植物水分利用率及其提高途径_梁宗锁

西北植物学报Ac ta

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刊口

: 16 ( 6 ) 7 9一84“记e月t S i n. .

植物水分利用率及其提高途径梁宗锁(西北农业大学,

康绍忠陕西杨陵712100)

摘,

要,,

植物水分利用率有不同范围不同层次不同水的概念其最基本的是光合作用/蒸腾作用的比值影响这两个过程的因家均能影响 w U,

E

,

提高途径主要有作物种和品种的选择和

:

改良作物施肥补充灌溉应用化学物质等

、

、

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。

关健词

植物水分利用率环境因子提高途径

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我国北方干旱半干旱地区雨量稀少立资源不足是农业生产的主要因素山仑多年的研究指出在多数情况下有限的降水资源并未得到充分利用分消耗之间的定量关系长期以来就成为人们研究的热点领域,,,。

,

,

关于栽培作物的产量和水研究的主要目标是谋求如。

。

何最有效地利用水分即以最低限度的用水获取很大的产量或收益这是我国北方地区农业生产中高效利用水资源持续提高土地生产力的一个核心问题收稿日期 1 9 9 6一 0 6一 1 2, .”康绍忠教授主持中国科学院百人计划项目中的一部分:

,

。

.

西

北

植

物

学

报

16卷

1

水分利用率的测算或表达水分利用率 (w,,

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简写 W U E )的研究包括区域水平衡农田水分再分、、

,

配植物本身用水等不同方面也包括植物群体个体单叶等不同层次以及自然降水灌溉水等不同范畴而植物水分利用率是研究的最终难点也是未知数最多潜力最大的领

域这已引起了国内外研究者的重视19 8 8;,。

,

,

,

水分利用率计算时由于所用水的概念不同其表达方式也不同 ( G李生秀y,

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1994)

WU EP一上式中水量,,

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指产量可以是全部干物质也可以是经济产量 P P T是作物生长期间的全部降

E T

是蒸腾量,

,

T

是植物蒸腾量; W U E P是根据作物生长期间全部降水量计算的包,,,

括各种途径损失和未利用的残余水分可以看出某一地区水资源利用程度用于估算作物生产潜力 W U E E T是根据蒸散量计算的水分利用效率可以用来评价栽培措施对生产;体系所消耗的水分计算出来水分利用的程度用于改进水效率的耕作栽培技术 W U,,

ET

是根据植物蒸腾所消耗水计算出来的水分利用率可反映植物生长与水分利用之间的关

系可以为引进选育高水分利用率的作物种类品种提供理论依据和筛选指标,,

,

、

。

植物本身的水分利用效率可以分为三个层次来研究即光合器官进行光合作用时的;水分利用效率即光合/蒸腾之比整个群体的水分利用率和以籽粒产量计算的水分利用

率分别简称为叶片水平群体水平和产量水平其中叶片水计算的 W U我们对此加以分析,.

,

、

,

E

是计算的基础

,

由于一般植物干物质 9 0%以上来自光合而水分消耗主要是通过蒸,

,

腾作用它是植物水分关系中一个占优势的过程而调节着植物水分吸收和体内水分关系的平衡植物与环境发生气体交换阻力最小的途径就是气孔在正常情况下叶细胞间隙与,

大气之间的,

CO

:

分压差要小于蒸汽压差E (光合

。

: Z这样 C O向叶内流量比 H O汽向外逸出的流。

量小得多因此 W U

` 3/蒸腾 )范围从草本 C植物的 1 2左右到 C植物的 2左右,

在

单叶水平上

WU E

与植物生理功能最为密切即由叶片光合与蒸腾速率所决定w uE一

:

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上式中尸n为光合速率 T,,,

r

为蒸腾速率

C为大气 a

Z浓度’t C为叶细胞间隙 C O浓度

a r W是大气水汽浓度 W i是叶肉间隙水汽浓度 a

分别为,

CO

:

和水蒸汽扩散的边界层,,

阻力和气孔阻力由

于水分是由叶肉细胞壁表面蒸发通过细胞间隙和气孔进入大气;而CO:

除了经过以上途径外还要通过叶肉细胞壁原生质膜胞质水相叶绿体膜光反应,,

,

,

:和暗反应才能固定到光合产物中去这些统称为叶内 C O阻力在这里用,

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表示从现在

。

a研究来看在诸多环境因素作用下的蒸腾作用动力 W i一 W即大气的水蒸汽浓度和气孔

下腔水汽浓度差值来决定同时叶内CO:

,

CO,

:

:浓度的高低也明显的影响 W U E而 C O高低由。

,

进入速度和光合作用速率来决定说明 W U E也受生理活动的直接影响

2

影响植物 W U

E

的内外因素,

:植物水分利用效率受制于光合作用 C O吸收同化和蒸腾作用的水分散失 W U E随

期

梁宗锁等植物水分利用率及其提高途径,

增加而上升随 T WU2.

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