灌溉水作為作物生長所需水分與養分的核心載體，其溶解氧（DO）含量直接影響作物根系生理活性，進而調控作物生長發育與產量形成。根系是作物吸收水分、養分及合成生長調節物質的關鍵器官，而有氧呼吸是維持根系正常生理功能的基礎能量代謝過程。當前，農田灌溉中普遍存在水溶氧不足的問題，如地下水、溝渠死水等灌溉水源溶氧含量偏低，長期低氧灌溉易導致作物根系缺氧窒息、呼吸受阻，引發根系腐爛、養分吸收效率下降等連鎖反應，最終造成作物減產與品質劣變。便攜式熒光溶氧儀憑借快速響應、現場適配性強、檢測精準的技術優勢，可實現田間灌溉水溶氧的實時監測，為科學調控灌溉方式、優化溶氧環境提供數據支撐。本文從灌溉水溶氧對作物根系呼吸的影響機制入手，明確不同作物的灌溉水溶氧適宜閾值，系統闡述便攜式熒光溶氧儀的田間快速檢測方法及基于檢測數據的灌溉調整策略，為農田精準灌溉與作物增產提供科學依據。

一、灌溉水溶氧對作物根系呼吸的影響機制

作物根系呼吸作用以氧氣為終端電子受體，通過有氧代謝將碳水化合物分解為二氧化碳和水，同時釋放大量能量，為根系細胞分裂、伸長、養分主動吸收（如氮、磷、鉀等礦質元素）及次生代謝物質合成提供動力。灌溉水溶氧作為根系有氧呼吸的直接氧源，其含量高低直接決定根系呼吸代謝的效率與方向。

當灌溉水溶氧充足時，根系有氧呼吸順暢，能量供應充足，根系生長健壯，根毛數量增多、根系活力提升，可高效吸收灌溉水中的養分與水分，同時促進根系分泌有機酸等物質，改善根際微環境，增強根系對土壤逆境（如鹽堿、重金屬脅迫）的抗性。反之，當灌溉水溶氧不足（低于臨界閾值）時，根系有氧呼吸受抑制，被迫啟動無氧呼吸途徑，產生酒精、乳酸等有毒代謝產物，這些產物在根系內積累會損傷根系細胞膜結構，導致根系腐爛、活力下降；同時無氧呼吸釋放的能量僅為有氧呼吸的1/19左右，無法滿足根系正常生理需求，進而導致作物養分吸收不足、生長遲緩，表現為植株矮小、葉片黃化、抗病蟲害能力減弱等癥狀。

此外，灌溉水溶氧含量還會間接影響根際微生物群落結構。充足的溶氧環境可促進硝化細菌、放線菌等有益微生物的生長繁殖，這些微生物能將土壤中難以吸收的養分轉化為可利用形態，提升土壤肥力；而低氧環境則會滋生反硝化細菌、產甲烷菌等有害微生物，加劇土壤養分流失，同時產生有毒氣體（如甲烷、硫化氫），進一步危害作物根系健康。

二、不同作物灌溉水溶氧適宜閾值劃分

不同作物因根系結構、生長習性及耐缺氧能力存在差異，對灌溉水溶氧的適宜需求存在顯著區別。基于作物生理學研究成果與田間試驗數據，可明確水稻、果蔬等主要作物的灌溉水溶氧適宜閾值，為精準調控灌溉溶氧環境提供量化標準。

（一）水稻：耐缺氧性較強，仍需基礎溶氧保障

水稻作為典型的沼澤植物，其根系具有通氣組織，可通過地上部分向根系輸送氧氣，耐缺氧能力顯著優于旱地作物，但這并不意味著水稻灌溉無需關注溶氧含量。田間試驗表明，水稻不同生長階段對灌溉水溶氧的需求存在差異：幼苗期根系通氣組織尚未發育完善，對缺氧較為敏感，灌溉水溶氧適宜閾值為5~7 mg/L；分蘗期至拔節期是水稻根系生長與分蘗形成的關鍵時期，需充足能量供應，適宜溶氧閾值為4~6 mg/L；灌漿期根系活力逐漸下降，適宜溶氧閾值可適當降低至3~5 mg/L。若灌溉水溶氧長期低于2 mg/L，即使是水稻也會出現根系活力下降、分蘗數減少、結實率降低等問題，尤其在直播稻或淺灌栽培模式下，低氧危害更為明顯。

（二）果蔬：多數為旱地作物，對溶氧需求較高

果蔬類作物（如番茄、黃瓜、草莓、西瓜等）多為旱地作物，根系通氣組織不發達，耐缺氧能力較弱，對灌溉水溶氧含量要求更高。番茄作為設施栽培的典型果蔬，其灌溉水溶氧適宜閾值為6~8 mg/L，當溶氧含量低于4 mg/L時，根系吸收磷、鈣等元素的效率顯著下降，易引發臍腐病、裂果等生理性病害；黃瓜根系對缺氧極為敏感，灌溉水溶氧適宜閾值為7~9 mg/L，低氧環境下（<5 mg/L）會導致黃瓜根系木質化程度升高、側根數量減少，進而影響植株長勢與果實產量；草莓根系較淺，呼吸強度高，灌溉水溶氧適宜閾值為6~8 mg/L，低氧灌溉會導致草莓根系腐爛、葉片早衰，降低果實含糖量與風味品質。此外，葉菜類作物（如生菜、菠菜）的灌溉水溶氧適宜閾值普遍為5~7 mg/L，低氧環境會導致其生長緩慢、纖維含量增加，影響商品價值。