节水灌溉水稻叶片胞间CO2浓度及气孔与非气孔限制.pdf

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1、第26卷第7期762010年7月农业工程学报TransactionsoftheCSAE、，01．26No．7JuI．2010节水灌溉水稻叶片胞间C02浓度及气孔与非气孑L限制徐俊增1，一，彭世彰1，狱，魏征1，缴锡云1，2(1．河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，南京210098；2．河海大学水利水电学院，南京210098)摘要：为了揭示节水灌溉水稻叶片光合作用的气孔与非气孔限制特征，在研究节水控制灌溉水稻叶片胞间C02浓度的动态变化规律基础上，进一步探讨了气孔限制与非气孔限制情况。结果表明：水稻叶片胞间C

2、02浓度呈现v型的日变化规律，在12：00—14：00达到最低值，非气孔限制指标c,／c与气孔限制值厶变化规律相反；节水灌溉条件下未出现重度水分亏缺，没有改变胞间C02浓度与光合作用速率的关系；较低的土壤含水率情况下，控制灌溉水稻的叶片气孔限制值厶出现增加，非气孔限制没有增加，光合速率没有出现明显降低；气孔限制值增大、光合速率增加的现象表明厶夸大了叶片光合作用的气孔限制情况。与常规灌溉相比，节水灌溉水稻叶片胞间C02浓度的变化及其与影响因子间的关系并未发牛变化，节水灌溉水稻叶片光合作用的气孔限制有所增加，但光合速率未出

3、现明显降低。关键词：灌溉，光合作用，土壤水分，节水，胞间C02浓度，气孔限制，非气孔限制doi：10．3969／j．issn．1002—6819．201O．07．013中图分类号：S311文献标识码：A文章编号：1002—6819(2010)-07-0076-05徐俊增，彭世彰，魏征，等．节水灌溉水稻叶片胞问C02浓度及气孔与非气孔限制[J】．农业工程学报，2010，26(7)：76--80．XuJunzeng，PengShizhang，WeiZheng，eta1．IntercellularC02concentrati

4、onandstomatalornon-stornatailimitationofriceunderwatersavingirrigation[J]．TransactionsoftheCSAE，2010，26(7)：76～80．(inChinese州tIlEnglishabstract)0引言1材料与方法通常认为植物在水分亏缺(或胁迫)条件下光合作用降低的原因包括两个方面【l。2】：其一是气孔导度降低，进入气孔的C02减少，不能满足光合作用的要求，称为光合作用的气孔限制，用气孔限制值厶表示；另一方面由于叶片温度的增高，叶

5、绿体活性与Rubisco活性降低、RuBP羧化酶再生能力降低，导致叶片光合作用能力降低，称为光合作用的非气孔限制。胞间CO：浓度的变化是分析植物气孔与非气孔限制的基础，作为光合过程中C02的中介，一方面受到作为源的外界C02浓度和气孔导度的影响，另一方面又受叶片光合消耗的影响【31。为了揭示节水灌溉条件下的水稻叶片光合的气孔与非气孔限制特征，本文在分析胞间CO：浓度的动态变化规律及其影响因素的基础上，探讨了气孔限制与非气孔限制指标的变化情况，研究结果有助于进一步理解水分亏缺条件下植物叶片的气孔调节规律，为叶片尺度的水分

6、高效利用提供理论基础。收稿日期：2009．10—20修订日期：2010-03．11基金项目：国家自然科学基金项目(50839002，50809022)：“十～五”国家科技支撑计划项目(2006BADIIB02)作者简介：徐俊增(1980一)，男，山东聊城人，博士。副研究员，中国农业工程学会会员(E040000023A)，主要从事节水灌溉理论与技术研究。南京河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，210098。Email：xjz481@hhu．edu．cn※通信作者：彭世彰(1959一)，男，上海人，教授，中国农

7、业工程学会会员(E041200314S)，主要从事节水灌溉理论与技术研究。南京河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，210098。Emaihszpeng@hhu．edu．cn试区位于江西省余江县境内(北纬28015’，东经116。55’)，为典型的中亚热带低丘岗地区。年平均温度17．2～18．1℃，大于10℃积温5627．6℃，无霜期262．1d，年均太阳辐射452．59kJ／cm2，年降水量1752．1mm。试验区土壤类型为潴育性水稻土，属沙壤土，0～10、10～20、20～30和30～40cm各层土壤饱和

8、含水率(体积含水率)分别为51．8％、42．6％、33．9％和35．8％。试验设2个处理，处理1为浅水灌溉(简称常灌)，灌溉制度参照当地农民的大田灌水，除分蘖末期晒田和黄熟期不建立水层外，各生育阶段保持浅水层；处理2采用控制灌溉(简称控灌)，返青期田间保持5～25mm的水层，黄熟期自然落干，其他各生育期灌水后均不建立水层，土壤含水