本书主要聚焦在局部根区灌溉提高作物水分利用效率的生物学机制，从土壤氮素转化过程和作物根系吸收能力两方面，论述局部根区灌溉产生的根区土壤干湿交替过程促进土壤微生物的活性，并提高微生物反应底物浓度的有效性，使有机氮的矿化提高了25%，同时根系向地上部分的养分吸收增加了30%，从而使作物氮素营养吸收增加了16%的氮素吸收机制。定量研究并解决了为什么局部根区灌溉产生的土壤干湿交替过程能促进作物氮素吸收和氮素利用效率的机理。局部根区灌溉通过两个路径调控水分利用效率，路径一是局部根区灌溉增强叶片气孔的优化调控，这主要是通过化学信号和水力信号等来实现；路径二是增强植株氮素营养吸收和优化氮素在冠层的分配对水分利用产生影响，通过以上两个途径，局部根区灌溉可提高作物的水分利用效率。本书还介绍了利用作物体内13C稳定同位素技术（δ13C）指示局部根区灌溉在长时间尺度上优化调控叶片气孔的气体交换过程和作物水分利用效率的提高；使用无机和有机MN示踪技术追踪土壤中氮素的转化过程和氮素的吸收利用。除此之外，本书还探索了不同灌溉方式对碳固定和磷素转化与吸收的影响以及未来气候变化CO2浓度提高情境下，亏缺和局部根区灌溉对作物品质提升的影响机理。

王耀生：研究员，博士生导师。中国农业科学院“青年英才计划”海外引进人才和“农科英才”入选人。近年来发表科技论文50多篇，其中SCI论文30余篇。主持国家重点研发计划课题和国家自然科学基金等国家项目多项，担任国际SCI期刊Archives
of Agronomy and Soil Science副主编。

第1章 绪论
1.1 亏缺灌溉和局部根区灌溉定义
1.2 局部根区灌溉的生物学机理
1.3 局部根区灌溉对作物生长和生理生态的影响
第2章 局部根区灌溉土壤干湿交替促进有机氮矿化
2.1 概述
2.2 研究方法
2.3 植株吸氮量、δ13C和水分利用效率
2.4 土壤呼吸速率
2.5 土壤微生物量碳和氮
2.6 土壤无机氮浓度
2.7 植株15N吸收量、有机氮矿化率和15N回收率
2.8 土壤可溶性有机碳和氮浓度
2.9 本章讨论与结论
第3章 局部根区灌溉和氮素形态对土壤硝态氦迁移的影响
3.1 概述
3.2 研究方法
3.3 生物量和吸氮量
3.4 15N的吸收与利用
3.5 15N的迁移与分布
3.6 15N的回收和损失
3.7 根系分布
3.8 本章讨论与结论
第4章 局部根区灌溉对根系水分和养分吸收能力的影响
4.1 概述
4.2 研究方法
4.3 土壤和植株水分状况
4.4 木质部汁液的pH值、ABA、阴离子和阳离子浓度
4.5 测定参数之间的相关关系
4.6 生物量与吸氮量
4.7 本章讨论与结论
第5章 局部根区灌溉通过促进氮素吸收提高植株的水分利用效率
5.1 概述
5.2 研究方法
5.3 土壤含水量
5.4 植物生长、干物质量、耗水量和WUE
5.5 气孔导度和木质部汁液ABA浓度
5.6 植株氮和15N浓度、吸氮量和15N回收率
5.7 比叶N和15N含量
5.8 碳同位素组成（δ13C）
5.9 本章讨论与结论
第6章 不同灌溉和氮素处理对玉米水分利用效率和氮素吸收的影响
6.1 概述
6.2 研究方法
6.3 植株生长
6.4 植株干重、耗水量、水分利用效率和δ13C
6.5 植株吸氮量和天然δ5N
6.6 本章讨论与结论
第7章 局部根区灌溉提高氮肥氦素利用效率的机制
7.1 概述
7.2 研究方法
7.3 土壤含水量和水分胁迫
7.4 生物量、耗水量和水分利用效率
7.5 叶片氮浓度
7.6 氮产量和肥料氮素利用效率
7.7 根际和非根际土壤有效氮、表观净氮矿化量和土壤δ13C
7.8 本章讨论与结论
第8章 不同灌溉处理对土壤-植物系统中碳固定的影响
8.1 概述
8.2 研究方法
8.3 植株生物量
8.4 植株和土壤碳浓度
8.5 植株和土壤碳量
8.6 本章讨论与结论
第9章 亏缺和局部根区灌溉对番茄植株磷吸收的影响
9.1 概述
9.2 研究方法
9.3 植株耗水量、干重和水分利用效率
9.4 不同器官干重、磷素浓度、磷吸收量和磷素利用效率
9.5 土壤有效磷浓度
9.6 本章讨论与结论
第10章 局部根区灌溉下氦素形态对番茄生长、果实产量及品质的影响
10.1 概述
10.2 研究方法
10.3 叶水势
10.4 叶片丙二醛（MDA）和叶绿素含量
10.5 株高、茎粗和叶面积
10.6 叶片光合作用
10.7 果实产量和品质
10.8 瞬时水分利用效率（IWUE）
10.9 本章讨论与结论
第11章 局部根区灌溉造成的土壤干湿交替过程对土壤养分吸收的调控机制
11.1 概述
11.2 土壤干湿交替过程对土壤养分的影响机理
11.3 局部根区灌溉造成的土壤干湿交替过程对土壤养分转化和吸收的影响
11.4 本章讨论与结论
第12章 局部根区灌溉下CO2浓度升高对番茄水分利用效率及品质的影响
12.1 概述
12.2 研究方法
12.3 土壤含水量
12.4 叶片气体交换
12.5 植株不同器官干物质量、碳和氮浓度
12.6 植株总干重、碳氮吸收量及其分配
12.7 水分和氮素利用效率
12.8 番茄果实产量
12.9 番茄风味品质
12.10 番茄营养品质
12.11 番茄果实综合品质的评价
12.12 本章讨论与结论
参考文献