Question

【題目】甘薯具有較強的耐旱耐瘠性被稱為荒地開發(fā)的先鋒作物。土壤水分和鉀素與甘薯生長關系極為密切。為探究甘薯生長的水鉀耦合效應，科學家進行了水、鉀二因子盆栽實驗。水分因子設3個水平：田間最大持水量的50%(W50)，田間最大持水量的75%(W75)，田間最大持水量的100%(W100) ；鉀肥因子設3個水平：0 mg/kg(K0)、150 mg/kg(K150) ；300 mg/kg(K300)，實驗結果如下表(生育后期)和圖，請回答如下問題：

土壤水分	施鉀量	P.[pmol/(m' .0)]	G.[mmol/(m' .s)]	T, mmol/(m' .s)]
W50	KO	7.73	82. 08	2.18
	K150	10.05	112.81	2.85
	K300	13.68	119.82	3.14
W75	Ko	12.91	100.94	2.95
	K150	12.91	134.56	3.30
	K300	12.53	160.57	3.71
W100	K0	13. 45	150. 07	3.56
	K150	14. 14	165.04	3.87
	K300	10.66	194.18	4.33

Pn表示凈光合速率Gs表示氣孔導度(Tr表示蒸騰速率

（1）由表可知甘薯受到輕度干旱(W50)脅迫，且不施鉀條件下，Pn Gs Tr三個指標均_______，從而可推測出甘薯在此條件下凈光合速率下降的主要原因是_________________。

（2）在施用鉀肥后甘薯葉片的Gs、Tr顯著高于不施鉀肥，說明施用鉀肥可__________對甘薯光合作用的限制

（3）根據(jù)表1數(shù)據(jù)請描述土壤水分和鉀素如何影響甘薯的Gs? _______________。

（4）圖結果表明____________條件下水分的利用效率最高。由此可見，在甘薯水鉀管理中要獲得較高的水分利用效率，必須考慮到當?shù)厮�分與鉀肥的水平。當土壤水分較低時，應適當減少施鉀量，因為二者在該條件下表現(xiàn)為 ______________ (填拮抗效應或協(xié)同效應)。當正常供水(W75)時，可適量_______(填“降低”或“提高”)施鉀量，從而緩解由于土壤水分提高而造成的浪費現(xiàn)象。

Answer 1

【答案】低（較低） 氣孔導度低（或氣孔部分關閉），CO2供應不足 減輕干旱條件下氣孔關閉引起的 相同施鉀水平下，甘薯Gs隨土壤水分含量增大而升高，在同樣土壤水分條件下，甘薯Gs隨施鉀量增大而增大 W75––K150 拮抗效應 提高

【解析】

該題屬于實驗題，實驗題的突破思路是首先需要找到實驗目的，在題干中表明實驗目的為“探究甘薯生長的水鉀耦合效應”，又根據(jù)表格中的變量設置可知本實驗的自變量有兩個，分別是田間水分持有量的多少和施鉀量，因變量為凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率。后需要學生根據(jù)實驗過程中單一變量原則和對照原則的應用去處理實驗數(shù)據(jù)進行分析。

（1）由表1（生育后期）可知甘薯受到輕度干旱脅迫（W50），且不施鉀（K0）條件下，Pn、 Gs、Tr均較低；因為輕度干旱就會引起氣孔導度的變化（部分氣孔關閉），從而引起Pn下降；

（2）在施用鉀肥后甘薯葉片的Gs、Tr顯著高于不施鉀肥，顯著減弱了氣孔限制作用，說明施用鉀肥可減輕干旱條件下氣孔因素對甘薯光合作用的限制；

（3）根據(jù)表1數(shù)據(jù)可知：相同施鉀水平下，甘薯Gs隨土壤水分含量增大而升高，在同樣土壤水分條件下，甘薯Gs隨施鉀量增大而增大；

（4）在本實驗條件下可知：W75––K150處理的水分利用效率最高，由此可見，在甘薯水鉀管理中要獲得較高的水分利用效率，必須考慮到當?shù)厮�分與鉀肥的水平；當土壤水分較紙時（W50），鉀素與土壤水分對水分利用效率表現(xiàn)為拮抗效應（施鉀量太高，水分利用效率反而會下降），因此此條件下就應適當減少施鉀量；在正常供水時（W75），可以適量提高施鉀量，緩解由于土壤水分提高而造成的浪費現(xiàn)象。