干热河谷不同土壤水分下甜玉米灌浆期光合作用光响应特征

摘要

为了阐明干热河谷甜玉米灌浆期叶片光合生理特征对光照和土壤水分的适应机制,明确其土壤水分阈值效应,本文采用大田人工给水结合自然耗水获得土壤水分梯度的方法,利用Li-6400光合测定系统测定分析不同土壤水分条件下甜玉米光合光响应特征.结果表明,不同土壤水分含量对甜玉米叶片光合光响应过程的影响不同.土壤含水量为13.88％～14.50％时,随着光合有效辐射强度(PAR)的增大,净光合速率(Pn)逐渐增大至光饱和点(1787.48～2000.00μmol/(m2·s),之后Pn趋于稳定;土壤含水量为11.50％～12.69％时,Pn逐渐增大至光饱和点(1154.74～1488.08μmol/(m2·s),之后Pn逐渐降低,出现光抑制现象,表明土壤水分含量不低于12.69％有利于提高干热河谷甜玉米光能利用率.各光合参数具有明显的水分临界效应,但各指标的水分临界值表现不同步,其中Pn、Tr和Gs水分饱和点分别为13.88％、14.04％和15.45％,叶片水分利用效率(WUE)最高点为11.50％.这表明,土壤含水量12.69％～13.88％为甜玉米高产高效水,此时甜玉米具有较高的光合能力、高效生理用水特性以及较高的光能利用效率,是干热河谷甜玉米高产高效节水管理的关键阈值.