栽培草石蠶光合特性的研究

李春橋

引言

植物光合作用是植物生長發(fā)育中最重要的生理過程，以青海省不同栽培模式下的草石蠶為研究材料。對露地、起壟和起壟覆膜三種不同栽培模式下的栽培草石蠶葉片的主要光合指標(biāo)進(jìn)行了測定和比較；通過光強-光合速率擬合了葉片光響應(yīng)特征值，并采用Junior-PAM測定葉綠素?zé)晒馓卣鲄?shù)。

1 管理與方法

1.1 田間管理

1.1.1整地及播種

試驗田地采取耕犁耕磨鎮(zhèn)壓，使根層土壤內(nèi)無根茬，清潔田間雜草，保持地表平整，土壤上虛下實，采用點播法播種草石蠶塊莖，栽培模式以露地、起壟、起壟覆膜（白膜）三種處理，每種處理一個小區(qū)，小區(qū)面積為4m×5m=20m2。草石蠶株行距均為30cm，其中壟寬25cm，壟高20cm。

1.1.2中耕除草、灌溉施肥

本次試驗過程中從2016年5月開始到9月止對草石蠶進(jìn)行了中耕除草工作，結(jié)合間苗定苗一起進(jìn)行，中耕深度3—5cm，且只在行間淺鋤，以利于根系迅速發(fā)展，灌水也在間苗和定苗期間進(jìn)行。在初花期追肥一次，追施尿素375kg/hm2，此外在草石蠶盛花期再一次追肥，追肥為尿素。

1.2 方法

1.2.1不同栽培模式下草石蠶盛花期葉片凈光合速率的測定

于盛花期選擇天氣晴朗、無風(fēng)少云的日子，使用Li-6400XT光合測定儀，對不同栽培模式下的草石蠶進(jìn)行凈光合速率等氣體交換參數(shù)的測定。每個處理選擇大小一致的植株10株，以中部葉位選擇健康、無蟲害的葉片，進(jìn)行測定，氣溫26℃，CO2的含量為400umol/mol。

1.2.2草石蠶盛花期葉片光響應(yīng)曲線測定

于露地栽培的草石蠶植株葉片為測定對象，測定條件同上述條件。

1.2.3草石蠶盛花期葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)的測定

由于使用的光合儀無熒光測定系統(tǒng)，在光響應(yīng)曲線測定結(jié)束，對該葉片暗適應(yīng)后進(jìn)行葉綠素?zé)晒鈪?shù)的測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同栽培模式下草石蠶盛花期葉片主要氣體交換指標(biāo)（見表1）

結(jié)果表明，草石蠶盛花期葉片的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率經(jīng)過多重比較在三種不同栽培模式下都沒有顯著性差異。

2.2 草石蠶盛花期葉片光響應(yīng)

根據(jù)非直角雙曲線擬合的結(jié)果，由于曲角問題k，最大凈光合速率的擬合公式轉(zhuǎn)為公式為直角雙曲線：A=（（Q*light*Amax）/（Q*light-Amax））-Rd。擬合結(jié)果表2。

它們可以很好地擬合植物葉片在沒有出現(xiàn)光抑制時的光響應(yīng)數(shù)據(jù)，并得到好的擬合效果，決定系數(shù)R2>0.98

2.3 盛花期葉片葉綠素?zé)晒庵笜?biāo)（見表3）

Fv /Fm 反映了（在最適合條件下經(jīng)過暗適應(yīng)后的） PSⅡ的最大量子產(chǎn)量。光化學(xué)淬滅系數(shù)（ qP）反映的是PSⅡ天線色素吸收的光能用于光化學(xué)電子傳遞的份額。光化學(xué)淬滅系數(shù)qP的大小反映了PSⅡ的電子傳遞活性的強弱。非光化學(xué)淬滅系數(shù)（ qN ）反映的是PSⅡ天線色素吸收的光能不能用于光合電子傳遞而以熱的形式耗散掉的光能部分。

快速光響應(yīng)曲線是PSⅡ的相對光合電子傳遞速率（ETR），反映實際光強下的光化學(xué)速率。（見下圖）

3 結(jié)論

三種不同栽培模式下草石蠶盛花期葉片的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率雖然數(shù)值有差異，但經(jīng)過多重比較發(fā)現(xiàn)它們均無顯著性差異。

田間栽培的草石蠶光響應(yīng)曲線經(jīng)直線和直角雙曲線模型擬合，最大凈光合速率為11.335umolm-2.s-1，暗呼吸速率為-0.1795umolm-2.s-1，光補償點LCP為5.295umolm-2.s-1，光飽和點600.88umolm-2.s-1。熒光參數(shù)分別為光化學(xué)猝滅系數(shù)（qP）、非光化學(xué)猝滅系數(shù)（qN）、相對光合電子傳遞速率（ETR）和最大光化學(xué)效率（Fv /Fm）。隨著光強的增加，ETR呈上升趨勢。

作者單位：青海海南州藏族自治州農(nóng)林科學(xué)研究所endprint