您现在的位置: 首页>>技术文章>>田间环境对小麦光合作用生长的影响

田间环境对小麦光合作用生长的影响

来源: http://www.zjtpyq.net/  类别:技术文章  更新时间:2013-05-02  阅读
      田间环境,对小麦的生长影响很大,尤其是温湿度,对小麦光合作用影响显著,下面我们借用一些设备及环境,进行该项目实验,小麦品种为温麦6号,栽种于12个2.2m2×1.9m测坑,测坑材料为3mm厚的钢板,测坑内土壤为原状土分层挖取后按原状土容重填装,测坑内土壤与坑外土壤处于同一水平,坑壁高出地表10cm。供试砂壤土全氮含量0.51g/kg,有机质含量9.4g/kg。土壤水分设4个水平,即每克烘干土加0.12、0.17、0.22、0.27gH2O,分别记作W12、W17、W22和W27,每处理3个重复,计12个小区。土壤水分根据气象站水分蒸发资料进行土壤采样周期控制。肥料采用尿素(N,90kg/hm2)和过磷酸钙(P2O5,120kg/hm2)作基肥一次施入。其它管理措施同一般大田。
不同供水条件下空气湿度、温度对叶片光合速率的影响:
      从影响光合速率的气温来看,大致以27.5℃为分界线。田间环境记录仪显示:当温度高或低于27.5℃时,高光合区域(Pn>16μmolCO2/(m2•s))分布的空气湿度范围逐渐扩大,而低光合区域(Pn<16μmolCO2/(m2•s))所分布的空气湿度范围则逐渐缩小。从影响光合速率的湿度来看,大致上以35%为分界线。也即叶片光合峰值分布的适宜空气温、湿度分别是27.5℃和35%左右。当环境温度在短时间内偏离最适温度时,光合活性会降低,而当长时间偏离最适温度时,光合作用和呼吸作用都会对温度的变化产生适应。因此,控水对光合速率的调节,反映在环境因子上,应当是使小麦更具抗高温低湿(干燥)胁迫能力。当空气湿度低于或高于35%时,低光合区域所分布的空气温度范围逐渐扩大,而高光合区域则相反。当空气相对湿度低于25%时,W12和W17处理各气温下的叶片光合速率都低于19μmolCO2/(m2•s),而W22和W27处理在气温大于27.5℃时,光合速率则高于或等于19μmolCO2/(m2•s),这表明,当空气相对湿度低于25%时,低水和胁迫处理对光合速率的调节比较弱,而高水处理在气温升高时,通过维持叶片蒸腾使气孔保持开张和叶片温度,使呼吸作用不致随温度升高上升,从而降低了空气干燥对叶片光合的抑制作用。当空气相对湿度高于25%时,低光合区域随着控水量增加出现移向低温高湿的趋势,即当温度升高时,低光合区域随控水量增加向高空气湿度方向移动;当温度降低时,低光合区域随控水量增加向低空气湿度方向移动。当空气相对湿度高于25%时,高光合区域随着控水量增加,其变化趋势与低光合区域相反。这说明增加土壤含水量有助于缓解空气高温低湿环境对小麦光合作用的胁迫。
不同供水条件下空气湿度、温度对叶片蒸腾速率的影响:
      蒸腾的强弱主要取决于土壤中可利用的水分和叶片内外水汽压梯度等。蒸腾速率峰值位于高温低湿区,即蒸腾速率随气温升高和湿度下降而升高。田间环境记录仪显示:随着土壤含水量的增加,等值线向高温区的推进要比向低湿区的推进明显,这表明气温对叶片蒸腾的影响要比湿度更大,尤其是当土壤含水量增加时。相同湿度下,温度升高对蒸腾的促进作用随土壤含水量增加而加强,从27.5℃到33.8℃之间,是各处理蒸腾速率上升最快的区域;而当气温上升到34℃以上时,各水分处理都已达到7或8mmolH2O/(m2•s)的最大蒸腾速率。同一温度时,空气湿度下降对蒸腾速率的促进也随土壤含水量的增加而得到加强,尤其是当土壤含水量上升到22%时,空气干燥对叶片蒸腾的促进非常明显。土壤含水量为27%时,当气温大于34℃时,高蒸腾区域急剧缩小到其它处理的1/3~1/4,这种高土壤含水量却不能供给高蒸腾的矛盾现象,有可能是土壤含水量过高损害部分小麦根所造成的。
不同供水条件下空气湿度、温度对叶片水分利用率的影响:
      叶片水分利用率在各个土壤含水量水平下,其变化趋势都是随湿度升高和气温降低而升高,反之则下降。对于各水分处理,当空气湿度大于25%,气温大约在30℃以下时,随着湿度上升和气温下降,叶片水分利用率上升非常迅速,可由5mmolCO2/molH2O上升到20mmolCO2/molH2O。这种变化趋势对于低土壤含水量处理来说,意味着叶片高水分利用率多发生在上午早些时候,此时,相对较低的气温和相对较高的湿度抑制了叶片蒸腾,而有效光合辐射又足以使叶片保持一定的光合速率。对于高土壤含水量处理来说,则意味着气温升高并不能带来叶片光合的显着升高,只能增加水分的不必要损失。同一温度下,等值线随着土壤含水量的增加,向空气湿度降低的方向推进。同一湿度下,等值线随着土壤含水量的增加,向气温升高的方向移动。这表明提高土壤含水量,在一定程度上有助于提高叶片水分利用率,但是,这种作用非常有限,尤其是当气温在30℃以上时,将导致土壤水不必要的浪费。
      田间环境记录仪显示:叶片光合峰值分布的适宜空气温湿度分别是27.5℃和35%左右,增加土壤含水量有助于缓解空气高温低温时对小麦光合作用的胁迫。蒸腾速率峰值位于高温低湿区,气温对蒸腾的促进作用随土壤含水量提高而得到加强,湿度降低对蒸腾的促进作用随土壤含水量提高而得到抑制。叶片水分利用率的变化趋势是随湿度升高和气温降低而升高,随着土壤含水量的增加,叶片水分利用率向高温低湿方向移动。随着土壤含水量的提高,低温低湿对气孔导度的抑制效应愈加明显。在北方旱区,从小麦拔节到扬花期,使叶片既能保持最高光合速率又能维持较高叶片水分利用率的土壤含水量为22%。