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1.
土壤水分对返青期断根冬小麦补偿效应的影响   总被引:2,自引:1,他引:1  
通过盆栽试验研究了不同土壤水分条件下返青期断根冬小麦的补偿效应.结果表明,断根小麦的早期生长受到抑制,叶面积在返青 拔节期间显著下降,到开花期能恢复至对照水平.高水分条件下断根小麦拔节期的叶绿素荧光参数包括表观光合电子传递速率、实际光化量子产量、光化学淬灭系数、非光化学淬灭值均显著大于对照,开花后单茎干物质积累为0.81 g,显著大于对照(0.56 g),花后干物质积累系数比对照提高了38.79%,断根小麦根量虽有所下降但差异不显著;低水分条件下断根小麦的叶绿素荧光参数和花后干物质积累与对照之间没有显著差异,但断根小麦的根系生物量(7.83 g·pot-1)显著小于对照(9.77 g·pot-1).土壤水分对断根小麦的地上生物量和籽粒产量的补偿效应没有显著影响.断根处理的冬小麦在两种土壤水分条件下均显著降低了耗水量,在整个生育期,高水分条件下冬小麦断根处理可节水2 000 ml左右,水分利用效率为1.97 g·kg -1,显著大于对照的1.70 g·kg -1;低水分条件下也可节水1 500 ml左右,水分利用效率虽有所提高,但未达到显著性差异.  相似文献   

2.
不同类型保水剂对冬小麦水分利用效率和根系形态的影响   总被引:1,自引:1,他引:0  
李中阳  吕谋超  樊向阳  杜臻杰  胡超   《生态学杂志》2015,26(12):3753-3758
采用田间小区试验,研究5种不同类型保水剂及2个施用水平对冬小麦产量、水分利用效率、根形态的影响.结果表明: 冬小麦茎蘖数、旗叶面积、产量和水分利用效率在不同类型保水剂及施用量处理之间存在显著差异.与对照相比,5种保水剂处理冬小麦产量增加1.3%~7.9%,水分利用效率由对照的17.1 kg·hm-2·mm-1提高到18.0~20.7 kg·hm-2·mm-1.保水剂对冬小麦根系的平均直径、总根长和总表面积的影响均达到显著水平,在0~20和20~40 cm土层,总根长分别增加3.7%~19.1%和6.3%~27.3%,总表面积分别增加6.5%~21.7%和2.9%~18.5%.冬小麦根系形态特征与冬小麦产量和水分利用效率均呈显著正相关.丙烯酰胺/无机矿物复合型保水剂对提高冬小麦水分利用效率和促进根系生长效果最为明显.  相似文献   

3.
马守臣  徐炳成  李凤民  黄占斌 《生态学报》2008,28(12):6172-6179
通过田间试验研究了不同时期根修剪处理对冬小麦(Triticum aestivum)根系大小与分布、根系效率、水分利用效率及产量形成的影响。设置4个根修剪处理:越冬期小剪根(WS)、越冬期大剪根(WB),返青期小剪根(GS)、返青期大剪根(GB),未剪根小麦作为对照(CK)。结果表明,到花期时,各根修剪处理小麦的在0~120cm总根量均显著小于对照。与对照相比各根修剪处理主要是显著地减少了上层土壤中的根量。但WS和GS两小剪根处理和对照相比在中层土壤中有较大的根量;花后各处理小麦旗叶的气孔导度和蒸腾速率均显著大于对照。这说明根修剪处理减少了小麦表层的根量,从而削弱了表土干旱信号对作物与外界气体交换的抑制作用。花期时各根修剪小麦的净光合速率均显著高于对照,而单位面积上的根呼吸速率均显著小于对照,根修剪处理提高了小麦的根系效率,使更多的光合产物用于籽粒生产,从而提高了小麦的收获指数。根修剪还提高了小麦的水分利用效率,其中WS、WB、GS处理的水分利用效率显著高于对照。但是GB处理的水分利用效率却没有显著提高。因此,本研究进一步证明了由不同年代品种得到的推测,认为在旱地农业中,通过遗传育种或采用适当农艺措施优化根系分布,既可以减少生长前期作物对水分的过度消耗,又能够削弱花后表土过度干旱对作物生长抑制作用,同时降低根系对同化产物的消耗,对作物产量及水分利用效率的提高具有积极的作用。  相似文献   

4.
单播与混播对两个冬小麦品种产量和水分利用效率的影响   总被引:2,自引:1,他引:1  
选取黄土旱塬两个冬小麦品种长武135和平凉40,采用生态替代法连续两年在田间条件下研究了单播和混播方式对冬小麦产量和水分利用效率的影响.结果表明:单播条件下平凉40单位面积根量为367.60 g·m-2,显著大于长武135的297.31 g·m-2,且其根系在各土层中分布较均匀,表明与长武135相比,平凉40吸收土壤水分的能力较强,但其在单播条件下的产量和水分利用效率较低.混播增加了平凉40和长武135根系在较深土层中的根量分布,两品种根量分别比单播条件下多13.36和8.50 g·m-2,混播增强了小麦根系对深层土壤水分的吸收利用,提高了单位面积总产量,增加了群体水分利用效率.与平凉40相比,长武135分配了更多的干物质到繁殖器官,使其根量和地上营养器官的生物量减小,从而提高了籽粒产量和收获指数,表现出较高的水分利用效率.  相似文献   

5.
密度和修剪对冬小麦根系时空分布和产量的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
田间试验研究了种植密度和不同时期根修剪对黄土旱塬冬小麦(Triticum aestivum L.)根系时空分布、土壤水分利用以及产量的影响。供试材料为该地区广泛种植的冬小麦品种长武135。试验设定4个密度处理:SR1、SR2、SR3和SR4,分别为180、225、280和340株/m2,其中SR2为常规密度;以及4个根修剪处理:CK(不剪根处理)、W(越冬期根修剪)、S(返青期根修剪)和B(越冬期根修剪+返青期根修剪)。研究结果表明,冬小麦返青期、孕穗期和花期根系总干重随种植密度的增加而增加。根修剪处理显著降低了各生育期冬小麦根系总干重,不同处理间排序为CKWSB。种植密度和根修剪对冬小麦根系总长度的影响与根系总干重类似,各处理间根系总干重和根系总长度的差异主要来自于0—20 cm表土层。冬小麦表土层(0—20 cm)中的根干重密度(DRWD)和根长密度(RLD)都随种植密度的提高而增加。根修剪降低了返青期、孕穗期和花期冬小麦DRWD和RLD在0—20 cm表土层中的分布,但增加了花期60—100 cm深土层中的DRWD和RLD。整个生育期土壤水分消耗随种植密度增加而增加,而根修剪显著减少土壤水分的消耗。冬小麦的产量和水分利用效率随着种植密度增加而显著提高。根修剪处理显著增加了冬小麦的产量,且W处理的产量最高,同时根修剪也显著提高了冬小麦的水分利用效率。由此可见,越冬期根修剪(W)可以最大程度提高冬小麦产量。考虑到经济效益,建议旱地雨养农业区在较高的密度下进行越冬期根修剪处理,从而达到生产上高产高效的目的。  相似文献   

6.
为了明确旱地小麦生育特性、养分运转对磷肥的响应机制,探索不同降雨年型旱地小麦磷肥施用技术, 于2012—2016年在山西农业大学旱地小麦试验示范基地开展大田试验,研究不同降雨年型中4个施磷量(0、75、150和225 kg·hm-2)对旱地小麦根系生长、产量形成和磷肥利用的影响。结果表明: 与不施磷相比,施磷可以显著增加旱地小麦拔节、开花和成熟期0~80 cm根重密度和各生育时期根表面积;提高拔节-开花期、开花-成熟期土壤耗水量和总耗水量,以及花前磷素运转量和籽粒磷素积累量;穗数和产量分别增加9.2%~22.5%和11.8%~30.0%,水分利用效率提高2.1%~12.1%。在欠水年,施磷量150和225 kg·hm-2较75 kg·hm-2可以显著增加各生育时期的根重密度和根表面积;显著增加播种-拔节期、拔节-开花期土壤耗水量和生育期总耗水量,分别为7.3~8.7、15.6~18.1和25.5~30.2 mm;显著增加花前磷素运转量和籽粒磷素积累量,最终显著增加穗数和产量,增幅分别为9.3%~10.7%和11.9%~14.6%;施磷量为150 kg·hm-2的磷肥利用效率显著高于其他处理,增幅为20%~82%。在平水年,施磷量150和225 kg·hm-2较75 kg·hm-2可以增加开花、成熟期的根重密度和根表面积,以及开花-成熟期土壤耗水量和生育期总耗水量,分别为1.2~15.0和3.8~23.1 mm;增加花后磷素积累量和籽粒磷素积累量,最终增加穗数和产量,分别为1.4%~9.6%和3.5%~10.4%,且施磷量150 kg·hm-2与75、225 kg·hm-2差异显著。总之,磷肥主要促进了旱地小麦欠水年生育前、中期,平水年生育后期水分和养分的吸收能力,且主要通过提高穗数增加产量。本研究区以施磷量150 kg·hm-2效果最佳,可统筹兼顾高产和水肥高效利用。  相似文献   

7.
 通过盆栽试验研究了返青期根修剪对冬小麦(Triticum aestivum)后期耐旱性及水分利用效率的影响。在返青期设置了两个根修剪处理: 1)小剪根, 在植株一侧切去部分侧生根; 2)大剪根, 在主茎四周切去部分侧生根。不剪根者设为对照(CK)。研究结果显示, 两个根修剪处理均显著减少了小麦的根系, 但对根冠比没有显著影响。在花期, 两个根修剪处理的小麦旗叶的叶绿素荧光参数最大光化学效率(The maximum photochemical efficiency of PSⅡ, Fv/Fm)、 PSⅡ潜在活性 (PSⅡ potential activity, Fv/Fo)、实际光化学量子产量(Effective PSⅡ quantum yield, ΦPSⅡ)、表观光合电子传递速率(Apparent rate of photosynthetic electron transport, ETR)、光化学淬灭系数( Coefficient of photochemical quenching, qP)和非光化学淬灭系数(Coefficient of non-photochemical quenching, NPQ)值, 在停止供水7 d后, 均显著高于对照, 这表明根修剪小麦的耐旱性强于对照, 因此在干旱胁迫下有较高的光化学活性。小剪根处理在高水条件下对小麦产量无显著影响, 而在中度干旱条件下显著提高了小麦的产量, 因此, 小剪根处理显著提高了小麦的抗旱系数; 小剪根处理在高水分处理(土壤水分含量为田间持水量的85%)和中度干旱胁迫处理(土壤水分含量为田间持水量的55%)条件下, 均显著提高了小麦的水分利用效率。但大剪根处理由于严重影响了群体数量和产量, 水分利用效率和抗旱系数均没有提高。可见, 适当地减少根系有助于小麦的耐旱性和水分利用效率的提高。  相似文献   

8.
土壤水分对两个冬小麦品种产量和竞争能力的影响   总被引:4,自引:0,他引:4  
刘琳  徐炳成  李凤民  马守臣 《生态学报》2007,27(8):3442-3449
研究了黄土塬区两个旱作冬小麦品种(长武135和平凉40,前者是后者的换代品种)在不同土壤水分条件下竞争能力和产量形成的关系。研究设2种土壤水分条件(土壤含水量为田间最大持水量的75%~80%和40%~45%),采用生态替代法设计了同一播种密度的6个播种比例组合的盆栽试验。低水分单播条件下,长武135具有较高的产量(长武135为27.59g/pot,平凉40为24.91g/pot),而混播条件下平凉40在产量和相对产量上较长武135品种具有明显的竞争优势。高水分条件下,平凉40产量随播种比例的减小下降较快(长武135产量曲线斜率35.468,平凉40为36.237)。平凉40低水分单播时花后干物质积累量较少(长武135为0.67g/pot,平凉40为0.55g/pot),而混播时较多(长武135各比例均值0.58g/pot,平凉40为0.71g/pot),导致了平凉40品种单播时产量较低和混播时产量较高。平凉40地下生物量显著大于长武135(高水分条件下,长武135为10.03g/pot、平凉40为11.51g/pot;低水分条件下二者分别为8.41g/pot和10.69g/pot),且耗水量大(高水分条件下平凉40多耗水2.72kg/pot,低水分条件下多耗0.98kg/pot),而耗水量/地下生物量的比值平凉40低于长武135,从而平凉40品种单位根量消耗的水分低于长武135。总之,在两个生长属性接近的冬小麦品种中,老品种以较大的根系生物量赢得了较高的竞争能力,消耗了较多的水分,而新品种虽然根系生物量较低,耗水量较少,但籽粒产量却较高。亦即,小麦新品种籽粒产量的提高是与根系的减少和对水资源竞争能力的下降相伴随的。  相似文献   

9.
为明确协同提高冬小麦产量和水分利用效率的适宜灌水量和种植密度,选用大穗型品种‘泰农18’(T18)和中穗型品种‘山农22’(S22)为试验材料,设置4个灌溉水平(不灌水、每次灌水45、60、75 mm)和4个种植密度,其中泰农18选用135×104、270×104、405×104、540×104 株·hm-2,山农22选用90×104、180×104、270×104、360×104株·hm-2,研究了籽粒产量、麦田耗水特性和水分利用效率对灌水量和密度互作效应的响应。结果表明: 籽粒产量、总耗水量、土壤贮水消耗量和水分利用效率均受到灌溉水平、种植密度及两者互作效应的显著影响。每次灌水量为45 mm,泰农18种植密度为405×104株·hm-2、山农22种植密度为270×104株·hm-2时,两品种籽粒产量均达到最高,拔节后棵间蒸发量占阶段农田总耗水量的比例最小,1 m以下土壤水消耗比例、水分利用效率高。种植密度与灌溉量合理组合,有利于降低水分无效损耗,提高水分利用效率。  相似文献   

10.
为明确宽幅精播条件下小麦高产高效的适宜基本苗密度,于2018—2019年和2019—2020年在山东兖州大田试验条件下设置4种基本苗密度处理:90×104株·hm-2(D1)、180×104株·hm-2(D2)、270×104株·hm-2(山东高产田常用基本苗密度,D3)、360×104株·hm-2(D4),研究基本苗密度对小麦光合特性、衰老特性以及籽粒产量和水分利用效率的影响。结果表明: 与D1、D4处理相比,D2处理显著改善了灌浆期间小麦旗叶光合特性,提高了旗叶和根系超氧化物歧化酶(SOD)活性、可溶性蛋白质含量,降低了旗叶和根系丙二醛(MDA)含量,延缓了旗叶和根系衰老;与D1、D3、D4处理相比,D2处理显著提高了0~40 cm土层小麦根长、根表面积和根体积。2018—2019年和2019—2020年,与D1、D3、D4处理相比,D2处理的籽粒产量分别提高11.8%、2.5%、6.4%和22.7%、5.7%、17.1%,水分利用效率分别提高9.2%、8.8%、14.2%和21.1%、6.2%、21.5%。综上,基本苗密度为180×104 株·hm-2的D2处理通过提高小麦灌浆期旗叶光合特性,改善小麦根系形态,延缓了植株衰老,籽粒产量和水分利用效率最高,是山东宽幅播种高产麦田的最优处理。  相似文献   

11.
准噶尔荒漠分布的早春短命植物不仅具有十分独特的生物学特点,而且在荒漠植物群落演替、物种多样性维持及土壤改良与防治水土流失等方面具有重要的生态学价值。该文运用Li-6400开放式气体交换光合作用测定系统,对分布于准噶尔荒漠的16种早春短命植物生长盛期的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)等特征进行了测定,并对其中7种植物与生长相关的生物量分配特征进行了分析。结果表明:1)16种植物的最大Pn、 最大TrWUE分别为8.07~35.96 μmol CO2·m-2·s-1、3.16~29.64 mmol H2O·m-2·s-1、0.54~4.26 μmol CO2·mmol-1H2O;种间最大Pn与最大气孔导度(Stomatal conductance, Gs)之间存在正相关关系,其相关系数为0.77(p<0.05),线性回归斜率为26.36 μmol·mmol-1;从光合速率对胞间CO2浓度及光量子通量密度的响应曲线来看,这类植物的表观CO2补偿点均在4~5 Pa之间(28~30 ℃),表观羧化效率为0.64~1.86 μmol CO2·m-2·s-1·Pa-1,表观量子效率为0.05~0.06。2)从生物量分配来看,所测植物的个体生物量为0.05~0.39 g;单株总叶面积为 3.24~51.40 cm2;单位叶面积干重为0.40~0.77 g·m-2,根在总生物量中所占比例为5.72%~19.43%,单株叶面积比在2.92~9.00 m2·kg-1之间。种间根所占生物量的比与对应的WUE之间的比较分析结果表明,二者之间存在显著的正相关关系,其相关系数r为0.93(p<0.01)。这些结果表明,所观测的早春短命植物具有典型的C3植物特征,相比其它类型的荒漠植物具有较高的单位叶面积Pn、高Tr及低WUE,并且在生长发育过程中表现出很低的根/地上生物量比、较高的叶面积比和单位叶面积干重,说明它们具有相对高的生长速率,这与其生长发育节律相一致,反映了它们与准噶尔荒漠环境相适应的特点。  相似文献   

12.
以青海省达日县高寒草甸原生高寒嵩草(Kobresia)草甸封育系统为对照,研究了土地退化对植被生产力的影响,检验了不同人工重建措施(两个人工种植处理:混播(HB)、翻耕单播(DBF)和1个退化草地封育自然恢复处理(NR)及1个退化草地自然状态(SDL))对植被生产力的相对影响程度。结果表明,原生植被封育处理(YF)地上总生物量为265.1 g·m-2,混播(HB)和翻耕单播(DBF)处理中地上总生物量分别为原生植被封育处理的116%和68%。退化草地封育自然恢复处理(NR)和重度退化自然状态下地上总生物量分别为原生植被封育的76%和53%。YF处理根系生物量远大于其它处理。原生植被封育系统中植被地上部分碳储量为 110.14 g·m-2,地下根系(0~30 cm)碳储量为2 957 g·m-2,植被总碳储量为 3 067.14 g·m-2;重度退化草地系统中植被地上部分碳储量为 57.07 g·m-2,地下根系(0~30 cm)碳储量为 357 g·m-2,植被总碳储量为 414.07 g·m-2。由此可见,高寒草甸严重退化后,通过植物组织流失的碳达到2 653.35 g·m-2,即86.5%的碳损失;原生植被封育系统植被总氮储量为 56.85 g·m-2,而重度退化草地植被总氮储量为 18.02 g·m-2,高寒草甸严重退化使植物组织68.30%氮损失。与重度退化地相比,由于恢复重建措施增加了植物的生物量输入和群落组成,除翻耕单播处理外,其它恢复重建措施均能恢复系统植被的碳氮储量。这些恢复重建措施将会逐步改善土壤的物理和化学特性,最终使这些生态系统逐步由碳源向碳汇方向的转变成为可能。  相似文献   

13.
断根对冬小麦竞争能力与产量的影响   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
 采用简化的deWit替代系列法研究了盆栽冬小麦‘长武135’(Triticum aestivum cv. Changwu 135)在拔节初期断根对冬小麦根冠关系、竞争能力及其与产量性状的关系。无论干旱或湿润,单栽条件下断根降低了小麦的根冠比,在混栽条件下,断根小麦的相对穗重和相对地上部生物量均显著低于未断根小麦,说明断根降低了小麦的竞争能力。根冠比越大竞争能力越强,即作物的竞争能力与根冠比存在正相关关系。单栽湿润条件,断根降低了小麦的穗重和籽粒产量,而在中等干旱条件下,断根小麦穗重和籽粒产量高于未断根小麦 。说明在水资源充分的条件下,较高的作物个体竞争能力则具有较高的生产能力,而在水资源有限的情况下,降低作物个体竞争能力反而提高了群体籽粒产量。  相似文献   

14.
江西千烟洲人工针叶林下狗脊蕨群落生物量   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
 根据野外调查和实验分析研究了江西省千烟洲人工针叶林下狗脊蕨(Woodwardia japonica)群落的生物量、细根生物量、净初级生产力(Net primary productivity, NPP)、 比叶面积(Specific leaf area, SLA) 和叶面积指数(Leaf area index, LAI)等。通过叶片参数和地上生 物量的相关关系建立了狗脊蕨单株地上生物量估算模型,分别 为W1=0.021H1.545(R2=0.790)和W1=2.518(D2H)0 .616(R2=0.894;H为株高 ,D为地径)。人工针叶林下灌草层地上生物量为367.8 g&;#8226;m-2(52~932 g&;#8226;m-2),凋落物为1 631 g&;#8226;m-2(672~2 763 g&;#8226;m-2),分别占 乔木层地上生物量的4.7%(1.55%~13.2%)和20.7%(7.6%~32.1%)。狗脊蕨群落地上生物量和NPP分别为266.6 g&;#8226;m-2和88.67 g&;#8226;m-2&;#8226;a -1 ,其中狗脊蕨种群占73.7%;地下生物量为212.6 g&;#8226;m-2。狗脊蕨的SLA和叶干物质含量(Leaves day mutter content, LDMC)分别为144.0 cm2&;#8226;g-1和31.99%,二者之间呈显著负相关;最佳叶面积估算模型为S=21.922 6-0.152L2+0.000 9L3(9.0≤L(叶片长度)≤23.5;1.4≤W ( 叶片宽度)≤5.9)。狗脊蕨种群的LAI为1.8。土壤含水量对狗脊蕨生物量有显著影响。群落生物量与土壤有机质和全氮含量正相关  相似文献   

15.
渭北旱塬小麦的耗水特性与抗旱增产措施   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
本文系根据1981—1982年,作者在陕西省蒲城县建立了33个试验点的实验研究,结果表明:小麦整个生活期的耗水量界于303—476mm之间,每亩产量约为45—333公斤,水分利用效率为0.38—1.15。说明了小麦产量与耗水量或水分利用效率两者之间是密切相关的,而这又和小麦早春再生长以前的幼苗生长率之间成正相关。在非灌溉条件下,小麦的生长与产量显著地依赖于雨季保存在根层的土壤有效水。为了在不同的水分条件下提高旱地小麦生产力,本文介绍了能够促使小麦的根茎向较深的土层发展的措施,以提高抗旱能力。  相似文献   

16.
灌水时间对冬小麦生长发育及水肥利用效率的影响   总被引:3,自引:0,他引:3  
研究秸秆还田后不同越冬前灌水时间(11月10日、11月25日、12月10日)和春季灌水时间(3月5日,返青期;4月5日,拔节期)对冬小麦生长发育、干物质运转及水肥利用效率的影响.结果表明: 越冬前灌水时间主要影响冬前和拔节期群体大小,而春灌时间对冬小麦成穗数、产量、干物质运转和水肥利用效率的影响较大,而且越冬前灌水时间对冬小麦产量构成的影响与春灌时间密切相关.在春季返青期灌水条件下,越冬前灌水时间越早,成穗数和产量越高;在拔节期灌水条件下,随越冬前灌水时间的推迟,成穗数和产量呈先升高再降低的趋势,而穗粒数逐渐增加,千粒重受影响较小.水分利用效率、养分吸收量和肥料利用率均随越冬前灌水时间的推迟而降低,随春季灌水时间的推迟而升高.因此,在秸秆还田足墒播种条件下,将越冬前灌水时间适当提前,可以塌实土壤,促进冬小麦冬前分蘖,增加群体大小;配合拔节期增量灌水,可以控制早春无效分蘖,提高成穗率,稳定粒重,提高水肥利用效率,实现节水高产高效栽培.  相似文献   

17.
水分吸收过程是根系重要的生理过程。水孔蛋白在根系水分径向运输中起着重要的作用,根系水流导度(Lp)的测定是研究水孔蛋白的重要途径。该研究采用压力流的方法,对相同生长条件下的水曲柳(Fraxinus mandshurica)幼苗根系进行研究,测定了根系在去离子水和不同浓度NH4NO3溶液中的Lp。结果表明:未经处理的水曲柳幼苗根系,Lp随NH4NO3浓度的增加而上升,而且NH4NO3溶液中的Lp比去离子水中的Lp平均高77%;经HgCl2处理后,水曲柳幼苗根系的Lp仍然随NH4NO3浓度的增加而增大,但是根系Lp在去离子水下降了22%,而在NH4NO3溶液中下降了68%,与以前的研究相比发现,经HgCl2处理后,以营养液为吸水基质的根系Lp的降低值普遍高于以去离子水为基质的试验。因此,基质中养分离子的存在对根系中水孔蛋白活性产生了重要的影响,进而影响根系水分的吸收过程。  相似文献   

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