【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】
水分脅迫越大,蒸騰速率下降的越明顯,當(dāng)下降到臨界點(diǎn)時(shí),蒸騰速率將至最低[31]。2 試驗(yàn)材料與方法供試驗(yàn)的材料為溫室盆栽鏡面掌Pilea peperomioides Diels。本項(xiàng)研究在溫室盆栽人工控制水分條件下,測(cè)定干旱處理不同天數(shù)下鏡面掌的各項(xiàng)光合指標(biāo),目的在于探討鏡面掌在不同干旱天數(shù)處理后光合作用指標(biāo)的變化。試驗(yàn)采用盆栽法在東北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝試驗(yàn)站、園藝學(xué)院實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。將扦插于東北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院智能溫室苗盆中,盆的大小為28cm20cm,有滲水孔,設(shè)3次重復(fù),基質(zhì)由比例為1:3:3的田園土、蛭石和草炭土組成。%,%,,,扦插量為每盆三株約同等年齡和生長(zhǎng)量的鏡面掌,插后立即澆透水正常管理至鏡面掌正常生根,更換新葉,生長(zhǎng)整齊。環(huán)境晝夜溫度為25+2℃/18+2℃,相對(duì)濕度為65—70%。每天澆透水1次,正常生長(zhǎng)后90天進(jìn)行干旱處理。試驗(yàn)開始時(shí)間后第0d充分灌溉,讓其自然失水,分別在4d、8d、12d、16d,4次采樣用LI—6400測(cè)定對(duì)應(yīng)的對(duì)照與干旱處理的鏡面掌葉片的凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、胞間CO2濃度(Ci)和蒸騰速率(Tr)等光合特性指標(biāo)。然后通過澆水解除干旱脅迫,復(fù)水1d后用LI—6400對(duì)各項(xiàng)光合指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。2012年12月初開始試驗(yàn),試驗(yàn)材料按照干旱脅迫天數(shù)分為5組:對(duì)照:ck(每天澆透水1次);T1:4d干旱脅迫;T2:8d干旱脅迫;T3:12d干旱脅迫;T4:16d干旱脅迫;f1: 4d干旱脅迫后復(fù)水;f2: 8d干旱脅迫后復(fù)水;f3: 12d干旱脅迫后復(fù)水;f4: 16d干旱脅迫后復(fù)水;每個(gè)處理重復(fù)4次。采用美國(guó)LICOR公司生產(chǎn)的LI6400便攜式光合儀[32],在640002B人工光源下,光合有效輻射設(shè)定為1400μmol CO2 m2s1,開放氣路,s1,對(duì)鏡面掌葉片的凈光合速率(Pn,μmol CO2 m2s1)、蒸騰速率(Tr,mmol H2O m2s1)、氣孔導(dǎo)度(Cond,mol H2O m2s1)、胞間CO2濃度(Ci,μmol CO2 m2)[31]等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。每次每個(gè)處理選擇4株,測(cè)定選擇從頂部數(shù)起第二節(jié)的葉片,每個(gè)葉片均連續(xù)讀取4個(gè)數(shù)據(jù),最后對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并利用相關(guān)軟件對(duì)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析及對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行相關(guān)的討論[32]。測(cè)定時(shí)界環(huán)境條件為:溫度(TC)25~38℃,大氣濕度(RH%)50%,太陽輻射(PAR)500~550μmolCO2 m2s 1。試驗(yàn)結(jié)果用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、分析和繪圖。3 結(jié)果與分析(Pn)的變化凈光合速率(Pn)是評(píng)價(jià)植物適應(yīng)性強(qiáng)弱的重要指標(biāo),它與植物的生長(zhǎng)密切相關(guān)[28]。圖31為干旱脅迫及復(fù)水條件下鏡面掌葉片凈光合速率(Pn)的變化情況。圖31干旱脅迫及復(fù)水條件下鏡面掌葉片凈光合速率(Pn)的變化Fig 31 The changes of Pilea peperomioides Diels Net photosynthetic rate (Pn) under drought stress and rehydration從圖31中可以看出,隨著干旱脅迫天數(shù)的增加,鏡面掌葉片凈光合速率(Pn)的下降幅度逐漸增大,干旱脅迫處理使鏡面掌葉片凈光合速率Pn均低于對(duì)照,TT%、%、%、%,T1下降的幅度最小,T4下降幅度最大。說明干旱脅迫程度越大,對(duì)鏡面掌光合作用的抑制作用越強(qiáng)。脅迫后進(jìn)行復(fù)水處理,復(fù)水后各處理鏡面掌葉片凈光合速率(Pn)與其相對(duì)應(yīng)脅迫處理的凈光合速率(Pn)相比均有所回升,TI與fT2與fT3與fT4與f4之間有差異。%、%、%、%,說明光合作用對(duì)水分很敏感,脅迫程度越大,復(fù)水后的凈光合速率恢復(fù)的幅度越大。(Tr)的變化干旱脅迫及復(fù)水條件下鏡面掌葉片蒸騰速率(Tr)的變化情況見圖32。圖32干旱脅迫及復(fù)水條件下鏡面掌葉片蒸騰速率(Tr)的變化Fig 32 The changes of Pilea peperomioides Diels transpiration rate (Tr) under drought stress and rehydration由圖32可以看出,不同梯度干旱脅迫處理均使鏡面掌葉片蒸騰速率(Tr)均低于對(duì)照,隨著脅迫程度的加深,蒸騰速率(Tr)均有明顯的下降趨勢(shì),且脅迫天數(shù)越多,蒸騰速率(Tr)越慢,TT%、%、%、%,說明干旱脅迫對(duì)鏡面掌葉片蒸騰速率有影響,是導(dǎo)致光合作用降低的另一原因。脅迫后進(jìn)行復(fù)水處理的鏡面掌葉片蒸騰速率(Tr)與其相對(duì)應(yīng)的脅迫處理復(fù)水前蒸騰速率(Tr)相比均有所回升,TI與fT2與fT3與fT4與f4之間有差異。%、%、%、%,說明干旱脅迫持續(xù)天數(shù)越多,鏡面掌葉片蒸騰速率(Tr)下降的越多,復(fù)水后植株的蒸騰速率恢復(fù)的越多。(Gs)的變化氣孔導(dǎo)度(Gs)反映了氣孔的開張程度,而氣孔的開張程度則直接影響到植物對(duì)空氣中CO2的利用[33]。圖33為干旱脅迫及復(fù)水條件下鏡面掌葉片氣孔導(dǎo)度(Gs)的變化情況。圖33干旱脅迫及復(fù)水條件下鏡面掌葉片氣孔導(dǎo)度(Gs)的變化Fig 33 The changes of Pilea peperomioides Diels stomatal conductance (Gs) under drought stress and rehydration從圖33中可以看出,與干旱脅迫對(duì)鏡面掌葉片凈光合速率(Pn)相似,隨著脅迫程度的加深,葉片Gs有明顯的下降趨勢(shì),且脅迫程度越大,Gs越低,不同程度的干旱脅迫使鏡面掌葉片氣孔導(dǎo)度Gs均低于對(duì)照,TT%、%、%、%。脅迫后進(jìn)行復(fù)水處理,各處理鏡面掌葉片Gs與其相對(duì)應(yīng)的脅迫處理復(fù)水前的Gs相比有所回升,TI與fT2與fT3與fT4與f4之間有差異。%、%、%、%。通過分析表明,水分對(duì)鏡面掌片Gs有著極其敏感的作用,隨著干旱脅迫程度的加重,Gs有著劇烈變化。干旱脅迫直接影響到氣孔的通透性,影響到H2O和CO2的運(yùn)輸,從而影響植物的光合作用。(Rs)的變化干旱脅迫及復(fù)水條件下鏡面掌葉片氣孔阻力(Rs)的變化情況見圖34。圖34干旱脅迫及復(fù)水條件下鏡面掌葉片氣孔阻力(Rs)的變化Fig 34 The changes of Pilea peperomioides Diels stomatal resistance (Rs) under drought stress and rehydration通過圖34可知,干旱脅迫處理下,鏡面掌氣孔阻力增大,隨著脅迫程度的加深,Rs有明顯的上升趨勢(shì),且脅迫程度越大,Rs越高。不同梯度干旱脅迫處理使鏡面掌葉片的氣孔阻力Rs均高于對(duì)照,TT%、%、%、%,說明干旱脅迫使氣孔的阻力增大,氣孔阻力升高