發(fā)布時(shí)間：2020-07-25 17:47

【摘要】：葉片光合作用和蒸騰作用是決定作物生長和水分利用效率的2個基本生理生態(tài)過程。水分和氮素是影響作物葉片光合作用和蒸騰作用的關(guān)鍵環(huán)境因子。大田和溫室作物時(shí)常因管理不當(dāng)而受到不同程度和持續(xù)時(shí)間的干旱與氮素脅迫。因此,準(zhǔn)確估算不同水分和氮素條件下葉片光合速率和蒸騰速率,是精確預(yù)n,作物生長和優(yōu)化作物水、氮管理,以及進(jìn)行作物災(zāi)損評估的首要步驟。Farquhar,vonCaemmerer和Berry提出的光合作用生化模型(即FvCB模型)是目前使用最廣泛的光合作用機(jī)理模型。FvCB模型常與Ball,Woodrow和Berry提出的氣孔導(dǎo)度模型(即BWB模型)耦合使用,用于預(yù)測不同環(huán)境條件下的葉片光合速率。如何根據(jù)不同環(huán)境調(diào)整模型參數(shù),是FvCB模型和BWB模型在不同環(huán)境條件下應(yīng)用所需要解決的關(guān)鍵問題。本研究以溫室切花百合為研究對象,于2009年至2013年在南京市農(nóng)科所設(shè)置了不同水平的水分和氮素處理,利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對FvCB模型和BWB-Leuning-Yin模型(BWB模型的一個改進(jìn)版本)的主要參數(shù)進(jìn)行了校訂,明確了模型參數(shù)對干旱和氮素脅迫及其耦合效應(yīng)的響應(yīng)函數(shù)關(guān)系,并將這些函數(shù)關(guān)系與FvCB和BWB-Leuning-Yin耦合模型相結(jié)合,建立了溫室切花百合葉片光合作用和氣孔導(dǎo)度對干旱與氮素脅迫耦合響應(yīng)的模擬模型,并使用獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行了檢驗(yàn)。主要研究結(jié)果如下:1、明確了干旱、氮素脅迫以及二者的耦合對FvCB模型參數(shù)的影響,確定了不同水分和氮素條件下,FvCB模型參數(shù)與葉片含氮量之間的線性函數(shù)關(guān)系。利用水分-氮素耦合處理試驗(yàn)中獲取的溫室切花百合氣體交換數(shù)據(jù)和葉綠素?zé)晒鈹?shù)據(jù),對FvCB模型公式進(jìn)行曲線擬合,估算了不同水分和氮素處理下的FvCB模型主要生化參數(shù),包括最大電子傳遞速率(Jmax25)、限制光強(qiáng)下光和電子之間的轉(zhuǎn)換效率(κ2LL)、最大Rubisco羧化速率(Vcmax25)和光下線粒體呼吸速率(Rd25),以及Jmax25和Vcmx25的活化能EJmax和Evcmax。結(jié)果表明,干旱、氮素脅迫以及二者的耦合均會造成Jmax25、κ2LL、Vcmax25和Rd25的下降;EJmax和EVcmax不受水分和氮素處理的影響;在不同水分和氮素條件下,FvCB模型參數(shù)(Jmax25、κ2L1L、Vcmax25、Rd25)與葉片含氮量之間存在線性函數(shù)關(guān)系。2、明確了干旱、氮素脅迫以及二者的耦合對葉肉導(dǎo)度及BWB-Leuning-Yin模型參數(shù)的影響,確定了不同水分和氮素條件下,葉肉導(dǎo)度及BWB-Leuning-Yin模型參數(shù)g0與葉片含氮量之間的線性函數(shù)關(guān)系。利用水分-氮素耦合處理試驗(yàn)中獲取的溫室切花百合氣體交換數(shù)據(jù)和葉綠素?zé)晒鈹?shù)據(jù),對葉肉導(dǎo)度模型公式和BWB-Leuning-Yin模型公式進(jìn)行曲線擬合,估算了不同水分和氮素處理下的葉肉導(dǎo)度(gm25)和BWB-Leuning-Yin模型參數(shù),包括光強(qiáng)為零時(shí)的氣孔導(dǎo)度(g0)、飽和水汽壓下的細(xì)胞間C02濃度Ci與大氣C02濃度Ca的比值(a1)和Cj/Ca隨飽和水汽壓差的增加而下降的斜率(b1)。結(jié)果表明,干旱、氮素脅迫以及二者的耦合均會造成gm25和g0的下降;a1和b1在干旱條件下有所降低,但不受氮素水平的影響;在不同水分和氮素條件下,gm25和g0分別與葉片含氮量之間存在線性函數(shù)關(guān)系,而a1和b1與葉片含氮量之間不存在明顯的線性函數(shù)關(guān)系。3、建立了n儀謝ò俸弦鍍夂獻(xiàn)饔煤推椎級榷愿珊滌氳匭財(cái)雀愫舷煊Φ哪Ｄ餑Ｐ

本文編號：2770159