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《中国农业科学院》 2007年
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水分胁迫对玉米生理生态特性影响的研究

郑盛华  
【摘要】: 本文以玉米为试验材料,采用盆栽控水的方法,对不同玉米品种进行水分胁迫处理,比较研究在不同程度水分胁迫下玉米株高、叶面积、果穗性状等形态特性和光合速率、叶绿素荧光等生理特性的变化,探讨水分胁迫对玉米形态和生理生态特性的影响,为玉米高效生产提供理论依据和技术指导。 研究结果表明,不同玉米品种对水分胁迫的反应存在差异。从3个玉米品种苗期的株高、茎粗、叶片数和总叶面积等形态指标看,水分胁迫对耗水品种鲁单981的影响最大,其次是中度耗水品种郑单958,最小的是抗旱品种赤单202。同时从苗期、拔节期、抽雄期(叶片全展)等不同生育期的总叶面积、株高和地茎周长指标分析,前期水分胁迫对耗水品种鲁单981的影响最大,其次是中度耗水品种郑单958,最小的是抗旱品种赤单202(四单19)。从果穗性状指标来看,前期适度的水分胁迫对于抗旱品种具有一定增产的效应。苗期、拔节期对耗水品种保证充分供水对于后期保证高产意义重大。 不同水分处理下3个玉米品种的净光合速率和蒸腾速率日变化趋势均比较相似。苗期和拔节期在正常供水和中度胁迫下净光合速率和蒸腾速率日变化均为单峰曲线,在正午12点左右达到最高值,这跟光合有效辐射日变化趋势相一致,而在重度胁迫下呈双峰曲线,峰值分别出现在上午8点和中午12点,其中以12点时的峰值为高。抽雄期不同水分处理3个玉米品种的净光合速率和蒸腾速率日变化趋势均为单峰曲线。 两年不同生育时期光合参数表明,苗期至拔节期水分胁迫处理,抗旱品种净光合速率、蒸腾速率下降不明显,后期复水补偿效应也不明显。对于耗水品种前期水分胁迫则导致其净光合速率、蒸腾速率明显降低,后期复水后其补偿效应也较明显,甚至出现“反冲”现象。 水分胁迫能够提高玉米瞬时水分利用效率(WUE),增幅与品种关系较大,苗期抗旱型品种增幅最为明显,耗水型品种增幅相对较小,拔节期日变化中,耗水型品种WUE略有提高,而抽雄期的日变化中,3个品种的WUE均没有明显的提高。 复水对作物生长可能有补偿或激发作用,出现“反冲”现象。本试验中耗水种鲁单981在水分胁迫处理复水后也出现了“反冲”现象。对于抗旱品种四单19前期适度水分胁迫有利于其WUE的提高;对于中度耗水品种郑单958和耗水品种鲁单981,前期水分胁迫对光合作用影响很大,保证前期充分供水更为重要。 叶绿素荧光动力学参数测定结果表明,水分胁迫下PSⅡ光能转换效率均有不同程度的降低。日变化进程中其中耗水品种鲁单981在水分胁迫下降低最为明显,其次是抗旱品种四单19,而中度耗水品品种影响最小。不同生育时期其变化趋势与净光合速率趋势非常一致。PSⅡ潜在活性变化趋势也出现类似的结果。因此,叶绿素荧光指标作为一种快速、无损伤的指针,能够准确地反映玉米在不同水分胁迫条件下的光合特性。
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:S513

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