不同沟灌方式下玉米叶片气孔阻力差异.pdf

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1、第30卷第13期农业工程学报、，o1_30NO．132014年7月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringJu1．2014l19不同沟灌方式下玉米叶片气孔阻力差异李彩霞，一，周新国，孙景生，2※，李新强(1．中国农业科学院农田灌溉研究所，新乡453002；2．农业部作物需水与调控重点实验室，新乡453002)摘要：气孔调节在作物适应不同水分环境中起着重要作用，为了阐明作物在不同沟灌措施下的气孔活动规律，在大田分区试验中研究了交替非

2、充分供水与常规沟灌下玉米叶片气孔阻力差异及气孔对水汽传导的贡献。结果表明，在叶片尺度上，玉米叶片气孔阻力自叶基至叶尖处梯度递减；在群体上，叶片气孔阻力自冠层上层向下层呈垂直递增趋势；群体上层叶片气孔阻力相对较小。玉米叶片正面气孔对CO：和水汽的传导贡献大于反面；除玉米苗期外，气孔对CO2和水汽传导贡献的80％以上来自于冠层上、中部叶片。在玉米营养生长阶段，不同叶序的叶片气孔阻力随叶龄的增大而增大，交替非充分供水加大了不同叶龄叶片之间的气孔阻力差异。在玉米生殖生长阶段，较为成熟的玉米叶片气孔阻力受叶龄的

3、影响不明显。与常规沟灌比较，交替非充分供水增大了叶片反面气孔收缩程度，对水分亏缺反应更为敏感，冠层由顶叶至底叶的叶片气孔阻力呈垂直梯度递增，引起气孔导度快速衰减，从而提高了群体上层气孔对水汽的传导贡献。因此，玉米气孔阻力大小受到沟灌方式和土壤水分状况的调控，还与叶龄、叶面积指数等环境因素及气孔自身特性有关，其研究对控制灌溉及土壤一植物一大气连续体(soil—plant-atmospherecontinuum，SPAC)水汽循环研究具有理论意义。关键词：灌溉；农作物；水分；沟灌；玉米；气孔阻力；土壤水分

4、doi：10．3969~．issn．1002—6819．2014．13．015中图分类号：$275．3；S161．11文献标志码：A文章编号：1002—6819(2014)一13—0119—08李彩霞，周新国，孙景生，等．不同沟灌方式下玉米叶片气孔阻力差异[J]．农业工程学报，2014，30(13)：119—126．LiCaixia，ZhouXinguo，SunJingsheng，eta1．Leafstomatalresistanceofmaizeafectedbydiferentfurrowirri

5、gationmethods[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2014，30(13)：119—126．(inChinesewithEnglishabstract1气孑L特性(气孔密度、气孔开度等)的影响，在气0引言孔特性的作用下其表现形式为气孔导度或阻力，气世界性淡水资源紧缺，激励节水农业的战略性孔阻力大小因叶片部位、叶龄、叶片在冠层中的位置发展L1j。亏水灌溉、分根区灌

6、溉等节水策略揭示了和环境而异，冬小麦叶片气孔阻力分层研究表明，冠植物对干旱的适应机制，挖掘了植物水分利用效率层底部叶片气孔阻力随叶龄增加而增大；而冠层上部提高的巨大潜力【2]。植物水分利用效率得以提高的叶片在较长时段内的气孔阻力变化较小u川。影响气孔潜力基础是根源信号一气孔导度．植物蒸腾速率的连活动的环境因素包括光照、CO2浓度、湿度以及干续反映L4J。气孔是植物与外界环境进行CO2和水旱等，不同种类植物气孔在适应环境时的表现也不汽交换的重要通道，在调节作物蒸腾、光合和水分同⋯。，对于植物如何将叶片气

7、孔发育机制与感受利用中起着至关重要的作用【8]，植物蒸腾散失的水到的外界环境信号整合而影响气孔特性的问题，学者分中90％以上是通过气孔散失的，水分的合理利用们提出了各自的观点，如光照强度的增强可导致气孔是影响作物生长发育的关键因素[91，气孔活动在作指数的增加【14-15]，气孔指数又受到叶龄的影,At剐，在物水分利用研究中具有重要意义。气孔活动主要受遗传学上阐述为植物气孔活动受到光受体感光信号的调节【1引。大气中CO2浓度对气孔密度的影响因收稿日期：2013．10—22修订日期：2014．04．03

8、植物种类而异【¨，，也与叶龄有关。在非充分供基金项目：国家自然科学基金项目(51009139)；“十二五”国家“863”水环境下，通过叶片气孔开度和气孔密度的改变来计划项目(2011AA100502)：“十二五”公益性行业(农业)科研专项经费项目(201203077；201203032)。调节叶片蒸腾速率，此时气孔活动在调控植物光合作者简介：李彩霞(1978一)，女，内蒙古通辽人，副研究员，从事作与水分散失之间处于一种折中状态【9，】。气孔作为物节水理论