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1、雜糧作物2006,26(1):25~27RainFedCrops 文章編號:1003-4803(2006)01-0025-03水分脅迫對灌漿期燕麥葉片光合特性的影響X11121111白向歷,齊 華,何 萍,于貴瑞,張耀蘭,李 春,金路路,任志萍(1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué),遼寧沈陽 110161;2.中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所,北京 100101)摘要:在盆栽條件下,研究了灌漿期燕麥在水分脅迫條件下光合有效輻射對葉片凈光合速率、胞間CO2濃度及氣孔導(dǎo)度的影響。結(jié)果表明,凈光合速率對光合有效輻射的響應(yīng)均呈直角雙曲線變化,水分脅迫不僅使凈光合速率減小,而且光補償點、光飽和點及呼吸速率也明顯降低;
2、水分脅迫還使葉片胞間CO2濃度、氣孔導(dǎo)度減小,且隨光合有效輻射增強減小幅度增大;分析認為,氣孔導(dǎo)度和光合速率直接影響胞間CO2濃度變化,但在水分脅迫條件下前者則是影響胞間CO2濃度變化的主要因素,也就是水分脅迫致使凈光合速率下降更主要是由于氣孔因素作用的結(jié)果。關(guān)鍵詞:燕麥;水分脅迫;光合特性;灌漿期中圖分類號:S512.601文獻標(biāo)識碼:A 干旱缺水是一個長期困擾農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的問題,在制約作其中α為初始量子效率;Pmax為最大凈光合速率;Rd物產(chǎn)量的諸多因素中干旱居于首位。水分脅迫對作物的為呼吸速率??梢酝ㄟ^該方程得到光補償點(LCP);綜合危害是多方面的,其中光合作用對水分脅迫的反應(yīng)十分
3、敏考慮燕麥的作物特點,可假定Pn達到Pmax的75%時的光感。水分脅迫條件下作物產(chǎn)量的損失,在很大程度上是光強為光飽和點(LSP)。表1為通過方程擬合的不同燕麥能利用效率降低所致。因此,本文以燕麥為研究對象,探品種凈光合速率—光響應(yīng)曲線的特征參數(shù),相關(guān)系數(shù)均達討水分脅迫對氣體交換過程以及光化學(xué)效率的影響,并為到極顯著水平。燕麥的抗旱栽培和引種提供科學(xué)依據(jù)。由圖1可以看出,在正常水分處理和水分脅迫條件下,Pn均隨PAR的增強而逐漸增大,但增加的幅度趨于1 試驗材料和方法減小。水分脅迫條件下Pn的增加幅度小于正常水分處試驗于2005年在沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)進行。試驗選用2個理,而且隨光強的增大,這種
4、差異越大??购敌圆煌难帑溒贩N法國燕麥(皮燕麥)和中國燕麥(裸Pmax、LSP、LCP和Rd是衡量葉片光合生產(chǎn)能力的重燕麥)為試材。采用盆栽種植,盆缽長寬高為:40cm、33要指標(biāo)。由表1可以看出,水分脅迫條件下,Pmax、LSP、cm、27cm。盆土取自試驗田前茬玉米的耕層,土壤肥力LCP和Rd明顯低于正常水分處理,表明水分脅迫使葉片中等。各品種每盆均種植兩行,行距15cm,每行種植13光能利用率降低,光合生產(chǎn)能力減弱。不同的燕麥品種光株。各盆均施用N1.98g、P2O50.71g、K2O2.14g,其中合生產(chǎn)能力和品種抗旱性也有很大差異。在正常澆水和2/3N作追肥于燕麥分蘗始期追施、
5、其余的N及全部的水分脅迫條件下,法國燕麥的Pmax、LSP均高于中國燕P2O5和K2O作種肥于播種時施用。麥,由此可以看出法國燕麥的光合生產(chǎn)能力和抗旱性好于試驗設(shè)兩個處理:灌漿期水份脅迫(WS),在燕麥灌漿中國燕麥。期前進行控水,至灌漿期使其達道重度水份脅迫程度(土212 氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度對光合有效輻射的響應(yīng)壤相對含水量為35%左右),持續(xù)處理6d,解除脅迫后恢-2-1 正常水分處理下,PAR從0增至400μmol·m·s復(fù)正常供水至成熟。以正常供水為對照(CK)。在灌漿過程中,胞間CO2濃度(Ci)有一個急劇下降過程,之后緩期,利用美國LI2COR公司生產(chǎn)的LI26400便攜
6、式光合系慢下降趨于恒定(圖2)。PAR增大的初始階段,恰是葉片-2-1統(tǒng)分析儀,測定倒一葉在0~1200μmol·m·s范圍內(nèi)光合作用急速增加階段,消耗CO2量較大,導(dǎo)致Ci急劇不同光合有效輻射下的凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)下降。PAR超過一定強度之后,光合作用增幅變緩,CO2和胞間CO2濃度(Ci)等參數(shù)值。的光合消耗與外界擴散達到平衡,Ci趨于恒定。水分脅迫條件下,Ci低于正常水分處理,并且隨著PAR的增強2 結(jié)果與分析下降到一個較低的水平(圖2)。水分脅迫使氣孔阻力增211 光合速率對光合有效輻射的響應(yīng)大,外界CO2進入較少,葉片光合作用消耗大量CO2。因光是植物光合作用
7、的能量來源,是影響光合作用的主此,Ci處于較低的水平。要因子,光合作用對光強的依賴是光合作用模擬的基礎(chǔ)。正常水分條件下,氣孔導(dǎo)度(Gs)隨PAR增強而逐漸不考慮其他因子時,葉片凈光合速率(P)與光合有效輻-2n增大,但增幅逐漸變小。PAR從0增至200μmol·m·-1射(PAR)的關(guān)系可用直角雙曲線模型(Michaelis2Menten)s過程中,Gs有一個急劇增加的過程(圖2)。氣孔是從表示:外界獲取CO2的通道,PAR增強導(dǎo)致