遼西朝陽地區山杏光合指標變化的研究

趙殿洲

摘要 試驗以遼西朝陽地區種植的山杏為研究對象，通過水分設置使造成植物缺水狀態，來研究在干旱狀態下光合指標的變化。試驗結果表明，山杏的氣孔導度（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。

關鍵詞 山杏；光合指標；變化；遼寧朝陽

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

山杏，薔薇科，杏屬，是我國主要的經濟樹種，廣泛地分布在遼寧、河北和內蒙古等省區。山杏特點為耐旱、抗低溫和耐瘠薄，是干旱地區植樹造林和提高經濟收入的主要樹種。植物的光合作用是樹木生長發育的基礎[1]。目前對干旱地區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變化，為更好地研究山杏的抗旱機理提供理論依據。

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進行。

1.2 試驗設計

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，裝土后全部進行統一的管理方式，2個月后即在7月15日開始進行試驗處理，設定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 結果與分析

2.1 干旱脅迫對山杏光合指標的影響

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，但是對導致光合作用下降的機理尚不清楚，可能是自身或者外界天氣、土壤、營養等因素綜合作用的結果[2]。

由表1可知，山杏的氣孔導度（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，可能由于山杏在嚴重缺水狀態下可能通過體內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日變化的影響

山杏在干旱脅迫條件下光合指標的日變化有所不同。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在中午時間均出現了雙峰型即“午睡”現象。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提前一個測試時間出現的現象，可能是植物自身調節氣孔，減少高溫帶來的水分蒸發[4]。

圖1（c）可知，山杏氣孔導度（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，導致氣孔關閉，維持體內水量。

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1個峰值，隨后下降。

3 結論

山杏的凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）和氣孔導度（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閉來抵抗極度干旱環境[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了雙峰的“午睡”現象。蒸騰速率（Tr）日變化隨著干旱脅迫程度的加劇，峰值出現了提前現象。氣孔導度（Cs）日變化呈現出珠江下降趨勢，而水分利用效率（WUE）日變化出現上升趨勢。

4 參考文獻

[1] 王中英.果樹抗旱生理[M].北京：中國農業出版社，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對光合作用的影響[J].內蒙古農業大學學報，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制研究進展[J].西北植物學報，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熒光特性的研究[J].西北植物學報，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展[J].山西農業科學，2015，43（4）：499-504.