溫博
(沈陽工學院生命工程學院 遼寧撫順 113122)
光照強度對園藝植物光合作用影響的研究進展
溫博
(沈陽工學院生命工程學院 遼寧撫順 113122)
每個園藝植物都有自己的光強-光合曲線,且曲線的變化基本相同,但因為園藝植物有不同的種類,生育期的長短各異,所以隨著光照強度的變化,園藝植物的某些特征也會隨之變化。園藝植物光合作用的進行是受光照影響,其他因素與其建立協同,但這一協同操作也會隨著光合作用的進行發生變化。
光照強度;園藝植物;光合作用
光合作用是生化反應,過程中每個植物都會與光反應,把周圍空氣的水、二氧化碳變為利于植物生長的有機物,再由植物釋放出氧氣,由此可以總結出,光是植物進行光合作用的主要媒介,光照強度是決定光大小的重要因素。所以,光照強度會直接影響園藝植物光合作用的進行。
每種園藝植物都有獨特的生理特性,且這些特性會隨著逆境光照的變化而變化,影響光合作用整個過程的進行。園藝植物有不同的生長環境,每個生長環境的差異,可間接決定影響的程度。如果光照強度增加,葉片光合作用的速度加快,控制了葉片衰老的速度,而影響葉片生長的過氧化氫酶的活性也同時增加,但若是光照變弱,葉片的膜系統會因為光照不足等因素,有不同程度破壞,降低了酶的活性,且在弱光的環境中,葉綠體的發育變緩,葉片內部的葉綠色明顯減少。
很多研究人員在研究后表示,當園藝植物周圍的環境不具備光照的條件下,葉片會向外釋放二氧化碳,沒有任何光合作用的生化反應,但如果光照的強度達到要求后,單一葉片的光合與呼吸速率兩者一致,而光照的同時也形成了光補償點。而低光照的情況下,光照隨著變化并達到要求后,光合的速率達到某個數值后,不會上升,這時光的補償點會轉化為飽和點。而園藝植物的草本植物中,補償點、飽和點都高于植物的需求[1]。
由此,分析植物對光的需求時,可以把補償點、飽和點作為參考的對象,但需要注意的一點是,當周圍環境變化是,對應的條件也會發生變化。
光照強度會影響園藝植物的光合作用,但它只是眾多因素的其中一個,其他因素包括水分、溫度等,這些都會與光照建立協同,而建立協同后,會為作用帶來積極影響。比如空氣中二氧化碳的含量,隨著光照強度的增加,環境的二氧化碳也隨之提升,提升了光合速率,而光合速率上升帶來的影響是,葉片的面積擴大,葉干質量明顯增加。另園藝植物中也有很多礦物質的元素,其也會隨光照強度的變化而變化。此外,有研究人員把番茄的植株作為研究的對象,對兩顆植株分別施加了NO-3與NH+4,測量光合速率后發現后者的速率較低,抑制了植株的生長,葉片葉綠素的含量變少。
另從水分的角度分析,如果植株有充足的水分,其光合速率明顯增加,而隨著光照的增強,差異也會更加突出。
園藝植物統一進行群體光合作用后,可以直接反應其他物質生產的速率,由此,研究人員可保證作用的準確性。對植物單片葉子光合作用的分析,是把它放到某個特定的環境中,檢測其光合速率的變化,但這只局限于葉片檢測,不可以用于花、葉、莖等位置的檢測[2]。同時,因為這項研究還有很多需要完善的地方,特別是受到技術等因素的限制,導致其缺少深入的研究,但進行研究時,必須明確的一點是,群體光合作用的進行,與所有植株的整體結構等直接相關,不是把單一葉片的分析疊加即可。比如植株上葉片的分布,葉片分布在植株上不同的位置,每個位置可能會因為周圍其他葉片的遮擋,接收到的光照較小,生長情況有明顯的差異,而這些差異可以直接從光合速率體現出來,并有多個光的補償點與飽和點。所以,大部分園藝植物都有較高的光補償,需要高度的飽和,這是日常普通光照無法達到的。而研究人員分析大蒜受光照強度的影響后,總結出單葉的光合曲線和整體的光合曲線基本一致,但后者所需的適宜強度明顯較大。
園藝植物包含多個種類,品種分布較廣,且不同的植物有獨特的生長特性,即生育期的長短不一,所需的生態因子也各不相同,引發光合作用的變化。植株光合作用會受很多因素影響。有研究人員在研究后表示,光合作用日的變化有兩個峰型:①單峰型;②雙峰型,且植株進行一段時間的光合作用后,也會適當休息,這就導致了光合作用的損失。引起植物休息的原因有很多,光照強度只是其中一點,但它會決定單峰型與雙峰型的變化,即冬季光照較弱,為單峰型,夏季光照較強為雙峰型。
隨著光照強度的變化,園林植物的光合作用也會隨之變化,包括單葉、植株與整體光合的變化,但因為每種園林植物生長的環境不同,得到的研究結果也不同,有明顯的差異,所以,我們需深入研究,了解光照強度變化帶來的影響。
[1]劉紅潔.光照強度對園藝植物光合作用影響的研究進展[J].河南科技,2014(07):189.
[2]曾愛平,劉洪見,徐曉薇,姚麗娟.不同光照條件對水生植物生長的影響[J].浙江農業科學,2012(01):98~100.
S601
A
1005-7897(2017)22-0038-01
2017-9-5