生物炭添加对亏缺灌溉玉米光合荧光生理参数的补偿效应 - 张晓敏; 杨威; 屈忠义; 张栋良; 王丽萍; 李羿辛 (农业工程学报, 2024)
S311; 玉米生长中后期极易受到土壤水分亏缺胁迫的影响,施用生物炭是改善土壤水分条件、调节作物生长生理表现的有效途径.为探究生物炭对中后期亏缺灌溉玉米光合与荧光生理特征的影响规律,该研究采用测坑原位控制试验,设计生物炭(施用量0、30t/hm2)与灌溉程度(土壤含水量分别保持田间持水率95％±5％(充分灌溉)、70％±5％(中度亏缺灌溉)、50％±5％(重度亏缺灌溉))共计6个组合处理.在作物抽穗-灌浆期控制土壤水分条件持续27 d,测定并分析玉米叶片气体交换参数、叶绿素快速荧光诱导动力学OJIP曲线参数和内源激素的响应特征及其相互关系.结果表明:随着水分亏缺胁迫时间的延长,亏缺灌溉不同程度地诱导叶片合成大量脱落酸,叶绿素相对含量减少,气孔导度和净光合速率降低.重度亏缺灌溉导致光系统Ⅱ(Photosystem Ⅱ,PSⅡ)部分功能失活,电子传递受阻,叶绿素快速荧光诱导动力学OJIP曲线I-P相的最大荧光强度受到不同程度的降低.重度亏缺灌溉条件下,生物炭添加的叶片脱落酸含量较未添加生物炭处理降低21.89％～52.15％,生长素含量增加47.77％～82.63％,净光合速率提高1.66％～32.63％,PSⅡ最大光化学量子产量、PSⅡ潜在光化学活性、电子传递速率、性能指数提高.应用生物炭在一定程度上通过调节脱落酸和生长素含量,提高PSⅡ光能转化与电子传递效率,进而改善光合荧光性能,缓解重度亏缺灌溉对玉米叶绿体和PSⅡ的受损程度,提高玉米中后期的耐旱能力.