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模拟降雨量下微集水种植对玉米光合生理特性的影响

韩娟  
【摘要】: 试验于2006~2007年在西北农林科技大学农作物标本区遮雨棚内进行,在夏播(2006)和春播(2007)玉米生育期内,通过人工模拟降水装置,研究不同雨量下微集水种植技术对玉米光合生理特性的影响及增产效应,以期为玉米旱作栽培提供科学依据。研究结果如下: (1)2006年夏玉米播后75d内,全生育期230、340和440mm降雨量下,微集水种植平均株高比对应雨量下传统平作分别高出33.50%、24.46%和13.03%;微集水种植玉米功能叶面积平均比对应降雨量下传统平作高出61.47%、52.86%和18.40%。2007年春播玉米播后95d内,全生育期230、340和440mm雨量下,微集水种植平均株高比对应降雨量下传统平作分别高出27.18%、20.50%和6.81%,微集水种植玉米功能叶面积平均比对应降雨量下传统平作高出73.91%、24.03%和8.45%。 (2)2006年夏玉米全生育期,在230 mm、340 mm降雨量下,微集水种植与传统平作相比能明显提高作物的光合速率和水分利用效率。但在440 mm降雨量下,两者差异不明显。环境因子对玉米光合特性和叶片水分利用效率均有一定的影响,Pn和WUE对Gs最敏感,相关性最强。 (3)2007年春玉米全生育期,在230mm、340mm降雨量下,微集水种植的玉米最大光合速率和表观量子效率均明显高于传统平作,能提高玉米的最大光合能力和对弱光的利用能力。但当雨量增加到440mm时,微集水种植的玉米叶片与传统平作相比最大光合速率和表观量子效率的差异已经不明显;甚至在拔节期时,传统平作的叶片的最大光合速率略高于微集水种植,在孕穗期时,传统平作的叶片的表观量子效率略高于微集水种植,与同雨量下传统平作相比,此时微集水种植的优势影响已经消失。在全生育期降雨量230mm~440mm时,微集水种植的叶片暗呼吸速率均高于传统平作,叶片的生理活性更高。 (4)不论夏玉米还是春玉米,在全生育期降雨量较小时,与同降雨量下传统平作相比,微集水种植植株叶片基础荧光(Fo)减小,而最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、PSII光化学效率(Fv/Fm)及PSII潜在活性(Fv/Fo)等参数显著增大;而当全生育期降雨量较大时,微集水种植对植株叶片基础荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、PSII光化学效率(Fv/Fm)及PSII潜在活性(Fv/Fo)等参数的影响有所减弱,甚至在玉米全生育期降雨量为440mm时,与同雨量下传统平作已没有明显的差异。 (5)在全生育期230mm~340mm降雨量下,夏播玉米籽粒产量较同雨量下传统平作籽粒产量分别增加了1604kg·hm~(-2)(75.4%)和1184 kg·hm~(-2)(36.7%);春播玉米在全生育期降雨量为230mm~440mm时,与同降雨量下传统平作相比,籽粒产量分别增加2632 kg·hm~(-2)(82.8%)、2347 kg·hm~(-2)(43.4%)和861 kg·hm~(-2)(11.2%)。微集水种植的增产幅度随玉米生育期雨量的递增逐渐减小,尤其是当雨量为440mm时,对夏玉米来说增产效果已不明显。


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