土壤水分对玉米光和参数的影响研究

摘要

东北地区是中国主要的春玉米生产基地之一,其产量水平对中国粮食生产具有十分重要的作用。近年来,我国东北地区的温度不断增加,呈直线上升趋势,平均每十年升高0.4,已经严重地影响了玉米地生长和生产。为了进一步研究土壤水分对玉米主要光合参数的影响,本文于2016年5月至9月在辽宁省锦州市农业气象试验站采取持续无补水方式对东北地区春玉米(“丹玉39”)拔节至抽雄期进行干旱胁迫处理,对该过程中净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)等光合变量进行记录和分析,结果表明:1) 干旱胁迫会导致浅层土壤湿度的干旱程度大于深层土壤湿度。在拔节–抽雄期控水27天可使84% n、Tr、Gs都会随着干旱程度的加重而减小,且在重度干旱胁迫(30% 2/s时三个参数的最低值分别约为14.90 μmol/m2/s、0.35 mmol/m2/s、0.026 mmol/m2/s。3) 当PAR ≤ 1000 μmol/m2/s,不同干旱程度、不同干旱持续时间条件下,拔节期Pn、Tr、Gs都表现为随光强增大而增大,随后当光强超过某一值后略有减小,然后逐渐回升,发生光抑制的临界点范围为1000 ≤ PAR≤ 1200 μmol/m2/s。4) 影响玉米叶片生长发育的因素不仅有干旱强度、干旱持续时长,还包括干旱胁迫的时间,深层土壤干旱对光合参数的影响大于浅层土壤。植株的衰老也会导致玉米Pn、Tr、Gs光响应曲线下降,非弱光条件下(PAR > 200 μmol/m2/s)各光合参数的光响应曲线表现为拔节期 > 抽雄期 > 熟乳期。5) 在相同干旱程度下,抽雄期对各光合指标影响最大,为确保玉米产量,应保证此时段内有一定的水分供应。