水分胁迫下氮素增加对玉米生长的抑制作用

发布时间：2025-02-08 10:34

　　 水分和氮素是影响玉米生长发育的重要因子。在干旱和土壤贫瘠条件下,作物的生长和生理过程受到水分和氮素的交互作用。因此,研究水分胁迫下不同施氮水平对玉米叶片光合生理及根系形态的影响可以为玉米栽培中水氮的高效管理提供科学理论依据。利用温室盆栽试验,在中度水分胁迫（W1,40%～50%田间持水量）、轻度水分胁迫（W2,60%～70%田间持水量）和充足供水（W3,75%～90%田间持水量）三个水分处理下设置低氮(N1,1.0g·盆^-1)、中氮(N2.5,2.5g·盆^-1)和高氮(N5,5.0g·盆^-1)三个施氮水平,研究玉米的生长状况、叶片气体交换参数、光和二氧化碳响应曲线和根系形态等。结果表明:在不同水分条件下玉米对氮素的生理响应过程不同。水分胁迫下根长和根系比表面积较充足供水处理显著增加,增幅分别为106.39%～208.82%和45.81%～105.85%,根干重在中度水分胁迫下降低23.94%～36.61%;此时增加施氮量尤其是高氮处理,玉米的根长和根系比表面积比水分胁迫下低氮处理显著降低41.85%～54.10%和18....

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【部分图文】：

图1 玉米拔节期后各处理土壤水分含量动态变化

本研究中土壤最大田间持水量为35%，由图1可知，充足供水（W3）条件下，两次浇水期间实际土壤含水量平均为26.9%，即田间持水量的76.9%；轻度水分胁迫（W2）下，实际土壤含水量平均为20.7%，即田间持水量的59.1%；中度水分胁迫（W1）下，实际土壤含水量平均为15.8%，....

图2 不同氮素处理下水分胁迫（a、b、c）及不同水分胁迫下氮素处理（d、e、f）对吐丝期玉米叶片光响应曲线的影响

由图2a、b和c可见，相同氮素水平下，不同水分处理间叶片光响应曲线变化趋势和最大净光合速率有明显差异（表1）。暗呼吸速率（Rd）、最大净光合速率（Amax）和饱和光强（Qsat）均随水分胁迫加重而减小。从数值上看，在中、高氮条件下，水分处理间的Rd和Amax变化幅度最大（P<0.....

图3 不同氮素处理下水分胁迫（a、b、c）及不同水分胁迫下氮素处理（d、e、f）对吐丝期玉米叶片CO2响应曲线的影响

由图4a和b可知，相同氮素水平下，不同水分处理间叶片光合速率（An）和气孔导度（Gs）均随水分胁迫加重而降低，尤其是中度水分胁迫下显著降低。各氮素处理下，中度水分胁迫较充足供水的An和Gs显著降低，下降幅度分别达32.37%～51.97%和41.85%～56.14%，其中高氮处理....

图4 不同水分胁迫下氮素对玉米叶片光合速率、气孔导度和水分利用效率的影响

由图4a和b还可以看出，在轻度水分胁迫和充足供水条件下，不同氮素处理间叶片An和Gs差异不显著；而中度水分胁迫条件下，低氮处理与高氮处理间叶片An有明显差异，低氮处理较高氮处理的An显著增加44.32%(P<0.05），低氮处理的Gs较高氮处理增加55.79%，但差异不显著。由图....

本文编号：4031390