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1、杂粮作物2006,26(1):25～27RainFedCrops 文章编号:1003-4803(2006)01-0025-03水分胁迫对灌浆期燕麦叶片光合特性的影响X11121111白向历,齐 华,何 萍,于贵瑞,张耀兰,李 春,金路路,任志萍(1.沈阳农业大学,辽宁沈阳 110161;2.中国科学院地理科学与资源研究所,北京 100101)摘要:在盆栽条件下,研究了灌浆期燕麦在水分胁迫条件下光合有效辐射对叶片净光合速率、胞间CO2浓度及气孔导度的影响。结果表明,净光合速率对光合有效辐射的响应均呈直角双曲线变化,水分胁迫不仅使净光合速率减小,而且光补偿点、光饱和点及呼吸速率也明显降低;
2、水分胁迫还使叶片胞间CO2浓度、气孔导度减小,且随光合有效辐射增强减小幅度增大;分析认为,气孔导度和光合速率直接影响胞间CO2浓度变化,但在水分胁迫条件下前者则是影响胞间CO2浓度变化的主要因素,也就是水分胁迫致使净光合速率下降更主要是由于气孔因素作用的结果。关键词:燕麦;水分胁迫;光合特性;灌浆期中图分类号:S512.601文献标识码:A 干旱缺水是一个长期困扰农业生产的问题,在制约作其中α为初始量子效率;Pmax为最大净光合速率;Rd物产量的诸多因素中干旱居于首位。水分胁迫对作物的为呼吸速率。可以通过该方程得到光补偿点(LCP);综合危害是多方面的,其中光合作用对水分胁迫的反应十分
3、敏考虑燕麦的作物特点,可假定Pn达到Pmax的75%时的光感。水分胁迫条件下作物产量的损失,在很大程度上是光强为光饱和点(LSP)。表1为通过方程拟合的不同燕麦能利用效率降低所致。因此,本文以燕麦为研究对象,探品种净光合速率—光响应曲线的特征参数,相关系数均达讨水分胁迫对气体交换过程以及光化学效率的影响,并为到极显著水平。燕麦的抗旱栽培和引种提供科学依据。由图1可以看出,在正常水分处理和水分胁迫条件下,Pn均随PAR的增强而逐渐增大,但增加的幅度趋于1 试验材料和方法减小。水分胁迫条件下Pn的增加幅度小于正常水分处试验于2005年在沈阳农业大学进行。试验选用2个理,而且随光强的增大,这种
4、差异越大。抗旱性不同的燕麦品种法国燕麦(皮燕麦)和中国燕麦(裸Pmax、LSP、LCP和Rd是衡量叶片光合生产能力的重燕麦)为试材。采用盆栽种植,盆钵长宽高为:40cm、33要指标。由表1可以看出,水分胁迫条件下,Pmax、LSP、cm、27cm。盆土取自试验田前茬玉米的耕层,土壤肥力LCP和Rd明显低于正常水分处理,表明水分胁迫使叶片中等。各品种每盆均种植两行,行距15cm,每行种植13光能利用率降低,光合生产能力减弱。不同的燕麦品种光株。各盆均施用N1.98g、P2O50.71g、K2O2.14g,其中合生产能力和品种抗旱性也有很大差异。在正常浇水和2/3N作追肥于燕麦分蘖始期追施、
5、其余的N及全部的水分胁迫条件下,法国燕麦的Pmax、LSP均高于中国燕P2O5和K2O作种肥于播种时施用。麦,由此可以看出法国燕麦的光合生产能力和抗旱性好于试验设两个处理:灌浆期水份胁迫(WS),在燕麦灌浆中国燕麦。期前进行控水,至灌浆期使其达道重度水份胁迫程度(土212 气孔导度和胞间CO2浓度对光合有效辐射的响应壤相对含水量为35%左右),持续处理6d,解除胁迫后恢-2-1 正常水分处理下,PAR从0增至400μmol·m·s复正常供水至成熟。以正常供水为对照(CK)。在灌浆过程中,胞间CO2浓度(Ci)有一个急剧下降过程,之后缓期,利用美国LI2COR公司生产的LI26400便携
6、式光合系慢下降趋于恒定(图2)。PAR增大的初始阶段,恰是叶片-2-1统分析仪,测定倒一叶在0～1200μmol·m·s范围内光合作用急速增加阶段,消耗CO2量较大,导致Ci急剧不同光合有效辐射下的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)下降。PAR超过一定强度之后,光合作用增幅变缓,CO2和胞间CO2浓度(Ci)等参数值。的光合消耗与外界扩散达到平衡,Ci趋于恒定。水分胁迫条件下,Ci低于正常水分处理,并且随着PAR的增强2 结果与分析下降到一个较低的水平(图2)。水分胁迫使气孔阻力增211 光合速率对光合有效辐射的响应大,外界CO2进入较少,叶片光合作用消耗大量CO2。因光是植物光合作用
7、的能量来源,是影响光合作用的主此,Ci处于较低的水平。要因子,光合作用对光强的依赖是光合作用模拟的基础。正常水分条件下,气孔导度(Gs)随PAR增强而逐渐不考虑其他因子时,叶片净光合速率(P)与光合有效辐-2n增大,但增幅逐渐变小。PAR从0增至200μmol·m·-1射(PAR)的关系可用直角双曲线模型(Michaelis2Menten)s过程中,Gs有一个急剧增加的过程(图2)。气孔是从表示:外界获取CO2的通道,PAR增强导致
