生态学杂志 ›› 2023, Vol. 42 ›› Issue (11): 2622-2629.doi: 10.13292/j.1000-4890.202311.024
杨阳,赵鸿*,唐国瑛,黄小燕,王鹤龄
YANG Yang, ZHAO Hong*, TANG Guoying, HUANG Xiaoyan, WANG Heling
摘要: 以半干旱区马铃薯为试验材料,利用人工补水及自然控水的方法,测定分析马铃薯叶片在不同水分条件下光合生理参数的光响应过程及对土壤水分响应规律的阈值效应,水分梯度设置土壤含水量为田间持水量55%、65%和75%为干旱胁迫处理,土壤含水量为田间持水量80%为对照,土壤含水量为田间持水量85%为渍水处理。结果表明:马铃薯叶片净光合速率(Pn)、水分利用效率(WUE)及光响应参数具有明显的水分临界效应。表观量子效率(AQY)、最大净光合效率(Pnmax)、光饱和点(LSP)随土壤含水量的增大呈先增加后降低的变化趋势,光补偿点(LCP)、暗呼吸速率(Rd)则先降低后增加。在渍水或干旱胁迫下,马铃薯叶片在弱光下的吸收、转换光的能力降低,在强光和弱光利用方面受到抑制,并且通过减少呼吸消耗维持干物质积累。Pn、WUE随土壤水分的增加呈先升高后降低趋势,但水分临界值不相同,土壤相对含水量(Wr)为56.7%时为马铃薯叶片气孔限制的临界点,Wr为96.3%时为Pn的水分饱和点,Wr为70.1%时为WUE的高效点,马铃薯在渍水条件下叶片的光合能力高于干旱胁迫处理。通过数学模型确定半干旱区马铃薯的水分阈值,当Wr在70.1%~96.3%时为高产高效水,此时马铃薯的光合生产力和水分利用效率较高。因此,Wr在70.1%~96.3%时是半干旱区马铃薯较适宜生长的土壤水分条件,半干旱地区渍水条件下马铃薯的光合能力明显高于干旱胁迫处理。