强于2/4根系体积灌水处理根系,而2/4根系体积灌水处理的根系持续吸收水分能力强于1/4根系体积灌水处理根系。吸收根的氘水丰度最大值与灌入的氘水丰度基本相等,说明根系可以完全吸收氘水,氘水对根系的吸收水分的能力没有影响。5.水分在根系分区灌溉的苹果根系间具有横向运输。灌入氘水后,水分从灌水区域根系向未灌水区域根系运输,水分向不同未灌水区域根系的运输在时间和量上没有显著差异:随时间的推移,从灌水区域根系向未灌水区域根系的运输的水量越来越少;在未灌水区域根系内部,水分是通过直径大于5mm根、直径2-5mm根和直径小于2mm根逐步向吸收根运输的。不同体积灌水的水分在根系之间的横向运输具有明显的差异,2/4根系体积灌水运输的水量要显著的高于1/4根系体积灌水的。6.在土壤不同干旱程度的情况下水分在植株各个器官的分配不同。在灌水后,根系的含水量最多,随时间的推移,根系的含水量逐渐降低,苹果植株的其它器官的含水量逐渐增加,受蒸腾作用的影响,叶片含水量在达到最大值后迅速降低。之后,土壤干旱程度越来越强,叶片的蒸腾作用和气孔导度降低,叶片和根系的含水量逐渐增加,其它各器官(新梢、一年生枝、中央干、主干和根茎)的含水量显著的降低。进一步,当土壤严重干旱时根系的含水量明显的增加。说明在土壤含水量较高时水分优先供应地上部的生长,当水分胁迫严重时,水分优先供应根系的生长和生存。