辽西朝阳地区山杏光合指标变化的研究

赵殿洲

摘要 试验以辽西朝阳地区种植的山杏为研究对象，通过水分设置使造成植物缺水状态，来研究在干旱状态下光合指标的变化。试验结果表明，山杏的气孔导度（Cs）、净光合速率（Pn）和蒸腾速率（Tr）随着干旱的加剧而逐渐下降，而水分利用效率（WUE）逐渐上升。各个光合指标的日变化除了水分利用效率（WUE），变化趋势都在对照处理之下。

关键词 山杏；光合指标；变化；辽宁朝阳

中图分类号 S662.2；Q945.17 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）05-0101-01

山杏，蔷薇科，杏属，是我国主要的经济树种，广泛地分布在辽宁、河北和内蒙古等省区。山杏特点为耐旱、抗低温和耐瘠薄，是干旱地区植树造林和提高经济收入的主要树种。植物的光合作用是树木生长发育的基础[1]。目前对干旱地区山杏的光合特性研究较少，所以本试验以水分胁迫为试验条件，来探讨山杏的光合指标变化，为更好地研究山杏的抗旱机理提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验概况

选取二年生的长势良好的盆栽山杏幼苗为研究对象，试验地点选在辽宁省朝阳县一苗圃内进行。

1.2 试验设计

在5月中旬选取二年生山杏幼苗移栽至大塑料盆中，每盆添加5 kg土，装土后全部进行统一的管理方式，2个月后即在7月15日开始进行试验处理，设定4个水分处理，分别为田间最大含水量（CK），50%最大田间含水量，轻度干旱胁迫（W1），40%最大田间含水量，中度干旱胁迫（W2），30%最大田间含水量，重度干旱胁迫（W3）。每隔5 d测试1次，共计30 d，测定6次，每个处理5株，重复3次。水分添加采用天平称重法。在每隔5 d的测定同时要测定全天的光合作用指标变化，选在8：00、10：00、12：00、14：00、16：00和18：00分别采取叶片测定。

1.3 项目测定

用Li—6400 便携式光合测定仪测定气孔导度（Cs）、净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）。

水分利用效率（WUE）=净光合速率（Pn）/蒸腾速率（Tr）

2 结果与分析

2.1 干旱胁迫对山杏光合指标的影响

研究表明，植物在干旱条件下，其光合能力会有不能程度的下降，但是对导致光合作用下降的机理尚不清楚，可能是自身或者外界天气、土壤、营养等因素综合作用的结果[2]。

由表1可知，山杏的气孔导度（Cs）、净光合速率（Pn）和蒸腾速率（Tr）随着干旱胁迫程度的加剧而逐渐下降，处理W3（重度干旱胁迫）值最低，并且各处理间差异显著（P<0.05）。水分利用效率（WUE）除CK处理外，是对着干旱胁迫的加剧而逐渐上升，各处理间差异显著（P<0.05），以处理W1（轻度干旱胁迫）最低，处理W3（重度干旱胁迫）最高，可能由于山杏在严重缺水状态下可能通过体内一些酶的活性变化来提高水分利用效率，维持植物生长[3]。

2.2 干旱胁迫对山杏光合指标日变化的影响

山杏在干旱胁迫条件下光合指标的日变化有所不同。由图1a可知，净光合速率（Pn）日变化，处理W1与CK的变化趋势相近，但在午后低于CK。处理W2的变化趋势也与CK和处理W1相同，但是明显低于前2个处理。处理W1、W2在中午时间均出现了双峰型即“午睡”现象。中度干旱胁迫处理变化趋势与前者大不相同，并且只在中午出现了单峰。

由图1（b）可知，山杏蒸腾速率（Tr）日变化，随着时间的呈先上升后下降趋势变化，并且峰值随着干旱加剧都出现提前一个测试时间出现的现象，可能是植物自身调节气孔，减少高温带来的水分蒸发[4]。

图1（c）可知，山杏气孔导度（Tr）日变化，处理W1的变化趋势与CK大致一致。而处理W2和处理W3较处理W1较低，并且呈缓慢平缓的下降趋势。由于水分缺失，导致气孔关闭，维持体内水量。

由图1（d）可知，山杏水分利用效率（WUE）日变化，随着时间的变化呈下降趋势。处理W1变化趋势与CK一致，而处理W2和处理W3在午后都出现1个峰值，随后下降。

3 结论

山杏的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Cs）随着干旱胁迫程度的加剧而逐渐降低。而水分利用效率（WUE）随着干旱程度的加剧呈上升趋势，说明山杏通过控制气孔的关闭来抵抗极度干旱环境[5-6]。山杏的净光合速率（Pn）日变化除了重度干旱胁迫处理外都出现了双峰的“午睡”现象。蒸腾速率（Tr）日变化随着干旱胁迫程度的加剧，峰值出现了提前现象。气孔导度（Cs）日变化呈现出珠江下降趋势，而水分利用效率（WUE）日变化出现上升趋势。

4 参考文献

[1] 王中英.果树抗旱生理[M].北京：中国农业出版社，2000.

[2] 许大全，张玉忠.植物光合作用的光抑制[J].植物生理学通讯，1992，28（4）：237-243.

[3] 曹慧，兰彦平，刘会超，等.水分胁迫下短枝型苹果幼树活性氧代谢失调对光合作用的影响[J].内蒙古农业大学学报，2000，21（3）：22-25.

[4] 彭立新，李德全，束怀瑞.园艺植物水分胁迫生理及耐旱机制研究进展[J].西北植物学报，2002，22（5）：1275-1281.

[5] 何炎红，郭连生，田有亮.白刺叶不同水分状况下光合效率及其叶绿素荧光特性的研究[J].西北植物学报，2005，25（11）：2226-2233.

[6] 劉毅，邢晓莹，张盼飞，等.园艺植物水分胁迫研究进展[J].山西农业科学，2015，43（4）：499-504.