不同油茶无性系苗期的光合特性分析

来源:用户上传      作者:

　　
　　摘 要：随着近些年来我国经济社会的快速发展，人们的生活水平不断提高，对各种物质的需求量不断加大。油茶作为一种我国特有的油料作物，在近些年的经济发展过程中受到了人们的关注。尤其是我国南方丘陵山地地带的地区，由于种植油茶树促使很多地区经济得到了发展，实现了脱贫致富的目标。本文将就不同油茶无性系苗期光合作用的特点进行研究。
　　关键词：油茶无性系;苗期光合作用;特性分析
　　中图分类号：S794.4 文献标识码：A DOI：10.19754/j.nyyjs.20191030032
　　
　　引言
　　在油茶树进行种植过程中，不同品种的油茶在无性系苗期产生的光合作用情况会有很大不同。现阶段已经有一些文献对不同无性系油茶在苗期的光合作用进行了研究，通过对已有的一些文献进行参考可以发现，针对不同的油茶品种和地域条件，油茶在光合作用方面会表现出一定的适应性。本文将就此进行研究，以期为油茶种植奠定基础。
　　1 研究用地的选择
　　本次研究中选择位于我国南方某一丘陵地区的苗圃作为研究用地。该苗圃位于海拔75m的丘陵地带，坡度较缓。通过对苗圃内的土壤情况进行研究可以发现，该苗圃中的土壤母质为花岗岩，土壤为红壤，土壤酸碱度呈弱酸性。该地区位于亚热带季风气候内，年平均气温为18℃，对油茶树而言属于较为适宜的生长温度。该地区年平均降水量较多，因此不存在发生干旱等情况对油茶树的生长造成影响。通过对该地区的气象资料进行研究可以发现，该地区年平均日照量介于1588～1321h，因此在开展对油茶树光合特性研究方面具有较好的优势。同时，在选择研究所用的地块时对其周围环境进行了研究，消除了可能影响油茶树光合作用的各种不利因素，通过采取控制变量的方式实现对油茶无性系苗期光和特性的研究。
　　2 研究对象的选择
　　在本次研究中主要对5种待测试的油茶无性系嫁接苗，所选择的品种分别是湘林1号、湘林7号、湘林81号、湘林82号以及湘林97号。在选择的品种中，1号和7号是现阶段该地区已经大面积种植的油茶品种，而其它品种则为新品种，但是在试种阶段均表现出良好的形状，因此考虑在该地区进行大面积推广。在所选择的品种中，嫁接所用的接穗来自于同一苗圃，选择的砧木为本地油茶籽发芽之后的植株。选择同样的嫁接时间，在经过嫁接之后要将嫁接苗全部进行移栽。每一个无性系选择3株长势良好且接近的植株进行研究。
　　3 研究方法的选择
　　在本次研究过程中，主要从2个方面对不同油茶无性系苗期光合特性进行比较。
　　3.1 对选择的植株每天光合作用发生的变化情况进行研究
　　对于这一方面研究选择的时间为2016年9月中旬的晴天，采用的仪器为光合仪。在进行研究过程中，从每天早上8∶00开始，每2h对其光合作用情况进行1次测定。在进行测定过程中计算其净光合作用速率、蒸腾作用速率、气孔导度、细胞间二氧化碳浓度、吸收的有效辐射以及进行光合作用过程中的大气温度等数据。同时对植株的水分利用情况进行计算。
　　3.2 对植株对光照产生的响应曲线进行研究
　　对于这一方面的研究同样选择在晴朗的天气进行，一般采用LED作为光管，同时对区域内的二氧化碳浓度及逆行设置，在本次研究种选择的二氧化碳浓度为360μmol/mol。选择的植株生长温度为28℃，设置不同的光照强度，保证每个待测植株在不同梯度的光照强度下的光照时间相同，然后对其光合作用的情进行详细记录和研究。
　　4 试验结果分析
　　4.1 不同油茶无性系苗期光合作用日变化情况分析
　　通过本次研究可以发现，选择的品种不同油茶无性系的光合作用日变化规律较为相似，其试验测得结果数值曲线均呈现出2个明显的峰值。因此可以认定油茶在进行光合作用过程中出现明显的光合午休情况。实验获得的相關数据表明，从8∶00开始进行测试，光合作用情况随着光照强度以及大气温度的升高而逐渐增加，在10∶00作用达到峰值。在12∶00，由于受到温度的影响，叶片出现气孔闭合等现象，导致光合作用速率下降。而在2∶00左右则又出现峰值，在此之后光合速率逐渐下降。在选择的不同无性系油茶中，97号油茶品种的日平均光合速率为4.97μmol/（m2·s），净光合作用速率的峰值能够达到7μmol/（m2·s），同时对相关曲线进行研究可以发现，该品种的油茶每天的光合作用的变化较小，光合作用能力最强。
　　4.2 不同无性系油茶叶片气孔导度以及细胞间二氧化碳含量变化情况研究
　　通过对研究获得的相关数据进行分析发现，叶片气孔导度同细胞之间的二氧化碳浓度成反比。主要是因为在叶片气孔导度较小的情况下，光合作用速率较低，使呼吸作用速度加快，造成二氧化碳的释放量增大，最终导致细胞之间的二氧化碳浓度升高。反之，在叶片气孔导度较大的情况下，光合作用的速率也相对较高，而光合作用过程中消耗的二氧化碳量大于呼吸作用产生的二氧化碳量，因此使得细胞之间二氧化碳的含量降低。通过对5种不同无性系油茶的实验结果进行研究可以发现，所有的油茶叶片气孔导度的变化都呈现出2个峰值的情况，由于上午气温相对较低，使得气孔导度增加，而下午温度升高，为了降低蒸腾作用而使得叶片气孔导度降低。在所有选择的研究对象中，1号、97号的日变化情况较为严重，而7号、81号、82号日变化情况则不太明显。
　　4.3 不同无性系油茶蒸腾作用日变化情况
　　通过对5种不同无性系油茶的蒸腾作用情况进行作图可以发现，叶片的蒸腾速率日变化情况同样呈现出2个峰值的变化。在8∶00左右，由于环境温度较低，叶片气孔导度相对较高，导致蒸腾作用速率较小。随着环境温度和光照强度不断增加，叶片气孔导度也在不断下降，使得气孔阻力不断升高，最终导致蒸腾速率下降，出现低谷。在此之后，虽然大气温度依然相对较高，但是随着光照强度不断下降，蒸腾速率出现升高的趋势。在每天的14∶00之后，气温逐渐降低，光照强度也不断下降，使得叶片气孔导度也有所升高，因此蒸腾速率也有所提高。在所有的研究对象中，通过对获得的相关数据进行研究发现，97号的蒸腾速率相对较高，而1号和7号的蒸腾速率则有所下降，81号和82号的蒸腾速率则最小。 　　4.4 不同无性系油茶叶片水分利用日变化情况
　　通过对物种无性系油茶的叶片水分利用日变化情况进行研究发现，在所有的研究对象中，叶片日变换情况相对一致，随着光照增强，大气温度升高，空气的相对湿度下降，会导致叶片水分利用率出现下降的情况;反之，在光照强度降低，大气温度下降，空气相对湿度升高的情况下，则会出现叶片水分利用率升高的趋势。通过对相关数据进行研究发现，在每天的10∶00左右，叶片水分利用率最高，而在12∶00左右，叶片水分利用率最低。这主要是由于大气温度升高，空气的相对湿度下降，导致叶片气孔关闭造成的。
　　5 结果讨论
　　在本次研究中，选择的研究对象对于光合作用的日变化均呈现出2个峰值的情况。基本上所有的光合作用出现的光合午休现象都在12∶00，这一结果同以往的研究结果一致。造成这种情况出现的主要原因是在中午的时候，较高的环境温度和较强的光照强度使得植物的叶片气孔出现关闭，同时光合作用过程中涉及到的多种酶活性下降，植物通过降低光合作用速率实现自我保护，因此出现明显的光合作用速率下降的情况。但是，在之前的一些研究中，对于光合作用速率出现单峰的情况，并未出现光合午休现象。这主要是由于不同品种的油茶对于不同环境的适应能力具有一定的差异性。
　　对于叶片气孔导度而言，其主要同外界环境之间的联系较为紧密。在油茶植株进行光合作用过程中，控制是否出现午休现象的因素有2个，其中就包括气孔导度。而判断植物出现午休现象是否受到气孔导度控制的主要依据是蒸腾作用和细胞间二氧化碳浓度的变化情况。如果出现蒸腾作用和细胞间二氧化碳浓度同时减小的情况，则可以判定造成光合作用速率下降的原因是气孔导度。而如果出现蒸腾作用速率升高而细胞间二氧化碳浓度降低的情况则可以认定造成光合作用速率下降的原因是其它因素。通过对不同油茶无性系苗期光合特性的比较对油茶种植具有指导意义。
　　6 总结
　　本文通过对不同油茶无性系苗期光合特性进行比较发现，对于研究过程中选取的研究对象而言，造成不同油茶无性系苗期光合作用速率出现变化的情况受多种因素影响。例如光照强度、大气温度、叶片导度、升腾作用速率以及其它因素。因此，在进行油茶种植过程中必须选取合适的种植品种，依据该地区的实际条件进行种植才能取得较好的种植效果。
　　参考文献
　　[1] 李萍萍，胡永光，赵玉国，等.增施CO2气肥对温室结球莴苣光合作用影响的综合模型研究[J].农业工程学报，2001，17（3）：75-79.
　　[2]李小俊，张明如，张利阳，等.太行山低山丘陵区5种木本植物光合特性的比较[J].浙江农林大学学报，2011，28（2）：180-186.
　　作者简介：
　　阳文浩（1991-），男，本科，助理工程師。研究方向：林学。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15071164.htm