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植物根系水力提升作用研究进展综述 总被引：2，自引：1，他引：1
植物根系水力提升作用是植物深层根系吸收深层土壤水分,再通过浅层根系释放到较干燥浅层土壤中的过程。水力提升作用所释放的水分可缓解干燥土层水分匮乏,对改善自身及邻近植物的水分亏缺、促进植物养分吸收、促进土壤养分分解和矿化过程具有重要意义。随着对植物生态系统水分平衡问题的关注和研究手段的发展,水力提升作用日益成为干旱、半干旱区植物生态学与水文学共同关注的重要研究内容之一。通过回顾和分析水力提升作用的研究历史、影响因素、提升数量、研究方法、生态作用等,特别阐述了水力提升作用在半干旱区人工固沙植被恢复中的潜在应用价值,改善人工固沙植被区土壤水分条件,提高固沙植物群落的稳定性。 相似文献
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荒漠河岸林建群植物的水分利用过程分析 总被引：2，自引：1，他引：1
荒漠河岸林植物是干旱区生态系统的重要组成部分,研究干旱区荒漠河岸林建群植物水分利用过程,对制定生态保育恢复对策具有重要意义。通过对西北干旱区塔里木河和黑河下游荒漠河岸林植物水分来源、根系水力提升过程的观察和对比分析,解析了不同胁迫环境下胡杨、柽柳等荒漠河岸林主要建群种的水分利用过程。研究结果显示：在塔里木河和黑河下游不同地下水埋深和干旱胁迫环境下,荒漠河岸林植物的水分利用方式和生存策略有较大差别。在水分来源上,胡杨和柽柳主要利用深层土壤水和地下水,但塔里木河下游的植物根系对水资源的利用较黑河下游更加多元化;在水分分配方面,塔里木河下游的胡杨表现出更强的水力提升能力和更显著的水分再分配效应,地下水埋深是造成植物水分利用策略差异的主要原因,地下水位越深（7 m以内）,胡杨受干旱胁迫越大,胡杨根系的水力提升能力亦越强。目前黑河下游的生态已处于平衡维持和发展阶段,而塔里木河下游广大地区的荒漠河岸林植物仍处于严重的干旱胁迫中。 相似文献
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疏叶骆驼刺幼苗根系生态学特性对水分处理的响应 总被引：7，自引：2，他引：5
通过人工壕沟挖掘法,对疏叶骆驼刺幼苗在不同水分条件下的根系生态学特性的季节变化进行研究.结果表明:①在土壤水分较好的环境中,疏叶骆驼刺幼苗大量拓展水平根,并产生分蘖植株竞争光照资源;而在土壤水分相对缺乏时垂直根系发达,向深层土壤拓展资源空间.根系形态的可塑性是疏叶骆驼刺幼苗获取水分适应干旱环境的重要策略之一.②根冠比随土壤水分的减少而增加,且在生长季后期这种趋势更加明显,增加根冠比是疏叶骆驼刺幼苗适应干旱的策略之一.③幼苗根系的扎根深度和垂直生长速度随着土壤水分的减少而增加.④根系生物量、根系表面积随土壤深度的增加而减小,并在垂直剖面上呈倒金字塔状分布.根系生物量形成过程符合Logistic"慢-快-慢"的S型生长曲线,总生物量随着土壤干旱程度的增加而降低. 相似文献
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多枝柽柳幼苗根系分布对灌溉量的响应 总被引：7，自引：4，他引：3
通过分层分段挖掘法,对塔克拉玛干沙漠腹地不同灌溉量条件下(35 ,24.5,14 kg/株·次)多枝柽柳 (Tamarix ramosissima)幼苗根系分布特征进行了研究.结果表明:随着深度的增加,各灌溉量根系生物量逐渐减少;但随着灌溉量的减少,其深层次根系生物量有增加的趋势.各灌溉量地下生物量的分布与深度呈显著的负对数关系.采用数值拟合方法,对不同灌溉量条件下多枝柽柳根系消弱系数(root extinction coefficient)进行了求解,结果表明:随灌溉量的减少,滴灌条件下多枝柽柳根系消弱系数有增加的趋势.根长和根表面积在垂直方向的变化趋势,随灌溉量的不同而有所不同.灌溉量为35,24.5 kg/株·次的2个处理,根长和根表面积随深度的增加呈指数递减;而灌溉量为14 kg/株·次的处理,根长与根表面积为"单峰型"曲线. 相似文献
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于2021年4—7月，采用盆栽方法，在育苗营养土中设置了不同的生物炭添加量（分别为0、10、20、40、80 g·kg-1），研究生物炭对土壤物理性状、甜瓜幼苗根表面积、根系生理指标以及幼苗质量的影响。结果显示：生物炭不同添加量均能改善土壤物理性状，以80 g·kg-1应用效果最好，提高了土壤pH和含水量，分别比CK提高了1.86%和3.16%；且降低了土壤容重，比CK降低5.93%。与CK相比，生物炭不同添加量均能提高甜瓜根系生理活性，以40 g·kg-1应用效果最好，在甜瓜出苗后25 d，根系活力、根系中硝态氮含量、NR、CAT、POD、SOD、APX、PPO活性分别比CK提高了20.88%、5.70%、126.67%、10.47%、23.42%、31.58%、54.21%、62.88%。生物炭不同添加量均能提高甜瓜根表面积，以40 g·kg-1应用效果最好，在甜瓜出苗后25 d，根体积、根系总吸收面积、活跃吸收面积、活跃吸收面积百分比、根比表面分别比CK提高了21.07%、40.19%、71.82%、22.56%和15.76%。生物炭不同添加量均能提高甜瓜幼苗质量，以40 g·kg-1应用效果最好，在甜瓜出苗后25 d，株高、茎粗、叶面积、全株鲜质量、全株干质量、根冠比、壮苗指数分别比CK提高了34.87%、31.71%、33.91%、31.92%、45.10%、64.94%、43.33%。研究表明添加生物炭能够促进甜瓜幼苗形态建成，通过调节根系生理活性和改善根际土壤环境来提高幼苗质量。 相似文献
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为明确琥珀酸脱氢酶抑制剂类(SDHI)杀线剂氟吡菌酰胺对南方根结线虫Meloidogyne incognita的作用效果,在室内盆栽条件下研究不同剂量、不同施药时期该药剂对线虫侵入、根结和雌虫数量以及产卵量的影响。结果显示:在黄瓜幼苗移栽前进行土壤处理,氟吡菌酰胺施用剂量为31.25μg/株时,每株2龄幼虫侵染数量和根结数量分别为11.3条和6.4个,相比对照处理显著减少;在接种南方根结线虫后0～11 d,以施药量为125μg/株的氟吡菌酰胺进行灌根时,可大幅减少根结数量,每株根结数量减少至12.8～22.5个,同时,施药后根系内未见成熟雌虫产生;在接种后15 d,以施药量为250μg/株的氟吡菌酰胺进行灌根时,可大幅减少根内成熟雌虫数量,每株雌虫数量减少至16.9条;接种后20 d施药,施药量为500μg/株时可大幅减少根部产生的根结线虫卵块数量,每株卵块数量减少至18.9个。表明氟吡菌酰胺能抑制土壤内线虫对黄瓜根系的侵染并抑制根内线虫发育,但随着施药时间的推迟,防治已侵入根系的线虫需增加施药剂量,在生产上使用氟吡菌酰胺防治根结线虫病应在作物移栽前或线虫侵染早期施药效果更好。 相似文献
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荒漠河谷胡杨残林复壮更新试验研究 总被引：2，自引：0，他引：2
胡杨(Populus euphratica)在额济纳荒漠绿洲中的生态地位极其重要,与绿洲的兴衰息息相关。额济纳荒漠绿洲的胡杨林,目前由于河水泛滥受控制,使依赖于河漫滩而发芽生长的幼林所占林地面积比例下降,林地日趋老化、衰残,致胡杨日渐衰败,绿洲退缩。文中依据多年的试验调查数据,对荒漠河岸林胡杨残林复壮更新效果进行了分析研究。结果表明:围栏封育对加快荒漠河岸林的复壮更新和林下天然植被的恢复,起到了积极而显著的作用。开沟断根,打破了土壤表皮板结层,疏松了土壤,利于根蘖苗萌生,同时也促进了苗木侧根和须根的增加,扩大了根系吸收面积,使苗木生长量提高。间苗定株有效地促进了胡杨老树的根蘖更新。确定了河岸胡杨更新林合理密度为幼龄期为3330株/hm2,中龄期为1665株/hm2,近熟林期为600株/hm2,成熟林期为135株/hm2。在此基础上提出了全面保护好沿河现有胡杨残林的措施,实行分片、分段围栏封育和充分引用季节性河道来水浇灌的前提下,积极促进胡杨残林的复壮和根蘖更新,复壮更新。 相似文献
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极端干旱区胡杨根系分布对土壤水分的响应 总被引：3，自引：1，他引：2
依据2006和2007年6月至7月在极端干旱区额济纳的实测资料,利用分形和统计的方法对胡杨根系分布与根区土壤水分的关系进行了分析研究,建立了土壤含水率与根系分维值之间的函数关系。根系土壤水分的变化对胡杨根系分布有直接影响,当平均土壤含水率小于0.11 cm3/cm3时,根系分布的分形维数随土壤含水率的增加而增大;当土壤含水率期望值大于0.11 cm3/cm3时,根系分布的分形维数随土壤含水率的增加而减小。平均土壤含水率在0.06-0.3 cm3/cm3之间,是适宜胡杨根系生长的范围。 相似文献
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采用室内土培法分别测定了不同浓度己酸二乙氨基乙醇酯（简称DA-6）和不同浓度氯磺隆对玉米生长的影响,不同浓度氯磺隆处理土壤DA-6浸种对玉米根生长的影响。结果表明DA-6浓度在0.5～20mg/L范围内,玉米根长、根鲜重和株高、株鲜重高于对照,其中以5mg/L最好;氯磺隆处理浓度自0.25μg/kg起,明显抑制玉米幼苗的生长,且对主根长和根鲜重的抑制作用较株高和株鲜重更为严重;当用5 mg/L的DA-6浸种可不同程度地缓解0.25～8μg/kg的氯磺隆对玉米的伤害。 相似文献
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为了研究干旱胁迫下内生真菌对青贮玉米幼苗生长的影响并筛选可以提高青贮玉米幼苗抗旱性的菌株，开展盆栽试验，将分离自西鄂尔多斯荒漠强旱生孑遗植物四合木、沙冬青、绵刺等植物根系的8株内生真菌和1株内生真菌模式种印度梨形孢，以灌根的方式分别接种到青贮玉米幼苗根系，镜检侵染率后，采用PEG6000模拟重度干旱胁迫培养2周，测定青贮玉米幼苗生理生化指标并计算抗旱系数，利用主成分分析法综合评价内生真菌对青贮玉米幼苗抗旱性的影响。结果表明：所有菌株均能侵入青贮玉米根系形成共生，但侵染率存在差异；在未接菌（E-）组的非胁迫和胁迫植株之间，地上部分鲜重、叶相对含水量、叶绿素含量、根体积、根表面积、根鲜重、根干重、根干物质含量、Pro含量、MDA含量、CAT活性、SOD活性、POD活性等13个指标存在显著差异，基于13个生理指标的主成分分析表明，只有Am04、Tm36、Tm02、印度梨形孢等4株内生真菌可提高青贮玉米幼苗抗旱性，并以菌株Am04最优；而Pm53、Tm30、Pm38、Pm06、Pm57等5株内生真菌并未提高青贮玉米幼苗抗旱性；且侵染率和大多数抗旱性生理指标之间无相关性。因此，不同内生真菌对青贮玉米幼苗抗旱性具有不同程度影响，其中菌株Am04较其他菌株更有利于提高青贮玉米幼苗抗旱能力。 相似文献
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SI Jianhua 《干旱区科学》2015,7(5):665-674
Nighttime sap flow is a potentially important factor that affects whole-plant water balance and water-use efficiency(WUE). Its functions include predawn disequilibrium between plant and soil water potentials as well as between the increments of oxygen supply and nutrient uptake. However, main factors that drive nighttime sap flow remain unclear, and researches related to the relationship between nighttime sap flow velocity and environmental factors are limited. Accordingly, we investigated the variations in the nighttime sap flow of Populus euphratica in a desert riparian forest of an extremely arid region, Northwest China. Results indicated that P. euphratica sap flow occurred throughout the night during the growing season because of the partial stomata opening. Nighttime sap flow for the P. euphratica forest accounted for 31%–47% of its daily sap flow during the growing season. The high value of nighttime sap flow could be the result of high stomatal conductance and could have significant implications for water budgets. Throughout the whole growing season, nighttime sap flow velocity of P. euphratica was positively correlated with the vapor pressure deficit(VPD), air temperature and soil water content. We found that VPD and soil water content were the main driving factors for nighttime sap flow of P. euphratica. 相似文献
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Being an important desert riparian forest in the lower reaches of the Heihe River Basin,Populus euphratica Oliv.forest functions as a natural barrier in maintaining and preserving the stability of local oases.Accordingly,accurately estimating the water use of P.euphratica is important for vegetation protection and water resource allocation.To date,little data are available for evaluating the hysteretic effects between sap flow and environmental variables,and for estimating the water use of desert riparian forest.In this study,we measured the sap flow velocity(V_s)of P.euphratica using the heat ratio method during the growing season of 2012.Based on the response of V_s to solar radiation(R_s)and vapor pressure deficit(VPD),we estimated the hourly Vsand daily V_s using the multivariable linear regression and a modified Jarvis-Stewart(JS)model,respectively.Hysteretic response of V_s to environmental variables was then evaluated using a sap flow model.We found the thresholds of V_s responses to R_s and VPD at both hourly and daily scales during the growing season,and successfully estimated the seasonal variations of hourly V_s and daily V_s using the JS model.At an hourly scale,the maximum V_s occurred earlier than the maximum VPD by approximately 0.5 h but later than the maximum R_s by approximate 1.0 h.At a daily scale,the maximum V_s lagged behind the maximum VPD by approximately 2.5 h while occurred earlier than the maximum R_s by approximately 2 h.However,hysteretic response of V_swas weakened when R_s and VPD were measured together using the JS model at both hourly and daily scales.Consequently,short-term and intensive field campaigns,where V_s and environmental variables can be measured,may be used to estimate short-run sap flow and stand transpiration using only two environmental variables. 相似文献
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Hydraulic resistance components and water relations were studied on Haloxyolon ammoden-dron,a small xeric tree,growing at sites significantly differed in soil texture.Soil water content,leaf water potential(ψl),xylem water potential(ψx),root water potential(ψroot),leaf transpiration rate(TR) and stomatal conductance(gs) were measured at the two sites during the growing season of 2005 and 2006.Leaf spe-cific hydraulic resistance(Rplant) during the whole growing season,hydraulic resistance of plants(Rp),shoots(Rshoot) and roots(Rroot) in the August of both years were calculated and expressed on leaf area basis.The results showed the proportion of the hydraulic resistance of the aerial part(Rshoot) to the Rp was the same to the proportion of the hydraulic resistance of the soil part(Rroot) to the Rp,indicating that both parts were equivalent important to plant water hydraulic system from soil to leaf.Positive significant corre-lations were found between Rp and Rroot,suggesting that root hydraulics resistance was a major determinant of plant hydraulic resistance(Rp) and transpiration rate.The integrated effect of stomatal control,hy-draulic regulation and morphology adjustment enabled plants at heavy soil site surviving the extreme water deficit period. 相似文献
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The accurate estimation of evapotranspiration(ET) in arid regions is important for improving the water use efficiency of vegetation. Based on successive observations from May to October of 2014, we estimated the ET of a Populus euphratica Oliv. forest during the growing season in an extremely arid region using the PM(Penman-Monteith), SW(Shuttleworth-Wallace) and SSW(an improved canopy transpiration model) models. Estimated ET values were compared with those of the eddy covariance measurements. Results indicated that the actual ET of the P. euphratica forest was always overestimated by the PM model. The accuracy of the SW model was higher than that of the PM model. However, some data were not easily obtained because of the complicated structure of the SW model. The newly proposed SSW model gave the most accurate ET values, and its accuracy was higher at hourly than at daily time scale. In conclusion, the SSW model is more suitable for sparse vegetation system at large scales in extremely arid regions. 相似文献
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新疆南疆地区绿洲外围混交林中胡杨和新疆杨光合特性比较 总被引：1，自引：0，他引：1
利用Licor-6400便携式光合仪对新疆南疆绿洲外围人工营造的混交林中的胡杨和新疆杨的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、水分利用效率（WUE）、气孔导度（Gs）和胞间CO2浓度（Ci）等光合生理指标进行了测定。结果表明：1）胡杨的净光合速率日变化曲线呈＂单峰型＂曲线,新疆杨的净光合速率日变化曲线呈＂双峰型＂曲线,... 相似文献
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酒泉绿洲天然胡杨林主要生长季对全球气候变化的响应 总被引：1，自引：0，他引：1
利用酒泉绿洲胡杨林分布区所辖4个气象站点1955-2010年的平均气温观测资料,采用气候倾向率、ArcGIS反距离加权差值、Mann-Kendall非参数统计检验等方法,对该区天然胡杨林主要生长季的时空变化特征及其对全球气候变化的响应进行分析。结果表明：近56 a来,研究区胡杨有生长期初日提前,终日推后,年生长期延长以及叶黄初日推后的趋势,且提前和推后幅度自20世纪90年代以来变化明显。空间分析表明：胡杨林主要生长季变化有一定规律性,生长期初日提前幅度依次为：鼎新＞玉门＞瓜州＞敦煌;生长期终日推迟的幅度为：鼎新＞玉门＞敦煌＞瓜州;年生长期延长的幅度为：鼎新＞玉门＞敦煌＞瓜州;叶黄期初日推迟幅度依次为：鼎新＞敦煌＞玉门＞瓜州。Mann-Kendall突变表明：研究区胡杨的生长期初日、终日以及叶黄期初日均存在多个突变,且突变年份多滞后气温突变年份。由此可见,研究区胡杨对气候变化响应较为敏感。 相似文献
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新疆北部膜下滴灌棉田的蒸散特征 总被引：2，自引：0，他引：2
利用乌兰乌苏农业气象试验站2009年6月至2010年6月的涡度相关资料,分析新疆北部膜下滴灌棉田不同生育期的蒸散变化特征及蒸散量。结果表明：各生育期蒸散量与净辐射的日变化表现出很高的一致性,午间蒸散强度最大;播种-出苗期、苗期和吐絮期蒸散量主要受净辐射控制,蕾期与花铃期蒸散量主要受叶面积指数控制;在现行膜下滴灌灌溉制度下（年灌溉定额340~390 mm）,除吐絮期外,其他生育期土壤含水量均可以满足棉田蒸散耗水;播种-出苗期、苗期、蕾期、花铃期和吐絮期平均日蒸散量分别为1.8 mm/d,1.7 mm/d,3.7 mm/d,3.8 mm/d和1.2 mm/d,全生育期蒸散量为514.3 mm。 相似文献
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在不同盐分处理下(0、100、200、300、500 mmol·L~(-1)Na Cl)对土壤进行盆栽实验,研究根施甜菜碱(GB,5 mmol·L~(-1))对1 a生胡杨(Populus euphratica)幼苗叶片甘氨酸甜菜碱(GB)积累特性与不同时间(第7天、第14天)光合作用的影响。结果表明:(1)盐胁迫单独处理下,相比对照(0 mmol·L~(-1)Na Cl,CK)叶片甜菜碱随盐胁迫强度增大积累量显著增多。盐胁迫和外源GB双重处理下,叶片GB含量总体趋势随盐浓度升高表现为先升高后保持平稳。在低盐胁迫处理时(100~300 mmol·L~(-1)Na Cl)外源GB能诱导叶片产生更多GB,较未经GB处理组叶片GB积累量分别提高44.0%、32.5%和35.9%,而高盐胁迫(500 mmol·L~(-1)Na Cl)则转为抑制,叶片GB含量降低了5.1%。(2)随着盐浓度升高,外源GB虽不能持续促进叶片GB含量,但其对光合维持能力却没有丧失。随着胁迫强度增加,外源GB对叶绿素含量、水分利用效率(WUE)、叶片相对含水量(RWC)及相关光合参数的维持作用越明显。(3)不同时间下盐分和外源GB对胡杨光合作用的影响会改变,外源GB先维持胡杨水分传递过程,后维持CO_2同化能力,最终提高其光合作用。总之,根施GB能够促使胡杨叶片GB积累量发生变化并发挥作用,调节盐胁迫下胡杨光合相关生理过程从而提高其耐盐能力。 相似文献
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梭梭根系的水分再分配特征对其生理和形态的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
采用上下分根方法及根系观测技术,设置控制处理(仅接受白天自然光照),夜间光照处理(接受24 h光照),加水及夜间光照处理(接受24 h光照+加水),对梭梭根系是否存在水分再分配作用进行了验证,在此基础之上,进一步研究了水分再分配对梭梭生理和形态的影响。结果表明:(1)控制处理梭梭黎明前及正午同化枝水势高于夜间光照处理,且控制处理和加水及夜间光照处理梭梭上管部分根水势也较夜间光照处理高,说明夜间弱蒸腾作用下,控制处理的梭梭发生了水分再分配作用。(2)水分再分配作用促进梭梭蒸腾及光合作用,控制处理与加水及夜间光照处理的梭梭蒸腾速率均大于夜间光照处理,且控制处理和加水及夜间光照处理的梭梭最大净光合速率也较夜间光照处理高。(3)控制处理与加水及夜间光照处理梭梭地上部分生物量显著高于夜间光照处理,不同处理的梭梭地下部分总生物量、上管地下部分生物量及上管比根长的关系为:加水及夜间光照处理控制处理夜间光照处理。梭梭具有水分再分配作用,在夜间弱蒸腾条件下,根系吸收下层湿润土壤中的水分并释放至上层干燥土壤中,以缓解干旱环境下植物的水分亏缺,水分再分配作用可促进植物蒸腾及光合作用,增加植物的根冠比和根系碳分配。 相似文献
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土层水分非均匀供应下施锌对玉米植株中Ca、Fe、Mn、Cu吸收积累的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
进行分层盆栽试验,模拟田间土壤剖面上下层水分不均匀分布条件,研究表层土壤施锌对玉米植株吸收Ca、Fe、Mn和Cu养分的影响。结果表明:上层土壤干旱抑制了苗期玉米植株生长,降低了地上部Ca、Fe、Mn分配比例。上层土壤干旱情况下,增加下层土壤水分供应,并没有提高植株生长和养分元素的吸收量。施锌明显促进了玉米地上部生长,在土壤水分充足时,施锌对植株生长效果更明显。不论土壤水分状况如何,施锌显著降低了植株中Ca、Fe、Mn、Cu浓度,对植株吸收积累Fe有拮抗作用;上层土壤干旱条件下,施锌还降低了地上部和整株中Mn以及根部Cu的积累量。施锌对植株体内Ca、Fe、Mn、Cu向上运输没有显著性影响。研究表明土壤表层干旱条件下,即使增加土壤水分,尚不能提高玉米植株生长和对Ca、Fe、Mn、Cu等养分的吸收利用。施用锌肥可以提高作物对土壤水分利用,但要注意对作物吸收Fe与Mn的拮抗作用,适当配合铁锰等养分供应。 相似文献