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新研究:前茬作物-菌劑-減量施肥提升玉米抗旱能力
發布時間: 2026-11-06 點擊次數: 18次干旱是典型的非生物逆境,它會顯著抑制作物光合固碳,干擾植物內在的生理過程,改變根際土壤微生物活性,最終造成作物減產。波蘭波茲南生命科學大學農學系及生物技術系的研究人員,利用iFL植物光合作用與葉綠素熒光復合測量系統(LCpro與OS5p復合系統)對玉米抗旱展開研究,通過輪作、施用菌劑、減量施肥等組合,在干旱與適宜水分兩種條件下,綜合監測玉米光合作用參數、葉綠素熒光參數、葉綠素含量指數、玉米地土壤呼吸(作為玉米的性狀表型之一),來評估玉米抗干旱能力,其正向研究結果為氣候變暖背景下的農業發展帶來了潛在突破思路。
合理輪作和維持土壤微生物多樣性意義重大。土壤有益菌、真菌可活化養分、增產減藥、改良土壤,推動農業可持續發展;以木霉、芽孢桿菌為核心的促生菌劑,在綠色防控中應用日漸廣泛。
木霉屬真菌兼具促生與抗逆功能:可分泌生長素促進根系發育,通過重寄生抑制病原真菌,還能減少脂質過氧化物累積,減輕干旱帶來的氧化損傷,是優良的抗旱菌劑。
芽孢桿菌可分泌多種水解酶,改善作物營養品質,同時活化土壤磷、固持氮素;部分菌株促進玉米根鞘形成,既能促生長、拮抗病害,也能增強植株對干旱、高溫等非生物脅迫的抗性。
基于以上因素,研究人員設置了對照(無菌劑、前茬作物、肥料)、全量 / 半量化肥、牛糞、兩種菌劑單施、半量菌劑、豌豆前茬以及澆水組/干旱組,共計12個組別,96盆玉米,對玉米干旱脅迫耐受性的調控效果進行了詳細剖析。測量指標包括光合效率(CO?同化速率、蒸騰速率、氣孔導度)、葉綠素含量(CCI)、葉綠素熒光參數(初始熒光Fo、最大熒光Fm、PSⅡ 最大光化學效率Fv/Fm、PSⅡ 光化學反應量子產額Yield、電子傳遞速率ETR、非光化學淬滅NPQ)、土壤呼吸(凈 CO?交換速率、凈 H?O 交換速率、土壤呼吸)以及植株形態指標(地上部、根系干重)等。

光合測量數據表明,充分供水條件下,施用豌豆前茬并配施肥料的玉米光合效果;而干旱脅迫條件下,則是木霉(Trianum)制劑配施肥料的處理光合表現最佳。

綜合葉綠素熒光參數分析(F?、Fm、Fv/Fm、Yield、ETR、NPQ),在充分供水條件下,PSⅡ(光系統 Ⅱ)整體活性最高的處理為:芽孢桿菌 + 半量 NPK、豌豆前茬 + 半量牛糞、木霉 + 半量牛糞以及單施全量牛糞組。而葉綠素濃度數據表明,無論在充分供水還是干旱脅迫條件下,豌豆前茬 + 半量 NPK處理的植株均觀測到顯著最高的葉綠素含量;而全量 NPK 處理僅在充分供水條件下葉綠素含量處于高水平。

土壤呼吸數據則表明,在兩種水分條件下,豌豆前茬配施牛糞處理的玉米土壤呼吸表現優。

結果表明,以上措施可以有效提升玉米在干旱條件下的光合能力,并減少氮磷鉀的使用,既保證穩產,又促進了綠色生態的可持續性,可作為干旱頻發背景下實現玉米可持續生產的重要策略。
易科泰生態技術公司提供如下技術方案
? 便攜式光合作用測量系統+手持式葉綠素熒光儀或FluorCam便攜式葉綠素熒光成像儀,可同時測量土壤呼吸

? 便攜式光合作用測量系統+FluorTron便攜式葉綠素熒光成像儀,可同時測量土壤呼吸、葉綠素含量指數

? iFL光合作用與葉綠素熒光測量復合系統,可配備土壤呼吸室用于土壤呼吸測量

? 易科泰光合作用與植物生理生態測量監測系統,從葉片水平到整株植物光合作用監測

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