大白菜光合作用特.ppt

大白菜光合作用特性的研究 张振贤郑国生赵德婉 山东农业大学 泰安271018 提要 研究结果表明 不同品种之间的光合速率有一定差异 但差异不显著 不同生育期光合速率不同 其规律是结球期 莲座期 幼苗期 不同叶位叶片的光合速率差异非常显著 其大小顺序为上位叶 中位叶 下位叶 大白菜光补偿点为22 25umol m一2 s一1 光饱和点为850一950umol m一2 s一1 CO2补偿点为44 3一47 5sppm CO2饱和点为1300ppm 羧化效率CE 0 09156一0 09565umol m一2 s一1 ppm 在正常栽培条件下 光合速率日变化呈双峰曲线 在水分胁迫条件下则呈单峰曲线 大白菜 BrassicacamPestrisssp L Pekinensis lour Olsson 是我国北方栽培的主要蔬菜 由于它产量高 耐贮藏等特点 栽培面积占秋播菜的50 消费量占秋冬菜的60写以上 大白菜干物质90 以上来自光合作用 其光合特性的好坏是影响产量的重要因素 60年代以来 关于大白菜的光与光合作用的关系 不同品种 同一品种的不同生育时期与光合作用关系 温度和蒸腾对光合作用的影响曾有过报道 但是限于当时的研究手段 加之品种不断更新 有必要对光合作用特性作进一步研究 以期为高产栽培提供理论依据 材料与方法 本试验于1989年和1990年秋在山东农业大学标本园内进行 供试品种为目前生产上大面积栽培的 81一5 合抱类型 丰抗70 叠抱类型 城青2号 合抱类型 和 天津绿 直筒类型 生长期90天 测试株采用盆栽 正常管理 设不同土壤水分处理两个 即土壤相对含水量分别占田间持水量的80 和40 用称重法控制土壤水分 利用Ll一6000型便携式光合仪 美国产 在自然光下测定不同品种 不同叶位 从中生叶开始标记上 中 下 叶片的光合速率 Pn拼molCO m一2 s一1 并分期播种 同时测定不同生育时期 幼苗期23天 莲座期26天 结球期43天 靠上部的主要功能叶的光合速率 于结球前期定叶位测定不同土壤含水量 植株光合速率的日变化 于结球前期用人工光源 生物效应灯 在光饱和点以上测定不同品种相同部位 中 上位叶 叶片的CO 一光合反应曲线 以及改变光强度测定光一光合反应曲线 与此同时利用Ll一1600型恒态气孔计配合测定叶片的气孔阻力 S cm一1 用小液流法测定叶片水势 各项目分别测定5株的5一10片叶 所测数据全部用微机处理 结果与分析一 自然光下大白菜不同品种 生育期和叶位的光合速率 1 大白菜不同品种间的光合速率大白菜不同品种间光合速率有一定差异 天津绿 光合速率较高 81一5 丰抗70 次之 城青2号 光合速率较低 但差异均不显著 表l 表1大白菜不同品种的光合速率 2大白菜不同生育时期的光合速率 本研究主要测定了自然栽培条件下营养生长阶段的3个时期 即幼苗期 莲座期和结球期主要功能叶的光合速率 结果可以看出 表2 幼苗期光合速率较低 莲座期的光合速率较高 结球期最高 这与以前的研究规律基本相符 许多研究都表明 叶片的厚薄 叶片叶绿素含量与光合速率的大小正相关 大白菜莲座期 结球期光合速率之所以高 是与该时期的叶片较厚 叶绿素含量较高有关 表2大白菜不同生育时期的光合速率 3 大白菜不同叶位的光合速率 在大白菜结球前期 分别对供试品种不同叶位叶片的光合速率进行了测定 测定时各叶位所处的光强和气温条件近似 结果表明 下位叶 从中生叶开始标号的5一7叶 光合速率很低 中位叶 15一17叶 较高 上位叶 20一22叶 最高 下位叶与中 上位叶的光合速率差异均达到极显著水平 表3 造成这些差异的原因可能与下部叶片的叶龄较大 叶片生理功能衰退有关 而非上部叶片遮阴造成 表3大白菜不同叶位的光合速率 二 大白菜的需光规律 在结球前期 用变化光强的办法测定了 81一5 丰抗70 上位叶的光强一一光合速率关系曲线 结果 从图1中看出 81一5 在光合有效辐射22一40即mol m一2 s一1范围内 光合速率随光强的增加而直线上升 在光合有效辐射400一95oumol mZ s一1范围内 光合速率随光强的增加上升的幅度逐渐变小 计算得出 大白菜光补偿点为22umol m一2 s一1 相当于1200lx 光饱和点为950umol m一2 S一1 相当于5200olx 这与实测结果吻合 品种之间光饱和点也有一定异 测得 丰抗70 光饱和点为550umol m一2 s一1 相当于4700Olx 光补偿点为25umol m一2 S一1 相当于135olx 其光合方程式为y 一0 767526 0 039892x一0 000OZlxZ r 0 9986 三CO2浓度与大白菜光合速率的关系 二氧化碳是光合作用的原料 它在空气中的浓度与大白菜光合速率关系非常密切 81一5 在44 40oppm的范围内 光合速率随CO2浓度的增加而直线上升 COZ浓度在400 1300ppm的范围内 光合速率随C02浓度的增加其上升幅度逐渐变小 图2 据CO2一光合方程式y 一0 892943 0 058044x一0 000O24xZ r 0 991816 计算得出 COZ饱和点为1300ppm 因COZ浓度在Zo0Ppm的范围内 光合速率随C02浓度的增加而直线上升 根据其直线方程式y 一4 0568 0 09156x r O 9947 得出 CO2补偿点为44 3ppm 其羧化效率eE一0 09156拜mol m一2 s一1 ppm 光呼吸为3 0841umolCOZ m一2 S一1 测得 丰抗70 的COZ 光合作用曲线基本同 81一5 其COZ一光合方程式为y 一0 977372 0 043081x一0 000O17xZ r 0 9953 CO2饱和点为1300ppm Zooppm以下的cOZ一光合作用直线方程式为y