在中国西北黄土高原半干旱区,沟垄集雨种植(RFPRH)系统被逐步推行,以改善农田水分状况,提高作物水分利用效率(WUE),达到高产稳产的目的.为了探索该种植方式的适宜降雨量,在人工模拟不同降雨量下,以传统平作为对照,研究了沟垄集雨种植对夏玉米土壤水分含量、功能叶片的光合参数、荧光参数和叶绿素相对含量(SPAD)以及籽粒产量的影响.结果表明,在230 mm和340 mm降雨量下,集雨处理的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、PS Ⅱ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PS Ⅱ的潜在活性(Fv/Fo)和光化学猝灭系数(qP)均较对照显著增加:叶绿素相对含量(SPAD)分别提高17.7%和13.9%,叶片瞬时水分利用效率提高26.9%和10.1%,籽粒产量增加75.4%和36.7%.在440 mm降雨量条件下,集雨处理的,Fm、Fv/Fm、Fv/Fo、qp和SPAD值在拔节期显著增加,Gs在抽雄期显著增加,Pn在抽雄期和孕穗期显著下降,水分利用效率在全生育期比对照平均低13.2%,其他各生育时期光合生理特性及籽粒产量与对照相比差异不明显.说明沟垄集雨种植在偏旱的年份,可显著提高玉米光合效率和叶片水分利用效率,其全生育期适宜雨量上限可能是440 mm.
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