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植物水勢儀可用于精準灌溉、品種篩選、生態研究等多個方面，以下是一些具體的應用案例：
指導農作物精準灌溉：小麥在拔節期至抽穗期對水分需求敏感，通過植物水勢儀定期測定葉片水勢，能準確掌握小麥是否處于水分脅迫狀態，從而決定是否需要增加灌溉次數。據數據顯示，合理調控水勢可使小麥增產約15%-20%。
篩選耐旱作物品種：在干旱條件下，利用植物水勢儀比較不同小麥品種的水勢變化，可篩選出耐旱性強的品種。實驗發現，耐旱小麥品種在干旱脅迫下，水勢下降幅度顯著小于普通品種。
評估樹木健康狀況：松材線蟲病會影響松樹的水分運輸，導致其水勢發生變化。通過植物水勢儀監測發現，感染松材線蟲病的松樹，水勢會顯著低于健康樹木，據此可判斷樹木是否受到病蟲害或環境脅迫。
優化花卉栽培管理：玫瑰在現蕾期水勢需維持在-1.0MPa左右，以保證花色鮮艷。通過植物水勢儀監測玫瑰水勢，可優化灌溉與施肥方案，延長花期與觀賞期。
研究植物適應機制：通過植物水勢儀分析不同生態型植物的水勢差異，可揭示其適應機制。例如仙人掌類植物的水勢通常低于-5MPa，而水稻水勢維持在-0.5MPa左右，這幫助我們了解到旱生植物和濕生植物對水分環境的不同適應策略。
監測生態系統對氣候變化的響應：結合植被水勢與土壤水分數據，可評估生態系統對氣候變化的響應。例如在干旱地區，通過長期監測植物水勢，能了解植物在氣候變化下的水分狀況變化，為生態保護提供數據支持。
確定種子萌發適宜水勢：在干旱地區進行植被恢復工作時，可利用植物水勢儀監測不同水勢條件下種子的萌發率，篩選出在較低水勢下仍能保持較高萌發率的種子品種，為干旱地區的植被重建提供合適的種子資源。
研究氣象因子對植物的影響：有研究采用露點水勢儀對青海高寒半干旱區3年生沙木蓼的葉水勢日變化、月變化進行動態研究，發現沙木蓼葉水勢與大氣溫度、光輻射強度、大氣相對濕度有顯著的相關性，且三者綜合因素對其葉水勢的影響要高于單因子對葉水勢的影響，為西部干旱半干旱區植被恢復與重建提供了理論依據。
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