农业环境科学学报

作者：马晓芳,白怡菲,刘倩,张方敏

单位：南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/应用气象学院江苏省农业气象重点实验室, 南京 210044,南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/应用气象学院江苏省农业气象重点实验室, 南京 210044,南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/应用气象学院江苏省农业气象重点实验室, 南京 210044,南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/应用气象学院江苏省农业气象重点实验室, 南京 210044

关键词：光合氮利用效率,氮分配比例,CO2扩散导度,水分,

基金：江苏省碳达峰碳中和科技创新专项（BE2023400）；江苏省研究生科研与实践创新项目（KYCX22_1161）；国家重点研发计划项目（2023YFF0805402）

为探究水分减少条件下大豆叶片光合氮利用效率与氮分配的关系，在大田条件下设置5种水分处理：全生育期供水（CK）、全生育期轻度干旱（W1T1）、全生育期中度干旱（W2T1）、苗期充分供水+开花期到成熟期中度干旱（W2T2）、苗期和开花期充分供水+成熟期中度干旱（W2T3），测定计算了各处理下大豆叶片的光饱和净光合速率（Amax′）、单位叶面积氮含量（Narea）、CO2扩散导度[气孔导度（gs）与叶肉导度（gm）]和氮分配比例[Rubisco氮分配比例（PR）、生物力能量学氮分配比例（PB）与捕光系统氮分配比例（PL）]等参数，分析了光合氮利用效率（PNUE）随水分的变化趋势及 PNUE与其他参数的关系。结果表明：与 CK相比，W2T1的PNUE、Amax′和Narea分别下降了32.2%、42.6%和11.9%，W2T1和W2T3处理下的gs显著低于CK，分别为CK的56.0%和52.0%（P<0.05）；W2T1和W2T3的gm为CK的60.9%和78.3%，gs与PNUE之间呈显著正相关关系（P<0.01）；叶绿素含量（cchl）随水分亏缺呈下降趋势，W2T1的cchl降幅最大，达到25.6%（P<0.05）；PR与PB随水分减少而显著降低（P<0.05）；所有水分处理（W1T1、W2T1、W2T2、W2T3）的 PL均较 CK显著下降（P<0.05），处理组间没有显著差异；大豆叶片 PR和 PB与 PNUE呈显著正相关关系，说明 PR和 PB是PNUE随水分变化的重要因素。研究表明，水分胁迫显著降低大豆叶片Amax′、Narea及PNUE；水分减少不仅削弱了CO2向叶片内部的传输能力，同时造成叶绿素含量降低，还引发了光合系统与非光合系统之间氮分配的权衡变化，尤其是PR与PB的下降。水分限制条件下大豆叶片PNUE下降主要归因于光合系统氮分配比例降低、叶片CO2扩散能力减弱及PR与PB降低。

来源：2025年第10期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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