不同生育期玉米叶片光合特性及水分利用效率对水分胁迫的响应

玉米是我国主要经济作物,同时也是需水量较大的农作物,不同生育时期,玉米对水分需求十分敏感。如果在玉米关键时期出现连续干旱,会导致玉米产量不稳定。因此,研究不同生育期玉米叶片光合特性及水分利用效率对水分胁迫的影响,就成为现阶段农技工作者需要重点攻克的难题。1 材料和方法本次研究主要以郑单958为供试材料,于2016年6月中旬小麦收获后,及时抢墒播种,6月20日玉米出苗。本次试验选择在某县的农业示范区进行,当地年平均气温为17.6度,年平均降水为1200mm。本次实验采取小区实验,每个小区面积12.6平米,各个小区之间设置隔离行并对土壤进行有效隔离,防止相互渗透。1.1 实验方法本次实验在每个小区内装置有两个土壤水分传感器,由数据采集器自动采样并记录每小时中土壤水分的含量,以此来计算每个观测区域内的灌溉用水量。灌溉过程中使用带小孔的PVC管道进行滴灌。实验时间从7月3日开始,直到玉米正式收获。每个处理区域的灌溉量要结合田间持水量百分比的土壤含水量进行控制。本次试验共设计三个处理区域,灌溉量分别按照土壤体积含水率占田间持水量的50%、65%和80%进行处理,每个处理区域进行三次重复,处理区域上方则盖有遮雨棚,排除降雨干扰。三个处理区域分别命名T1、T2和T3。1.2 数据测定采用便携式光合仪,在玉米拔节期和成熟期,选择晴朗天气相,测定各个处理区域玉米叶片光合速率,蒸腾速率、二氧化碳浓度、气孔导度,进而进一步计算叶片水分利用效率。1.3 数据处理本次试验选择Excel2003进行数据表格制作,分析采用SPSS13.0统计学软件,对数据进行统计分析。2 结果2.1 不同水分条件下玉米光合速率和蒸腾速率变化在玉米开花期,测定玉米叶片光合速率变化,通过连续测定可以看出,在三种水分胁迫条件下,玉米光响应曲线变化趋势基本保持一致。玉米在不同光照强度下,玉米光合速率会随着光照强度的增加而增加,其中T3处理区域的增长效率最大,最大为34μmol·m-2·s-1,其次是T2和T1,最大为30μmol·m-2·s-1和24μmol·m-2·s-1。当玉米处于强光照时,T2和T3会随着光照强度的增加而趋于平稳增加,T1处于不会变化趋势,几乎不会随着光照强度的增加而增加,甚至有下降的趋势。由此可以看出,在不同干旱胁迫条件下,玉米对强光有效辐射的利用率远远小于正常供水。然后分别选择了玉米拔节期和玉米成熟期进行光合日变化的测定,测定效果。玉米进入拔节期之后,光照强度会逐渐增强,三个处理区域,玉米光合速率和蒸腾速率都逐渐升高,在中午11时时达到高峰,12-14时理光合速率进入波谷,出现这种情况,主要是因为这个时段气温不断升高,为了避免水分过度散失,玉米叶片气孔关闭,光合速率减弱。正如下午15时后,玉米光合速率和蒸腾速率又会出现一个波峰,此后,由于光照强度逐渐减弱,光合速率和蒸腾速率逐渐下降。