【摘 要】植物光合作用不僅為自然界帶來了盎然的生機,而且也為這顆藍色星球上的生命都帶來了延綿不絕的食物。果樹的光合作用需要二氧化碳、水、光、葉綠素,上述因素會對光合作用的光合速率產生影響,通過改善光合作用所需條件可以加快光合速率促進果樹生長。
【關鍵詞】果樹;光合作用;光合速率;影響因素
1 引言
光合作用是地球上生態系統賴以維系的根本所在,光合作用不僅會吸收大量的二氧化碳,還會釋放出人類及其他生物所必需的氧氣。光合作用促成了果樹的可持續生長,為人類帶來了四季不斷的果實,給人類提供了礦物質、維生素、營養補充以及其他人類生存所必需的元素。果樹的生長受光合作用強弱的影響較大,充分的光合作用會給果樹更多的生長的機會,不足的光合作用會大大影響果樹的生長與果實的數量和產量,而衡量果樹光合作用的指標即光合速率。
2 光合速率的變化性
在不同的條件下,光合作用的光合速率也不相同。由于受光照強度的影響,在不同的季節,植物的光合速率存在著較大的變化性。在不同的果樹之間這種光合速率的季節變化性也存在著較大的差異,而且同一果樹的不同品種之間,不同的樹齡時長以及環境因素亦會對光合速率的季節變化產生重大影響。尤其是在果樹的展葉期間,由于果樹展葉期的葉片稚嫩,其葉片中的葉肉組織尚未完形,不但葉綠體處于成長期,而且其所含葉綠素亦處于較低的水平,這就導致了在季節變化時樹體的呼吸消耗增大[1]。隨著果樹葉片的季節性變化,其光合速率也會不斷隨之而變化。就統計數據來看,夏秋季由于光照充足、光照強度大,這兩個季節的光合速率也最強,春季則等而下之,落葉之前是光合速率最弱的時節。由此可見,季節性的變化對于光合速率的強弱也有著較為明顯的影響。光合速率最強的季節為初夏與初秋,而盛夏雖然是日光最盛的季節,但是卻由于伴隨酷暑而來的過度高溫與干旱等因素反而影響了光合速率,反而造成光合速率在盛夏時節表現較弱。
與光合速度的季節變化相映的是光合速率還存在著日變化,即在一天之內,光合速率也存在著類似雙峰曲線的形態,其中的峰值分別出現在上午九時與下午十三時兩個時段。在十一時左右果樹也會出現與人類的困倦類似的午睡現象,并由此導致了光合速率的降低[2]。雖然不同的果樹出現的曲線狀態略有差異,但是排除掉地區性日照差異,絕大多數果樹的光合速率的日變化均符合雙峰曲線的基本形態。
3 光合作用影響因素透析
3.1 影響光合作用的內因
在影響光合作用的內因之中,果樹品系的影響最大。在億萬年的漫長的演化過程中,果樹在不同位置接受不同的自然條件的過程中出現了對不同自然條件的適應度,因此就造成了不同的果樹品系之間的較為顯著的差異性。這些差異性的最直觀表現在其葉片的大小、形態及其分布上,葉片的大小決定了光合速率的直接效率,而葉片的角度則決定了其受光面積,整棵果樹以及整片果樹中的葉片的分布則決定了一個果樹群落的受光面積,由此而形成了不同的果樹品系之間的光合速率的不同。而且,處于不同位置的果樹品系也會形成對于該地區的典型氣候的不同的適應性[3]。果樹品系的演化性決定了其葉片性狀,葉片性狀進而決定了其光合速率的顯著的差異性。
3.2 影響光合作用的外因
除了品系等內因外,外因對于果樹光合速率的影響亦不可小覷。對于果樹而言,主要的光合速率影響外因包括光照強度、溫度變化、二氧化碳的供給度、水分的充足與否、礦物質的營養成分、人為的栽植維護、矮化密植程度以及疏花疏果的適宜度等。
在光照強度的研究中,國內外的研究表明:并非晴朗的天氣中的光照強度對于果樹最佳,陰天的漫射作用反而更能夠將光照透射到樹冠的內部;溫度對于光合速率的影響體現在兩個方面:一方面光合速率有其適溫范圍,另一方面果樹的光合作用對于溫度也存在著較強的適應性,但是有研究表明25~30℃是果樹光合速率最為旺盛的適宜溫度區間,過高或過低都會導致光合速率的下降;二氧化碳是影響果樹光合速率的另一重要因素,目前大氣中的二氧化碳含量遠遠無法滿足果樹的化合速率最大化所需的含量,因此,二氧化碳含量是制約果樹光合作用的最大外因,同時也是較難解決的外因;水分的供應對于羧化酶活性影響顯著,進而會對光合速率產生重要影響,水分的供應也與溫度等外因一樣存在著適宜性,也并非越多越好;氮、磷、鉀、錳、鎂等礦物質是影響光合速率中光呼吸率的極其重要的因素,這些因素會對高能化合物三磷酸酰酐的合成產生巨大影響[4];栽培、砧接、修剪等外因也會對光合速率起到關鍵的影響作用。
4 結語
果樹的光合作用取決于其光合速率,光合速率越高對果樹越有利,通過調整影響果樹光合速率的內因與外因來提高果樹的光合速率是解決果樹光合作用對果樹影響的終極解決之道。在全球范圍內正在掀起一場以提高光合速率為核心的“綠色革命”[5],在不遠的未來,我們將看到果樹光合速率在內因與外因方面的巨大突破。
參考文獻
[1]呂忠恕.果樹生理[M].上海:上海科學技術出版社,1982:21-86.
[2]牛洪斌.白潤娥.張憲.水分脅迫對歐李光合速率日變化的影響[J].湖北民學院學報(自然科學版),2000,15(2):15-17.
[3]張純明.王繼和.馬全林等.干早沙區2種梨樹光合特性的研究[J].西北植物學報,2001,21(1):94-100.
[4]劉鵬.劉慶忠.趙紅軍等.核桃光合作用特性的初步研究[J].落葉果樹,2003 (4):1-3.
[5]WUNSCHE J N, PALMER J W. GREER DH. Effect of crop load on fruiting and gases change characteristics.