遼西朝陽地區(qū)山杏光合指標(biāo)變化的研究

趙殿洲

摘要 試驗以遼西朝陽地區(qū)種植的山杏為研究對象，通過水分設(shè)置使造成植物缺水狀態(tài)，來研究在干旱狀態(tài)下光合指標(biāo)的變化。試驗結(jié)果表明，山杏的氣孔導(dǎo)度（Cs）、凈光合速率（Pn）和蒸騰速率（Tr）隨著干旱的加劇而逐漸下降，而水分利用效率（WUE）逐漸上升。各個光合指標(biāo)的日變化除了水分利用效率（WUE），變化趨勢都在對照處理之下。

關(guān)鍵詞 山杏；光合指標(biāo)；變化；遼寧朝陽

中圖分類號 S662.2；Q945.17 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）05-0101-01

山杏，薔薇科，杏屬，是我國主要的經(jīng)濟(jì)樹種，廣泛地分布在遼寧、河北和內(nèi)蒙古等省區(qū)。山杏特點為耐旱、抗低溫和耐瘠薄，是干旱地區(qū)植樹造林和提高經(jīng)濟(jì)收入的主要樹種。植物的光合作用是樹木生長發(fā)育的基礎(chǔ)[1]。目前對干旱地區(qū)山杏的光合特性研究較少，所以本試驗以水分脅迫為試驗條件，來探討山杏的光合指標(biāo)變化，為更好地研究山杏的抗旱機(jī)理提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

選取二年生的長勢良好的盆栽山杏幼苗為研究對象，試驗地點選在遼寧省朝陽縣一苗圃內(nèi)進(jìn)行。

1.2 試驗設(shè)計

在5月中旬選取二年生山杏幼苗移栽至大塑料盆中，每盆添加5 kg土，裝土后全部進(jìn)行統(tǒng)一的管理方式，2個月后即在7月15日開始進(jìn)行試驗處理，設(shè)定4個水分處理，分別為田間最大含水量（CK），50%最大田間含水量，輕度干旱脅迫（W1），40%最大田間含水量，中度干旱脅迫（W2），30%最大田間含水量，重度干旱脅迫（W3）。每隔5 d測試1次，共計30 d，測定6次，每個處理5株，重復(fù)3次。水分添加采用天平稱重法。在每隔5 d的測定同時要測定全天的光合作用指標(biāo)變化，選在8：00、10：00、12：00、14：00、16：00和18：00分別采取葉片測定。

1.3 項目測定

用Li—6400 便攜式光合測定儀測定氣孔導(dǎo)度（Cs）、凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）。

水分利用效率（WUE）=凈光合速率（Pn）/蒸騰速率（Tr）

2 結(jié)果與分析

2.1 干旱脅迫對山杏光合指標(biāo)的影響

研究表明，植物在干旱條件下，其光合能力會有不能程度的下降，但是對導(dǎo)致光合作用下降的機(jī)理尚不清楚，可能是自身或者外界天氣、土壤、營養(yǎng)等因素綜合作用的結(jié)果[2]。

由表1可知，山杏的氣孔導(dǎo)度（Cs）、凈光合速率（Pn）和蒸騰速率（Tr）隨著干旱脅迫程度的加劇而逐漸下降，處理W3（重度干旱脅迫）值最低，并且各處理間差異顯著（P<0.05）。水分利用效率（WUE）除CK處理外，是對著干旱脅迫的加劇而逐漸上升，各處理間差異顯著（P<0.05），以處理W1（輕度干旱脅迫）最低，處理W3（重度干旱脅迫）最高，可能由于山杏在嚴(yán)重缺水狀態(tài)下可能通過體內(nèi)一些酶的活性變化來提高水分利用效率，維持植物生長[3]。

2.2 干旱脅迫對山杏光合指標(biāo)日變化的影響

山杏在干旱脅迫條件下光合指標(biāo)的日變化有所不同。由圖1a可知，凈光合速率（Pn）日變化，處理W1與CK的變化趨勢相近，但在午后低于CK。處理W2的變化趨勢也與CK和處理W1相同，但是明顯低于前2個處理。處理W1、W2在中午時間均出現(xiàn)了雙峰型即“午睡”現(xiàn)象。中度干旱脅迫處理變化趨勢與前者大不相同，并且只在中午出現(xiàn)了單峰。

由圖1（b）可知，山杏蒸騰速率（Tr）日變化，隨著時間的呈先上升后下降趨勢變化，并且峰值隨著干旱加劇都出現(xiàn)提前一個測試時間出現(xiàn)的現(xiàn)象，可能是植物自身調(diào)節(jié)氣孔，減少高溫帶來的水分蒸發(fā)[4]。

圖1（c）可知，山杏氣孔導(dǎo)度（Tr）日變化，處理W1的變化趨勢與CK大致一致。而處理W2和處理W3較處理W1較低，并且呈緩慢平緩的下降趨勢。由于水分缺失，導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，維持體內(nèi)水量。

由圖1（d）可知，山杏水分利用效率（WUE）日變化，隨著時間的變化呈下降趨勢。處理W1變化趨勢與CK一致，而處理W2和處理W3在午后都出現(xiàn)1個峰值，隨后下降。

3 結(jié)論

山杏的凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）和氣孔導(dǎo)度（Cs）隨著干旱脅迫程度的加劇而逐漸降低。而水分利用效率（WUE）隨著干旱程度的加劇呈上升趨勢，說明山杏通過控制氣孔的關(guān)閉來抵抗極度干旱環(huán)境[5-6]。山杏的凈光合速率（Pn）日變化除了重度干旱脅迫處理外都出現(xiàn)了雙峰的“午睡”現(xiàn)象。蒸騰速率（Tr）日變化隨著干旱脅迫程度的加劇，峰值出現(xiàn)了提前現(xiàn)象。氣孔導(dǎo)度（Cs）日變化呈現(xiàn)出珠江下降趨勢，而水分利用效率（WUE）日變化出現(xiàn)上升趨勢。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 王中英.果樹抗旱生理[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000.

[2] 許大全，張玉忠.植物光合作用的光抑制[J].植物生理學(xué)通訊，1992，28（4）：237-243.

[3] 曹慧，蘭彥平，劉會超，等.水分脅迫下短枝型蘋果幼樹活性氧代謝失調(diào)對光合作用的影響[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2000，21（3）：22-25.

[4] 彭立新，李德全，束懷瑞.園藝植物水分脅迫生理及耐旱機(jī)制研究進(jìn)展[J].西北植物學(xué)報，2002，22（5）：1275-1281.

[5] 何炎紅，郭連生，田有亮.白刺葉不同水分狀況下光合效率及其葉綠素?zé)晒馓匦缘难芯縖J].西北植物學(xué)報，2005，25（11）：2226-2233.

[6] 劉毅，邢曉瑩，張盼飛，等.園藝植物水分脅迫研究進(jìn)展[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（4）：499-504.