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水分和CO2对玉米光合性能及水分利用率的影响
引用本文:郑云普,刘媛媛,殷嘉伟,常志杰,王彦睿,刘亮,田银帅,陈文娜,王利书,郝立华.水分和CO2对玉米光合性能及水分利用率的影响[J].农业工程学报,2023,39(12):71-81.
作者姓名:郑云普  刘媛媛  殷嘉伟  常志杰  王彦睿  刘亮  田银帅  陈文娜  王利书  郝立华
作者单位:河北工程大学 水利水电学院,邯郸 056038;河北工程大学 园林与生态工程学院,邯郸 056038
基金项目:国家自然科学基金项目(32071608和52209049);中央引导地方科技发展资金项目(226Z6401G);河北省自然科学基金项目(E2021402031)
摘    要:利用环境生长室探讨不同CO2浓度和土壤水分亏缺处理下玉米植株生物量、气孔形态与分布特征、叶片气体交换参数、叶绿素荧光参数等生长及生理指标的变化规律。以‘郑单958’ 玉米品种为试材,利用环境生长室设置2个CO2浓度和4个土壤水分梯度对玉米进行CO2浓度和水分处理。结果表明:1)不同程度土壤水分亏缺均显著降低玉米地上生物量(P<0.05),但CO2浓度升高增加了轻度水分亏缺条件下玉米地上生物量(P<0.01)和总生物量(P<0.01)。2)大气CO2浓度升高导致轻度和中度水分亏缺条件下玉米的净光合速率(Pn)分别提高15.8%(P<0.05)和25.7%(P=0.001),而CO2浓度升高却降低了玉米叶片蒸腾速率(P<0.001)和气孔导度(P<0.001),最终导致玉米瞬时水分利用效率均显著提高(P<0.001)。3)不同水分处理对玉米叶片气孔密度和单个气孔形态特征均造成显著影响(P<0.01)。因此,大气CO2浓度升高可以增加轻度水分亏缺条件下玉米叶片氮含量、叶片非结构性碳水化合物含量和光合电子传递速率,从而提高玉米植株的生物量累积以及叶片碳同化能力和水分利用效率。研究结果将为深入理解气候变化背景下玉米对大气CO2浓度升高和土壤水分亏缺的生理生态响应机制提供科学依据。

关 键 词:玉米(Zea  may  L.)  二氧化碳  水分  气孔特征  气体交换参数
收稿时间:2023/2/16 0:00:00
修稿时间:2023/4/10 0:00:00

Effects of watering and CO2 on leaf photosynthesis and water use efficiency of maize
ZHENG Yunpu,LIU Yuanyuan,YIN Jiawei,CHANG Zhijie,WANG Yanrui,LIU Liang,TIAN Yinshuai,CHEN Wenn,WANG Lishu,HAO Lihua.Effects of watering and CO2 on leaf photosynthesis and water use efficiency of maize[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2023,39(12):71-81.
Authors:ZHENG Yunpu  LIU Yuanyuan  YIN Jiawei  CHANG Zhijie  WANG Yanrui  LIU Liang  TIAN Yinshuai  CHEN Wenn  WANG Lishu  HAO Lihua
Institution:School of Water Conservancy and Hydroelectric Power, Hebei University of Engineering, Handan 056038, China;School of Landscape and Ecological Engineering, Hebei University of Engineering, Handan 056038, China
Abstract:
Keywords:maize  CO2  water  stomatal traits  gas exchange parameters
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