玉米苗干旱復水補償效應研究范文

本站小編為你精心準備了玉米苗干旱復水補償效應研究參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

1復水后株高動態變化

株高生長快慢是衡量玉米植株生育狀況的一個重要指標。通過對玉米株高在復水期的動態變化分析，適時掌握玉米株高在經歷干旱脅迫后的補償效應，根據復水期株高動態變化，采取相應的措施促使玉米形成合理株型。在水分充分供應條件下，植株的生長速度較快，一旦受旱會導致細胞分化從而導致養分的吸收和傳輸受阻，不利于玉米生長發育，因而株高的增長也會受到抑制。玉米苗期干旱抑制了植株的延伸生長，如圖1所示。不同干旱程度下，拔節期復水前（苗期末期）玉米的株高順序為適水＞輕度干旱處理＞中度干旱處理＞重度干旱處理，表明干旱的抑制幅度與相應的脅迫程度正相關。復水初期，經受脅迫抑制的株高反沖現象不明顯，表明脅迫對株高的抑制作用具有明顯的滯后效應。如表2所示，復水0～10d、10～20d、20～30d，重度干旱組株高增加值W1N1＞W1N2＞W1N3，在一定范圍內增加施氮量會加劇水分脅迫程度，嚴重脅迫已經破壞了植株的正常生長發育，重度干旱處理的株高即使復水較長時間也難以恢復到適水水平。中度干旱組株高增加值W2N3＞W2N2＞W2N1，輕度干旱組株高增加值W3N3＞W3N2＞W3N1，表明在水分脅迫不破壞植株的正常生長發育時，適當的增加施氮量有利于提高復水補償效果。圖1表明，相同施氮水平條件下：復水結束后輕度干旱處理株高W3N1、W3N2、W3N3分別比對照組W4N1、W4N2、W4N3株高增加了1．87％、4．0％、4．91％，補償效應顯著，表現出超補償現象。中度干旱處理株高與適水組基本無差別，補償效應較為顯著。重度度干旱處理株高增加不明顯，脅迫過重則抑制效應明顯。相同水分水平條件下：適當的增加施氮量可以促使中度干旱和輕度干旱復水補償效果更明顯。

2葉面積指數

LAI復水前后變化葉片作為玉米有機物質生產的主要器官，其葉面積大小對玉米的生長發育和干物質積累及最終經濟產量有重要影響，須使葉面積指數（LAI）保持在適宜的范圍才能獲得高產。干旱抑制了葉片細胞的擴展，新生葉的發生數量顯著減少，葉面積減小，嚴重的水分脅迫甚至導致葉片急劇衰老甚至枯黃，從而影響光合作用的正常進行。干旱后復水，作物葉片的擴展生長存在激發作用，受到抑制的機理逐漸恢復正常功能，產生明顯的補償效應。如表3所示，玉米苗期干旱脅迫抑制了葉面積的增長，葉面積生長速率下降，下降程度與脅迫程度呈正相關關系，這與干旱脅迫程度對株高的影響規律一致。復水結束后，輕度干旱處理W3N1、W3N2、W3N3的葉面積指數分別比對照組W4N1、W4N2、W4N3增加了4．05％、8．01％、10．92％，最大面積均高于適水組，出現超越補償生長；中度干重處理W2N1、W2N2、W2N3的葉面積指數分別比對照組W4N1、W4N2、W4N3減小了22．89％、16．19％、9．00％，表明適當的增加施氮量可以提高干旱復水后對葉面積的補償效果。重度干旱處理脅迫破壞了植株正常生長，下部葉片的死亡導致綠葉總數比其他組少3～4片，前期受到破復水過后后也能得到相應補償，但葉面積指數仍遠遠低于適水，復水的補償具有一定的記憶性；同時干旱推遲了最大葉面積出現的時間，表現出一定的滯后效應。

3復水后干物質動態變化

干物質是光合的直接產物，是作物最終產量基礎。研究干旱程度對生物量積累的影響，對于玉米生產具有重要的指導意義。復水后干物質積累量增長情況與株高增長情況大致相同出現一定的滯后性。由表4可知，復水結束后輕度干旱處理W3N1、W3N2、W3N3的干物質積累量分別比對照組W4N1、W4N2、W4N3增加了1．63％、3．16％、6．14％。復水開始前重度干重處理W2N1、W2N2、W2N3的干物積累量分別比對照組W4N1、W4N2、W4N3減小了25．91％、23．52％、18．36％；復水結束后前重度干重處理W2N1、W2N2、W2N3的干物積累量分別比對照組W4N1、W4N2、W4N3減小了35．62％、32．90％、24．79％，這說明通過復水補償干物質積累量有一定的增加，但補償效果不是十分明顯，相對值有減小的趨勢。試驗結果表明：苗期適度干旱使總的干物質積累量減少，苗期輕度干旱復水后總干物質積累量超過或接近適水水平，表現出超補償現象。輕度干旱使地上部分光合作用下降，光合同化物傾向根部，促進根系進一步下扎，使根部吸收的物質堆積。干旱脅迫抑制了葉片延伸生長，葉面積下降使干物質累積減少。干旱脅迫使根部對營養的累積，復水后作物生長迅速，同化物消耗增加，光合速率提高，干物質積累量增加。

4根冠比復水前后的變化

最終產量的高低，不但取決于干物質總積累量，還與其在不同器官部分間的分配有關。根冠比反映了根系與地上部分之間干物質積累的關系。地上部分的生長和活動需要根系提供水分、礦質、氮素等；而根部的活動和生長則有賴于地上部分所提供的光合產物、生長素、維生素等。拔節初期復水后，不同處理根冠比變化如表5所示，玉米苗期干旱處理顯著改變干物質在根冠中的分配。在一定范圍內，干旱程度越高分配到根系的干物質比例愈大，表明玉米苗期適度的干旱促進了根系生長，降低了干物質分配到地上部分比例。復水后拔節初期根冠比的增加幅度與脅迫程度成正相關，即干旱脅迫程度越大，對地上部分的抑制效果越明顯，反之分配到根系的干物質就愈多，根冠比愈大。拔節初期復水后，根冠比均逐漸下降并接近適水組，但不會低于對照。其原因是復水后，玉米地上部分獲得更多干物質分配的優先權，光合速率得以恢復，同時由于光合作用的恢復進一步促進地上部分的生長，從而表現出地上部分占總重的比例大于適水組。

5結語

本試驗研究了苗期干旱拔節期復水對玉米形態指標及生物量的影響。不同的干旱程度下，施氮水平對玉米干旱復水補償效果的影響顯著。輕度干旱條件下，復水后各項生理指標都明顯的增加，其生理生態活性可在復水后很快趕上并超過適水組，出現超補償效應。在中度干旱脅迫下，適量的施用氮肥可以促進作物抗旱，通過拔節期復水株高、葉面積、干物質積累得到了不同程度的補償。關于重度干旱條件下水氮對作物生長的影響相關報道很少，復水后雖有恢復，但仍然表現為抑制效應，且需要很長的恢復時間才能恢復到對照水平，一般認為是不可恢復的。苗期干旱拔節初期復水后玉米植株具有超補償生長，光合產物具有超補償積累。苗期適度干旱可以增加植株的絕對生物量，使根冠分配趨于合理，植株各部分器官的株高、葉面積及干物質都出現了補償現象，并且在復水后能保持較長一段時間。本研究在證實了前人研究成果的同時，對前人的研究做出了補充和總結，為農業生產提供理論依據。

作者：張作合張忠學王立偉單位：東北農業大學水利與建筑學院