根域限制及水氮供應(yīng)對(duì)棉花光合特性及產(chǎn)量形成的影響

根域限制及水氮供應(yīng)對(duì)棉花光合特性及產(chǎn)量形成的影響

收獲的水養(yǎng)分吸收能力與根系的大小和生長(zhǎng)空間密切相關(guān)。Lilley&Fukai研究認(rèn)為根系越大,作物吸收水分、養(yǎng)分的土壤空間加大,能獲取更多的水分和養(yǎng)分,最終提高作物產(chǎn)量;Hurley等研究表明,植物根系生長(zhǎng)空間受到過(guò)度的限制會(huì)阻礙植株生長(zhǎng)發(fā)育,但是在水肥供應(yīng)充足條件下,一定的根土空間基本上能夠滿足植株生長(zhǎng)的需求。Zhang等研究發(fā)現(xiàn),在自然生態(tài)系統(tǒng)中,根系功能組分存在冗余現(xiàn)象;根系的冗余生長(zhǎng)雖然有利于作物吸收水分和養(yǎng)分,但同時(shí)也消耗了植株生產(chǎn)的大量光合物質(zhì)。已有研究表明,限制根系生長(zhǎng)空間會(huì)顯著降低作物葉片光合能力和冠、根生物量,細(xì)胞分裂素(CTK)向葉片的流轉(zhuǎn)速率減慢。因此,能否通過(guò)改變根區(qū)水氮供應(yīng),適度減少根系冗余,充分利用根系形態(tài)發(fā)育的可塑性增強(qiáng)水分和養(yǎng)分的吸收能力,進(jìn)而提高作物光合性能已成為作物逆境生理研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。水分和氮素是膜下滴灌棉花光合作用和獲得高產(chǎn)的主要限制因素,通過(guò)水氮綜合管理,增強(qiáng)棉株對(duì)水分、養(yǎng)分的吸收利用能力,可有效提高棉花的光合效率,調(diào)節(jié)光合產(chǎn)物的積累和分配,是調(diào)控棉花生長(zhǎng)發(fā)育從而獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的重要措施之一。新疆為無(wú)灌溉即無(wú)農(nóng)業(yè)的干旱區(qū),發(fā)展高效、資源節(jié)約型的節(jié)水灌溉技術(shù)是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的根本出路。目前,新疆大面積推廣的大田作物膜下滴灌技術(shù)屬于淺層灌溉,與傳統(tǒng)灌溉方式相比,膜下滴灌方式下土壤水分濕潤(rùn)區(qū)主要分布在0—60cm土層,90%以上的根系集中在耕作層,根系的生長(zhǎng)空間受到了一定程度的限制。與傳統(tǒng)灌溉方式相比,膜下滴灌棉花產(chǎn)量提高了30%—50%,打破了“高產(chǎn)需要龐大根系來(lái)支撐”的傳統(tǒng)觀念。因此,研究膜下滴灌根域容積受限條件下棉花光合作用與產(chǎn)量的適應(yīng)性及水氮供應(yīng)的調(diào)節(jié)效應(yīng),對(duì)探求以土壤和作物根系關(guān)系為中心的農(nóng)田調(diào)控措施具有重要意義。但有關(guān)膜下滴灌根域限制下水氮供應(yīng)對(duì)棉花各生育時(shí)期光合生理的影響研究相對(duì)較少。本試驗(yàn)采用管栽研究方法,人工限制根系垂直生長(zhǎng)深度,利用滴灌技術(shù)精確控制耕層水分和氮素供應(yīng),分析根域限制下不同水氮供應(yīng)對(duì)棉花光合特性、干物質(zhì)累積與分配及產(chǎn)量的影響,探討根域容積及水氮供應(yīng)對(duì)棉花葉片光合生理和產(chǎn)量形成的調(diào)節(jié)效應(yīng)與作用機(jī)理,為干旱區(qū)膜下滴灌栽培條件下棉花水肥管理提供理論和實(shí)踐指導(dǎo)。1材料和方法1.1田間環(huán)境條件試驗(yàn)于2011年4月—10月在石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)試驗(yàn)站(44°26′N,85°95′E)進(jìn)行。本地區(qū)多年平均氣溫在6.5—7.2℃之間,無(wú)霜期為168—171d;≥10℃的活動(dòng)積溫為3570℃—3729℃,年日照時(shí)數(shù)為2721—2818h。試驗(yàn)地前茬棉花,土質(zhì)中壤,平均容重為1.48g/cm3,田間持水量為24.6%(占干土質(zhì)量百分比);含有機(jī)質(zhì)1.96%,堿解氮56.7mg/kg,速效磷15.5mg/kg,速效鉀194.7mg/kg。1.2管網(wǎng)裝土及根系生長(zhǎng)垂直深度處理試驗(yàn)采用管栽方法,設(shè)置2個(gè)管栽深度:限根60cm(H0)和對(duì)照120cm(H1);不同管栽深度下分別設(shè)水分和氮素2因素。水分設(shè)正常供水處理(0—60cm田間持水量為75%,W1)和水分脅迫處理(0—60cm田間持水量為55%,W0);氮素設(shè)不施氮(N0)和施氮(施氮0.20g/kg干土,N1),組成再裂區(qū)試驗(yàn)方案。供試棉花品種為北疆棉花主栽品種新陸早13號(hào)和新陸早33號(hào)。采用直徑30cm、管壁厚1cm、長(zhǎng)40cm的硬質(zhì)PVC管;每3個(gè)管子縱向連接成一個(gè)整體管,管與管之間用鐵環(huán)固定,每根管總長(zhǎng)為120cm。在裝土的同時(shí),將測(cè)定管埋入土柱中,采用電阻式水分張力感應(yīng)器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤水分的變化。選用尿素(含N46%)做氮肥,其中30%氮肥基施,70%在生育期隨水滴施;KH2PO4(含P2O522.8%)為磷肥,全部基施,按0.15gP2O5/kg干土施入;每桶總計(jì)施入尿素20g,KH2PO428g。播種前將PVC管排放于事先按尺寸挖好的高120cm的方型土坑中,排列的尺寸模擬大田常規(guī)滴灌種植模式(30+60+30)cm,1膜4行,每處理3個(gè)重復(fù),共12個(gè)根管,每根管中留苗4株,株距10cm。土坑中先平鋪一層直徑約為3—8cm的石子,并在其上鋪100目尼龍網(wǎng)。管內(nèi)裝土模擬大田不同層次的土壤容重,20cm為一層,挖取不同層次土塊,按土壤原層次裝入管內(nèi)。根系生長(zhǎng)垂直深度處理采取模擬大田土壤情況,在土柱中裝土的過(guò)程中,通過(guò)網(wǎng)篩為100目尼龍網(wǎng)將土層分隔開的方式,其中限根處理是先將干土裝入根管口下60—120cm,然后再鋪上尼龍網(wǎng),撒上一層2cm厚的細(xì)砂(阻斷土壤水分和養(yǎng)分沿土壤毛細(xì)管傳導(dǎo)),再將根管口下0—60cm裝入干土;對(duì)照整個(gè)根管中全部裝干土。滴灌管系為北京綠源公司生產(chǎn)的Φ15內(nèi)鑲式滴灌帶,滴頭間距30cm,設(shè)計(jì)滴頭流量2.7L/h。4月21日播種,5月20日定苗。從三葉一心后,進(jìn)行生育期土壤水分處理,收獲期結(jié)束。滴水量用水表和球閥控制,其它田間管理措施同大田膜下滴灌棉花生產(chǎn)。1.3測(cè)量設(shè)計(jì)和方法1.3.1氣體交換ames分別在開花期、盛花期、盛鈴前期、盛鈴后期、吐絮期和盛絮期,采用Li-6400光合測(cè)定系統(tǒng)(Licor,USA),在晴朗無(wú)云天氣10:00—12:00測(cè)定氣體交換參數(shù),借助人工光源,光強(qiáng)穩(wěn)定在(1800±50)μmolphotons·m-2·s-1;每處理選取生長(zhǎng)一致的棉株5株(5個(gè)重復(fù))測(cè)定棉花主莖功能葉凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)等,打頂前選取倒四葉、打頂后倒三葉;每處理測(cè)定4—6片葉,取平均值。1.3.2葉綠素?zé)晒鈪?shù)的測(cè)量采用PAM2100熒光儀和2030-B光適應(yīng)葉夾(Walz,Germany)測(cè)定葉片的葉綠素?zé)晒鈪?shù),測(cè)定與氣體交換參數(shù)同時(shí)進(jìn)行。每處理采用氣體交換參數(shù)測(cè)量的葉片,在凌晨太陽(yáng)未升起前測(cè)量葉片初始熒光(F0)和最大熒光(Fm),計(jì)算最大光化學(xué)效率(Fv/Fm),在測(cè)量葉綠素?zé)晒鈪?shù)之前,手動(dòng)輸入對(duì)應(yīng)葉片的F0和Fm,隨后打開光化光,強(qiáng)度為1800μmol·m-2·s-1左右,待熒光信號(hào)到達(dá)穩(wěn)態(tài)后打開飽和脈沖光,測(cè)定任意時(shí)間的實(shí)際熒光產(chǎn)量(Ft)和光適應(yīng)下的最大熒光產(chǎn)量(Fm′),計(jì)算實(shí)際光化學(xué)效率(ФPSⅡ)、光化學(xué)猝滅系數(shù)(qP)等葉綠素?zé)晒鈪?shù)。1.3.3地上部空間格局分別在盛花期和盛絮期,每個(gè)處理選取3根根管,先從子葉節(jié)處剪去管中植株地上部,分成莖、葉、籽棉、鈴殼等器官,然后將土柱挖出,分層(每20cm為一層)揀取根系,用自來(lái)水沖洗,去除雜質(zhì)后裝袋帶回實(shí)驗(yàn)室,105℃殺青0.5h,80℃條件下烘干至恒重后稱量;以實(shí)收產(chǎn)量計(jì)產(chǎn)。1.4數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)采用DPS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,作圖采用Sigmaplot完成。2結(jié)果與分析2.1不同處理對(duì)花葉pn、根域限制和水氮供應(yīng)的影響從開花期至盛絮期,不同處理?xiàng)l件下Pn呈現(xiàn)不斷降低的趨勢(shì)(圖1),其中新陸早33號(hào)葉片Pn顯著高于新陸早13號(hào);相同水氮供應(yīng)條件下,限根處理(H0)的Pn均顯著低于對(duì)照處理(H1),尤其在盛鈴后期以后表現(xiàn)較為明顯,表明根域限制影響棉花葉片Pn。相同根域容積條件下不同水氮處理從開花期至盛絮期的Pn均表現(xiàn)為W1N1處理顯著高于其它處理,W0N1和W1N0處理間無(wú)顯著差異,但均顯著高于W0N0處理,表明適宜的水氮供應(yīng)可顯著增強(qiáng)棉花葉片Pn,水分虧缺下施氮及氮素虧缺下適宜灌溉均能減輕水氮雙重虧缺對(duì)Pn的影響。根域限制與水氮互作表現(xiàn)為,限根處理開花期至盛鈴前期W1N1、W1N0、W0N1和W0N0的Pn分別比對(duì)照低5.19%、2.28%、3.49%和8.93%,盛鈴后期至盛絮期分別比對(duì)照低18.66%、23.16%、23.73%和49.80%,表明盛鈴后期至盛絮期根域限制下的葉片Pn對(duì)水氮供應(yīng)反應(yīng)敏感;水氮雙重虧缺會(huì)加大由根域限制引起的Pn下降程度、適宜的水氮供應(yīng)可在一定程度上補(bǔ)償生育期間根域限制對(duì)葉片光合功能的負(fù)面效應(yīng)。本試驗(yàn)條件下,不同處理間Gs的變化趨勢(shì)與Pn高度一致(圖2),表明根域限制和土壤水氮虧缺均降低了氣孔導(dǎo)度;較大的根系生長(zhǎng)空間和適量水氮供應(yīng)均可改善氣孔因素,從而有利于Pn的提高。2.2ps實(shí)際光化學(xué)效率試驗(yàn)表明(圖3),從開花期至吐絮期,不同處理Fv/Fm穩(wěn)定在0.78—0.89,進(jìn)入盛絮期有所降低;相同水氮供應(yīng)條件下根域容積處理間Fv/Fm無(wú)明顯差異,表明本試驗(yàn)中的根域容積限制并未影響PSⅡ的潛在最大光化學(xué)效率。無(wú)論限根還是對(duì)照條件下水氮處理間的Fv/Fm均表現(xiàn)為W1N1>W0N1>W1N0>W0N0,以吐絮期至盛絮期處理間差異較大,表明水分虧缺或氮素虧缺主要影響了生育后期棉花葉片PSⅡ的潛在最大光化學(xué)效率。PSⅡ非環(huán)式電子傳遞效率(ΦPSⅡ)反映了PSⅡ的實(shí)際光化學(xué)效率。試驗(yàn)表明(圖4),ΦPSⅡ從開花期至盛絮期逐漸降低,其中品種間ΦPSⅡ無(wú)明顯差異,根域容積處理對(duì)ΦPSⅡ亦無(wú)影響。無(wú)論限根還是對(duì)照條件下水氮處理間的ΦPSⅡ均表現(xiàn)為W1N1>W0N1>W1N0>W0N0,其中W1N1和W0N02個(gè)處理間達(dá)顯著性差異,表明適宜的土壤水氮供應(yīng)可有效提高PSⅡ的實(shí)際光化學(xué)效率;土壤水氮雙重虧缺顯著影響線性電子傳遞效率,凈光合速率下降。植物葉片的熒光光化學(xué)猝滅系數(shù)(qp)是對(duì)PSⅡ原初電子受體QA氧化態(tài)的一種量度,反映了PSⅡ天線色素捕獲的光能用于光化學(xué)電子傳遞的份額,也反映了PSⅡ反應(yīng)中心的開放程度。試驗(yàn)表明,從開花期開始qp呈現(xiàn)緩慢降低趨勢(shì)(圖5),其中新陸早33號(hào)的qp顯著高于新陸早13號(hào)。相同水氮供應(yīng)條件下限根處理(H0)的qp從開花期至盛絮期均顯著低于對(duì)照(H1),以吐絮期至盛絮期新陸早13號(hào)限根處理的qp值下降幅度較大,達(dá)到7.58%,新陸早33號(hào)的下降幅度為僅為3.47%。表明根域限制一定程度上降低了PSⅡ反應(yīng)中心開放程度。同一根域容積條件下水氮供應(yīng)方式對(duì)qp的影響均表現(xiàn)為W1N1>W0N1>W1N0>W0N0,表明適宜的土壤水氮供應(yīng)能有效提高PSⅡ反應(yīng)中心的開放比例。根域限制與水氮互作表現(xiàn)為在W1N1、W1N0、W0N1和W0N0水氮供應(yīng)條件下,限根處理盛鈴前期以前的qp分別比對(duì)照低5.15%、1.56%、2.39%和5.05%,盛鈴后期以后分別比對(duì)照低5.23%、1.94%、3.19%和12.45%?？梢?jiàn)根域限制下盛鈴后期以后的qp對(duì)土壤水氮雙重虧缺反應(yīng)較為敏感。2.3不同水氮供應(yīng)條件對(duì)植株地上部總干物質(zhì)和毛細(xì)胞積量的影響試驗(yàn)表明,根域限制(H0)可顯著提高地上部總干物質(zhì)和蕾鈴干物質(zhì)累積量,較對(duì)照分別提高14.29%和10.64%,表明適度的根土空間限制會(huì)促使棉花光合產(chǎn)物優(yōu)先向地上部器官分配。相同根域條件下不同水氮處理間的地上部總干物質(zhì)和蕾鈴干物質(zhì)累積量均表現(xiàn)為W1N1>W0N1>W1N0>W0N0(表1),其中W1N1處理地上部總干物質(zhì)累積量分別比其它水氮處理高33.62%、53.81%和90.41%,蕾鈴干物質(zhì)累積量分別比其它水氮處理高38.84%、65.09%和112.38%。說(shuō)明適宜的水氮供應(yīng)可有效提高葉片植株地上部總干物質(zhì)和蕾鈴干物質(zhì)累積量;土壤水分虧缺下施用氮肥可補(bǔ)償水分虧缺對(duì)植株地上部總干物質(zhì)和蕾鈴干物質(zhì)累積量的影響。根域限制與水氮互作表現(xiàn)為,限根處理的W1N1、W1N0、W0N1和W0N0的地上部總干物質(zhì)累積量比對(duì)照依次高出19.41%、12.50%、12.69%和12.57%;蕾鈴干物質(zhì)累積量比對(duì)照依次高出11.66%、10.03%、6.08%和14.81%;無(wú)論在盛花期還是在盛絮期,新陸早33號(hào)的地上部和蕾鈴干物質(zhì)量均顯著高于新陸早13號(hào)。根域限制(H0)顯著降低了根干重,降幅達(dá)35.87%。同一根域容積條件下不同水氮處理間根重均表現(xiàn)為W0N0>W1N0>W0N1>W1N1(表1),表現(xiàn)出與地上部總干物質(zhì)和蕾鈴干物質(zhì)累積相反的變化趨勢(shì),W0N0處理下的根重較其它水氮處理分別高56.85%、28.88%和101.30%。表明水氮虧缺促使光合產(chǎn)物向根系分配較大,導(dǎo)致根重增加。根域限制與水氮互作表現(xiàn)為,限根處理W0N0、W1N0、W0N1和W1N1水氮供應(yīng)條件下的根重較對(duì)照依次降低26.23%、27.38%、64.26%和25.62%;不同品種間新陸早33號(hào)的根重始終高于新陸早13號(hào)。從根冠干物質(zhì)分配比例看,從盛花期到盛絮期,兩品種的根冠比均呈現(xiàn)降低趨勢(shì),新陸早13號(hào)的根冠比高于新陸早33號(hào)。根域限制(H0)顯著降低了根冠比,降幅達(dá)51.90%。同一根域容積條件下不同水氮處理間根冠比均表現(xiàn)為W0N0>W1N0>W0N1>W1N1(表1),其中W0N0處理下的根冠比較其它水氮處理分別高57.39%、122.44%和275.57%;表明土壤水氮虧缺使作物根冠比增加。根域限制與水氮互作表現(xiàn)為,盛花期限根處理的W0N0、W1N0、W0N1和W1N1水氮供應(yīng)條件下根冠比較對(duì)照依次降低57.73%、61.30%、39.90%和35.88%,盛絮期依次降低26.81%、105.36%、46.54%和58.84%。可見(jiàn),在限根條件下,配合水氮供應(yīng)使根冠比降低的趨勢(shì)隨生育期推進(jìn)而愈加明顯。2.4限根、多源異性對(duì)產(chǎn)量的影響由表2可以看出,根域限制(H0)顯著提高了棉花的籽棉產(chǎn)量,增幅為18.03%。各水氮處理下籽棉產(chǎn)量均為W1N1>W0N1>W1N0>W0N0,W1N1處理下的籽棉產(chǎn)量比其它分別高52.28%、77.08%和220.58%。根域限制與水氮互作表現(xiàn)為在W1N1、W1N0、W0N1和W0N0水氮供應(yīng)條件下,限根處理的產(chǎn)量比對(duì)照依次高出23.71%、9.43%、18.83%和20.14%;新陸早33號(hào)的產(chǎn)量顯著高于新陸早13號(hào)。進(jìn)一步考察產(chǎn)量構(gòu)成因素,根域限制(H0)可顯著提高單鈴重和單株結(jié)鈴數(shù),單鈴重和單株結(jié)鈴數(shù)分別提高6.50%和13.41%。兩品種單鈴重和單株結(jié)鈴數(shù)在各水氮處理下均表現(xiàn)為W1N1>W0N1>W1N0>W0N0,在W1N1處理下的單鈴重分別比后其它處理依次高9.54%、17.73%和21.57%,單株結(jié)鈴數(shù)分別比其它處理高出26.03%、62.87%和168.65%。根域限制與水氮互作表現(xiàn)為在W1N1、W1N0、W0N1和W0N0水氮供應(yīng)條件下,限根處理的單株結(jié)鈴數(shù)比對(duì)照依次高出7.08%、16.79%、15.48%和14.29%,單鈴重依次高出7.51%、10.93%、3.66%和3.92%。由以上可見(jiàn),適當(dāng)限根配合適量水氮供應(yīng)有利于提高單株結(jié)鈴數(shù)、增強(qiáng)鈴庫(kù)強(qiáng)度,最終提高產(chǎn)量。3討論3.1根域限制條件下棉Tschaplinsk和Will研究表明,根系生長(zhǎng)受限時(shí)即使在水肥供應(yīng)充足條件下也不能提供滿足植物生長(zhǎng)所需要的養(yǎng)分和水分,認(rèn)為根域限制減弱了根系吸收水肥的能力,水分脅迫是根域限制下Pn降低的主要原因。Thomas和Strain研究發(fā)現(xiàn),根域限制下Pn降低與Gs無(wú)關(guān);當(dāng)把棉株從較小根域容積移入較大根域容積后,光合能力很快恢復(fù),因此認(rèn)為庫(kù)限制反饋抑制可能是Pn的調(diào)節(jié)機(jī)制。本試驗(yàn)條件下,根域容積限制條件下Pn和Gs顯著低于對(duì)照,因此認(rèn)為根域限制下Pn下降可能是由于Gs降低造成的。此外,本研究中限根處理的棉株葉片Pn高值持續(xù)時(shí)間較短,后期Pn衰退速度較快,主要是由于限根處理限制了根系在土壤的擴(kuò)展深度,從而減少了深層土壤的根量,而深層根系對(duì)保持葉片葉綠素含量和維持葉片光合功能具有重要作用。這可能是目前膜下滴灌技術(shù)應(yīng)用后棉花生育后期大面積紅葉早衰發(fā)生嚴(yán)重的原因之一。水氮能協(xié)調(diào)地上部與地下部生長(zhǎng),促進(jìn)根域限制下作物根系生長(zhǎng),減輕因限根所引起的不良影響。張永清等研究表明,在根域限制下高粱Pn降低,但根系活力及活性吸收面積占總吸收面積的百分?jǐn)?shù)增加。劉瑞顯等研究發(fā)現(xiàn),水氮供應(yīng)可有效提高盆栽棉花葉片內(nèi)源保護(hù)酶活性、降低膜脂過(guò)氧化程度,減少脫落酸含量而增大細(xì)胞分裂素、生長(zhǎng)素和赤霉素含量,是Pn提高的內(nèi)在生理原因之一。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,各水氮處理間Pn和Gs均表現(xiàn)為W1N1>W0N1>W1N0>W0N0,表明根域限制條件下合理水氮供應(yīng)使Gs升高,最大限度地保持光合速率在較高水平。因此,實(shí)際生產(chǎn)中通過(guò)播前灌、深施肥等栽培措施延伸根系生長(zhǎng)空間的同時(shí),在棉花生育期間通過(guò)合理的水氮運(yùn)籌,是提高棉花葉片光合能力、延長(zhǎng)光合功能期的有效途徑之一。3.2對(duì)pn和ps的影響試驗(yàn)表明,不同處理從開花期至盛絮期Fv/Fm一直穩(wěn)定在0.78—0.89(圖3),說(shuō)明0—60cm土層根域限制并未對(duì)植株生長(zhǎng)形成逆境脅迫。與對(duì)照相比,在本試驗(yàn)條件下,根域限制顯著降低了qp值(圖5),但對(duì)Fv/Fm和ΦPSⅡ(圖4)均無(wú)影響,因此認(rèn)為根域限制下由于光反應(yīng)階段qp下降造成葉片Pn降低。不同品種間Fv/Fm和ΦPSⅡ無(wú)顯著差異,但新陸早33號(hào)的qp顯著高于新陸早13號(hào),表明新陸早33號(hào)的光化學(xué)猝滅系數(shù)明顯高于新陸早13號(hào)。適量灌水施氮能在一定程度上改善棉花葉片光合性能,維持葉片較高的PSⅡ最大光化學(xué)效率,提高PSⅡ總的光化學(xué)量子產(chǎn)量,使葉片所吸收的光能較充分地用于光合作用。本試驗(yàn)中,Fv/Fm、ΦPSⅡ和qp在各水氮處理間都表現(xiàn)為W1N1>W0N1>W1N0>W0N0,表明合理的水氮供應(yīng)能夠有效提高棉花葉片PSⅡ反應(yīng)中心光能轉(zhuǎn)化效率和光化學(xué)淬滅系數(shù),增強(qiáng)光能捕獲和利用效率,將更多的光能用于推動(dòng)光合電子傳遞,從而提高光合電子傳遞能力。3.3膜下灌排條件對(duì)棉田根系生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響李話和張大勇對(duì)6個(gè)不同年代春小麥品種的研究發(fā)現(xiàn),隨著育成年代推進(jìn)逐漸呈現(xiàn)出根量減小的趨勢(shì)。蔡昆爭(zhēng)等對(duì)10個(gè)水稻品種的研究發(fā)現(xiàn),根域限制后根冠比的降低對(duì)地上部生長(zhǎng)影響不大甚至有一定的促進(jìn)作用。本試驗(yàn)中,棉株地上部總干物質(zhì)累積量及籽棉產(chǎn)量均表現(xiàn)為限根處理顯著高于對(duì)照,而根冠比的變化與之相反(表1,表2)?？梢?jiàn),根域限制降低了根冠比,能促進(jìn)光合產(chǎn)物向地上部分配增加,減少根系的冗余生長(zhǎng)和呼吸消耗,這可能是膜下滴灌條件下棉花根系生長(zhǎng)受到限制后,經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量大幅增加的主要原因之一。新陸早33號(hào)地上部干物質(zhì)累積量