便攜式光合作用測(cè)定儀為田間快速評(píng)估作物水分利用效率提供了科學(xué)工具。該設(shè)備通過(guò)同步監(jiān)測(cè)光合速率與蒸騰速率,揭示作物將水分轉(zhuǎn)化為生物量的效能,助力精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)決策。以下是核心方法與實(shí)操要點(diǎn)。
一、核心原理
水分利用率(WUE)指作物每消耗單位水量產(chǎn)生的干物質(zhì)質(zhì)量。因直接測(cè)耗水量復(fù)雜,實(shí)踐中常用光合速率(Pn)與蒸騰速率(E)的比值(Pn/E)表征瞬時(shí)水分利用效率。光合作用固定CO?合成有機(jī)物,蒸騰作用驅(qū)動(dòng)水分吸收運(yùn)輸,二者比例反映作物轉(zhuǎn)化水資源的效率。
二、田間測(cè)量步驟
1.樣本選取
選擇典型健康葉片,避開(kāi)葉脈,確保葉室全覆蓋葉片且密封良好。
不同部位葉片需分開(kāi)測(cè)量,因功能葉的光合能力差異顯著。
2.環(huán)境適配
測(cè)量時(shí)段以晴天上午為宜,此時(shí)氣孔充分開(kāi)放,數(shù)據(jù)穩(wěn)定性高。
內(nèi)置LED光源提供飽和光照,排除自然光波動(dòng)干擾。
3.關(guān)鍵參數(shù)讀取
儀器自動(dòng)記錄凈光合速率(μmol CO?/m²·s)、蒸騰速率(mmol H?O/m²·s)。
同時(shí)獲取氣孔導(dǎo)度、胞間CO?濃度等輔助指標(biāo),用于分析限制因子。
4.數(shù)據(jù)處理
計(jì)算單次測(cè)量的Pn/E值,反映當(dāng)前時(shí)刻的水分利用效率。
對(duì)同一植株進(jìn)行晝夜連續(xù)監(jiān)測(cè),可繪制日變化曲線,識(shí)別高效用水時(shí)段。
三、提升精度的關(guān)鍵
1.重復(fù)測(cè)量:每株選3-5片葉重復(fù)測(cè)定,取平均值減少個(gè)體差異誤差。
2.對(duì)照設(shè)置:設(shè)置不同灌溉梯度的處理組,對(duì)比干旱脅迫下的WUE變化。
3.校正維護(hù):定期用標(biāo)準(zhǔn)氣體校準(zhǔn)傳感器,避免灰塵堵塞進(jìn)氣口。
四、應(yīng)用場(chǎng)景示例
在玉米田中,研究發(fā)現(xiàn)拔節(jié)期適度控水可使Pn/E值提高,此時(shí)適當(dāng)減少灌水量不影響產(chǎn)量。而在小麥揚(yáng)花期,維持較高土壤含水量有利于穗粒數(shù)形成,盡管短期Pn/E略降,但最終總WUE更高。這些數(shù)據(jù)為制定分階段灌溉方案提供依據(jù)。
五、注意事項(xiàng)
1.避免雨后立即測(cè)量,防止葉片表面水膜影響氣體交換。
2.高溫時(shí)段需縮短測(cè)量時(shí)間,防止長(zhǎng)時(shí)間封閉導(dǎo)致葉溫驟升。
3.結(jié)合土壤濕度儀數(shù)據(jù),綜合評(píng)估根系吸水能力對(duì)WUE的影響。