秸秆还田下不同水肥对玉米气孔形态特征及其分布格局的影响

为确定黄淮海平原地区秸秆还田下玉米生长所需的最佳水肥量,通过布设秸秆还田下的大田水肥试验,探究了灌水量和施肥量对不同生育期玉米的气孔形态特征及其空间分布格局的影响。研究结果显示:(1)拔节期和灌浆期玉米远轴面的气孔密度均明显高于近轴面的气孔密度,表明玉米叶片的远轴面与近轴面对灌水量和施肥量的响应并不一致。(2)玉米拔节期气孔宽度、气孔面积和气孔形状指数均明显大于灌浆期,表明气孔形态特征在玉米不同生育期对水肥的响应存在明显差异,且玉米拔节期气孔对水肥的响应比灌浆期更敏感。(3)在玉米拔节期,灌水量750 m^(3)/hm^(2)和施肥量750 kg/hm^(2) (W_(750)F_(750))处理下玉米叶片的气孔分布最为规则,而灌浆期玉米气孔在灌水量750 m^(3)/hm^(2)和施肥量600 kg/hm^(2) (W_(750)F_(600))时呈现最规则的分布格局。结果表明,秸秆还田条件下,最优灌水量(750 m^(3)/hm^(2))和施肥量(600 kg/hm^(2))处理的玉米气孔形态特征及其空间分布格局最有利于提高其气体交换效率,从而增加黄淮海平原玉米叶片的净光合速率和粮食产量。

干旱胁迫下杨树无性系苗期光合与气孔形态变异研究

为了解不同干旱胁迫处理下,杨树叶片光合特性和气孔形态的变化规律,本研究以4个杨树无性系为材料,对其干旱胁迫下光合指标与气孔形态指标进行测定分析,方差分析结果表明:除气孔器长在处理间差异不显著外,其他性状在无性系间、处理间和无性系与处理交互作用间均达极显著差异水平。随着土壤相对含水量的逐渐降低,无性系净光合速率、蒸腾速率和气孔导度都呈现出不同程度的下降;而胞间二氧化碳浓度呈现为先降后升趋势,表明当土壤相对含水量大于40%时,光合作用的主要限制因子是气孔因素,当土壤相对含水量低于40%时,光合作用的主要限制因子转换为非气孔因素。气孔形态研究结果表明,各指标均随土壤相对含水量的持续降低呈现出持续下降趋势。利用隶属函数法对不同干旱胁迫下4个杨树无性系的抗旱性进行综合评价,结果表明:白城小青黑杨的抗旱性优于其他三个无性系。

秸秆还田下灌水及施肥对冬小麦气孔特征的影响

为了研究秸秆还田下作物的最佳水肥量,通过布设大田试验在秸秆还田下调控冬小麦灌水时期、施肥时期的灌水量和施肥量,探讨秸秆还田下灌水及施肥对冬小麦叶片气孔形态特征及其空间分布格局的影响。研究结果表明:①在相同灌水时期增加灌水量能导致拔节期的近轴面气孔面积的增加,且远轴面气孔宽度及气孔形状指数增加,远轴面气孔周长减小;然而,减小灌水量将造成拔节期近轴面气孔密度和远轴面气孔形状指数的增加,在生长后期适当延长灌水时间可以降低近轴面的气孔密度。②在生长初期(拔节期+抽穗期)减少施肥量将导致拔节期叶片近轴面气孔密度和面积的增加;然而,增加施肥量却造成生长后期(灌浆期+成熟期)远轴面气孔面积和宽度的增加。③在越冬期施肥较多、拔节期施肥较少的处理下,冬小麦叶片气孔的空间分布格局更加规则。研究结果有助于探索秸秆还田下冬小麦的最佳灌水和施肥措施,为提升黄淮海平原农业水资源短缺区的作物水分利用效率和粮食产量提供数据支撑和理论依据。

外源脱落酸对NaCl盐胁迫下玉米幼苗生长、气孔特征及光合性能的影响

为探究脱落酸对盐胁迫下玉米气孔特征和光合性能的影响,以玉米品种"京科665"为试材,利用100 mmol·L^(-1)的NaCl溶液模拟盐胁迫环境,以不施加NaCl溶液和ABA的处理为对照,研究了外源脱落酸(0、1、2.5、5和10μmol·L^(-1))对NaCl盐胁迫下玉米幼苗生长、气孔特征和光合性能的影响。结果表明:外施脱落酸能够显著提高盐胁迫下玉米的株高、叶长、根冠比、地上生物量和总生物量(P<0.01);外施脱落酸能够减小叶片近轴面的气孔宽度(P=0.001)和气孔面积(P<0.001),但远轴面的气孔宽度(P=0.001)和气孔面积(P=0.012)却随着脱落酸浓度的提高而增加,且均在脱落酸浓度为5μmol·L^(-1)时达到最大值;不同浓度外施脱落酸均导致叶片远轴面气孔空间分布的L(d)值低于盐胁迫处理,表明外施脱落酸使远轴面气孔空间分布比盐胁迫处理下更加规则;外施脱落酸不但可以减缓盐胁迫下玉米叶片Pn、Tr、Gs、Ci和WUE的下降趋势,而且能够提高叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量(P<0.01);外施脱落酸还明显降低了盐胁迫下玉米叶片的相对电导率(P=0.002),提高了叶片Fv/Fm值(P<0.001);外源脱落酸可以通过调整气孔形态特征和空间分布格局,进一步优化叶片的气体交换过程,最终缓解NaCl盐对玉米生长和发育过程造成的生理胁迫。