不同滴灌模式对玉米生理特性的影响

摘要

[目的]本研究旨在探寻玉米对不同滴灌模式的生理响应机制，寻求滴灌方式与滴灌定额之间的优化方案，为半干旱区玉米节水高效生产提供理论依据。[方法]利用可移动式防雨棚进行2年的小区试验，以玉米品种‘富民985’为试验材料，设置地上滴灌与浅埋滴灌2种滴灌方式，玉米全生育期300、400和500 mm 3个滴灌定额，即地上滴灌-300 mm(T1)、地上滴灌-400 mm(T2)、地上滴灌-500 mm(T3)、浅埋滴灌-300 mm(T4)、浅埋滴灌-400 mm(T5)和浅埋滴灌-500 mm(T6)6个处理，研究不同滴灌模式对玉米光合特性、叶绿素荧光特性、叶片氮代谢酶活性及根系伤流强度的影响。[结果]与T1、T2和T4处理相比，T3、T5和T6处理玉米大喇叭口期(V12)、吐丝期(R1)和灌浆期(R3)叶片的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间二氧化碳浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、水分利用效率(WUE)、表观叶肉导度(AMC)、光系统Ⅱ最大光合效率(F_v/F_m)、光系统Ⅱ实际光合效率(Φ_(PSⅡ))、电子传递效率(ETR)、光化学淬灭系数(qP)增加，气孔限制百分率(L_s)和非光化学猝灭系数(NPQ)下降。不同滴灌模式条件下，T3、T5和T6处理玉米叶片的谷氨酰胺合成酶(GS)活性、根系伤流强度均呈增加趋势，且显著高于T1、T2和T4处理，但谷氨酸脱氢酶(GDH)活性呈下降趋势。[结论]采用浅埋滴灌-全生育期400 mm滴灌定额(T5处理)的滴灌模式的玉米在根系伤流强度、叶片氮代谢酶活性、光合特性、叶绿素荧光特性等方面均表现较佳，获得了节水与高产的双重目的。

关键词

玉米 / 滴灌 / 光合作用 / 氮代谢酶 / 伤流强度

基金资助

吉林省农业科技创新工程项目(CXGC2021RCB002); 国家现代农业产业技术体系(CARS-02-50); 吉林省科技发展计划项目(20210203009SF); 国家重点研发计划项目(2017YFD0300605,2018YFD0300205)