遼西半干旱地區(qū)大扁杏光合特性的研究

周亞興

(遼寧省阜新蒙古族自治縣王府林場(chǎng)，遼寧 阜新 123100)

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遼西半干旱地區(qū)大扁杏光合特性的研究

周亞興

(遼寧省阜新蒙古族自治縣王府林場(chǎng)，遼寧 阜新 123100)

以遼西地區(qū)種植的大扁杏為研究對(duì)象，通過(guò)設(shè)置不同干旱脅迫梯度，以研究在干旱狀態(tài)下大扁杏光合指標(biāo)的變化。結(jié)果表明：大扁杏的氣孔導(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。各光合指標(biāo)的日變化除了水分利用效率(WUE)處，其他指標(biāo)都在對(duì)照處理之下。

大扁杏；干旱脅迫；光合指標(biāo)

大扁杏屬薔薇科，杏屬。是我國(guó)主要的經(jīng)濟(jì)樹(shù)種，廣泛地分布在遼寧、河北和內(nèi)蒙古等省區(qū)。大扁杏特點(diǎn)為耐旱、抗低溫和耐瘠薄，是干旱地區(qū)植樹(shù)造林和提高經(jīng)濟(jì)收入的主要樹(shù)種。植物的光合作用是樹(shù)木生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ)[1]。目前對(duì)干旱地區(qū)的大扁杏的光合特性研究較少，所以本試驗(yàn)以水分脅迫為試驗(yàn)條件，來(lái)探討大扁杏的光合指標(biāo)變化，為更好地研究大扁杏的抗旱機(jī)理提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料與地點(diǎn)

選取2年生的長(zhǎng)勢(shì)良好的盆栽大扁杏幼苗為研究對(duì)象。試驗(yàn)在遼寧省阜蒙縣一苗圃內(nèi)進(jìn)行。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在5月中旬選取2年生大扁杏幼苗移栽至大塑料盆中，每盆添加5kg土，裝土后全部進(jìn)行統(tǒng)一的管理方式，2個(gè)月后，即在7月15日開(kāi)始進(jìn)行試驗(yàn)處理，設(shè)4個(gè)水分處理：CK(對(duì)照)；W1(50%最大田間含水量，輕度干旱脅迫)；W2(40%最大田間含水量，中度干旱脅迫)；W3(30%最大田間含水量，重度干旱脅迫)。每隔5d測(cè)試1次，共計(jì)30d，測(cè)定6次，每個(gè)處理5株，重復(fù)3次。水分添加采用天平稱質(zhì)量法，在每隔5d測(cè)定同時(shí)要測(cè)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(cè)定。

1.3項(xiàng)目測(cè)定

用Li—6400 便攜式光合測(cè)定儀測(cè)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)

1.4數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel和Spss17.0 統(tǒng)計(jì)軟件處理

2　結(jié)果與分析

2.1干旱脅迫對(duì)大扁杏光合指標(biāo)的影響

研究表明，植物在干旱條件下，其光合能力會(huì)有不同程度的下降，但是對(duì)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(yíng)養(yǎng)等因素綜合作用的結(jié)果[2]。

由表1可知，大扁杏的氣孔導(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，都以重度干旱脅迫W3處理值最低，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，都隨著干旱脅迫的加劇而逐漸上升，各處理間差異顯著(P<0.05)，以輕度干旱脅迫W1處理最低，重度干旱脅迫W3處理最高，可能由于大扁杏在嚴(yán)重缺水狀態(tài)條件下可能通過(guò)體內(nèi)一些酶的活性變化來(lái)提高水分利用效率，維持植物生長(zhǎng)[3]。

表1　干旱脅迫對(duì)大扁杏光合指標(biāo)的影響

2.2干旱脅迫對(duì)大扁杏光合指標(biāo)日變化的影響

大扁杏在干旱脅迫條件下光合指標(biāo)的日變化有所不同。圖1(a)可知，凈光合速率(Pn)日變化，輕度干旱脅迫W1處理與對(duì)照處理的變化趨勢(shì)相近，但是在午后低于對(duì)照處理。而中度干旱脅迫W2處理的變化趨勢(shì)也與對(duì)照和W1處理相同，但是明顯低于前兩個(gè)處理。W1和W2處理在中午時(shí)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(shì)與前者大不相同，并且只在中午出現(xiàn)了單峰。

圖1(b)可知，大扁杏蒸騰速率(Tr)日變化，隨著時(shí)間的日變化呈先上升后下降趨勢(shì)，并且峰值隨著干旱加劇都出現(xiàn)提前一個(gè)測(cè)試時(shí)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(lái)的水分蒸發(fā)[4]。

圖1(c)可知，大扁杏氣孔導(dǎo)度(Tr)日變化，輕度干旱脅迫W1處理的變化趨勢(shì)與對(duì)照處理大致一致。而中度脅迫W2和重度脅迫W3處理較W1處理較低，并且呈緩慢平緩的下降趨勢(shì)。由于水分缺失，導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，維持體內(nèi)水量。

圖1(d)可知，大扁杏水分利用效率(WUE)日變化,隨著時(shí)間的變化呈下降趨勢(shì)。輕度干旱脅迫W1處理變化趨勢(shì)與對(duì)照處理一致，而中度脅迫W2和重度脅迫W3處理在午后都出現(xiàn)一個(gè)峰值，隨后下降。

a

b

c

d

3　結(jié)論

大扁杏的凈光合速率(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(shì)，說(shuō)明大扁杏通過(guò)控制氣孔的關(guān)閉來(lái)抵抗極度干旱環(huán)境[5]。

大扁杏的凈光合速率(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)出逐漸下降趨勢(shì)，而水分利用效率(WUE)日變化出現(xiàn)上升趨勢(shì)。

[1] 王中英.果樹(shù)抗旱生理[M].北京：中國(guó)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(huì)超，等.水分脅迫下短枝型蘋果幼樹(shù)活性氧代謝失調(diào)對(duì)光合作用的影響[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2000，21(3)：22-25

[4] 彭立新，李德全.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(bào)，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數(shù)率及其葉綠素?zé)晒馓匦缘难芯縖J].西北植物學(xué)報(bào),2005,25(11):2226-2233

PhotosyntheticCharacteristicsofLargeFlatApricotinSemi-aridAreasofWesternLiaoningProvince

ZhouYaxing

(WangfuForestFarm,MongolianAutonomousCountyofFuxinCity,LiaoningProvince,Fuxin123100,China)

TakinglargeflatapricotinwesternLiaoningProvinceastheresearchobject,changesofphotosynthesisindexeswerestudiedthroughsettingdifferentdroughtstressgradient.Resultshowsthatstomatalconductance(Cs)oflargeflatapricot,netphotosyntheticrate(Pn)andtranspirationrate(Tr)graduallydecreasewiththeincreaseofdrought;whilewateruseefficiency(WUE)increasegradually.Diurnalvariationofphotosynthesisinadditiontothevariousindicatorsofwateruseefficiency(WUE),otherindexesareunderthetreatmentofCK.

largeflatapricot;droughtstress;photosyntheticindexes

1005-5215(2016)05-0057-02

2016-01-13

周亞興(1983-)，男，遼寧阜新人，大學(xué)，工程師，從事果樹(shù)栽培研究.

S662.2

Adoi:10.13601/j.issn.1005-5215.2016.05.021