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不同油茶無性系苗期的光合特性分析

作者:未知

  
  摘 要:隨著近些年來我國經濟社會的快速發展,人們的生活水平不斷提高,對各種物質的需求量不斷加大。油茶作為一種我國特有的油料作物,在近些年的經濟發展過程中受到了人們的關注。尤其是我國南方丘陵山地地帶的地區,由于種植油茶樹促使很多地區經濟得到了發展,實現了脫貧致富的目標。本文將就不同油茶無性系苗期光合作用的特點進行研究。
  關鍵詞:油茶無性系;苗期光合作用;特性分析
  中圖分類號:S794.4 文獻標識碼:A DOI:10.19754/j.nyyjs.20191030032
  
  引言
  在油茶樹進行種植過程中,不同品種的油茶在無性系苗期產生的光合作用情況會有很大不同。現階段已經有一些文獻對不同無性系油茶在苗期的光合作用進行了研究,通過對已有的一些文獻進行參考可以發現,針對不同的油茶品種和地域條件,油茶在光合作用方面會表現出一定的適應性。本文將就此進行研究,以期為油茶種植奠定基礎。
  1 研究用地的選擇
  本次研究中選擇位于我國南方某一丘陵地區的苗圃作為研究用地。該苗圃位于海拔75m的丘陵地帶,坡度較緩。通過對苗圃內的土壤情況進行研究可以發現,該苗圃中的土壤母質為花崗巖,土壤為紅壤,土壤酸堿度呈弱酸性。該地區位于亞熱帶季風氣候內,年平均氣溫為18℃,對油茶樹而言屬于較為適宜的生長溫度。該地區年平均降水量較多,因此不存在發生干旱等情況對油茶樹的生長造成影響。通過對該地區的氣象資料進行研究可以發現,該地區年平均日照量介于1588~1321h,因此在開展對油茶樹光合特性研究方面具有較好的優勢。同時,在選擇研究所用的地塊時對其周圍環境進行了研究,消除了可能影響油茶樹光合作用的各種不利因素,通過采取控制變量的方式實現對油茶無性系苗期光和特性的研究。
  2 研究對象的選擇
  在本次研究中主要對5種待測試的油茶無性系嫁接苗,所選擇的品種分別是湘林1號、湘林7號、湘林81號、湘林82號以及湘林97號。在選擇的品種中,1號和7號是現階段該地區已經大面積種植的油茶品種,而其它品種則為新品種,但是在試種階段均表現出良好的形狀,因此考慮在該地區進行大面積推廣。在所選擇的品種中,嫁接所用的接穗來自于同一苗圃,選擇的砧木為本地油茶籽發芽之后的植株。選擇同樣的嫁接時間,在經過嫁接之后要將嫁接苗全部進行移栽。每一個無性系選擇3株長勢良好且接近的植株進行研究。
  3 研究方法的選擇
  在本次研究過程中,主要從2個方面對不同油茶無性系苗期光合特性進行比較。
  3.1 對選擇的植株每天光合作用發生的變化情況進行研究
  對于這一方面研究選擇的時間為2016年9月中旬的晴天,采用的儀器為光合儀。在進行研究過程中,從每天早上8∶00開始,每2h對其光合作用情況進行1次測定。在進行測定過程中計算其凈光合作用速率、蒸騰作用速率、氣孔導度、細胞間二氧化碳濃度、吸收的有效輻射以及進行光合作用過程中的大氣溫度等數據。同時對植株的水分利用情況進行計算。
  3.2 對植株對光照產生的響應曲線進行研究
  對于這一方面的研究同樣選擇在晴朗的天氣進行,一般采用LED作為光管,同時對區域內的二氧化碳濃度及逆行設置,在本次研究種選擇的二氧化碳濃度為360μmol/mol。選擇的植株生長溫度為28℃,設置不同的光照強度,保證每個待測植株在不同梯度的光照強度下的光照時間相同,然后對其光合作用的情進行詳細記錄和研究。
  4 試驗結果分析
  4.1 不同油茶無性系苗期光合作用日變化情況分析
  通過本次研究可以發現,選擇的品種不同油茶無性系的光合作用日變化規律較為相似,其試驗測得結果數值曲線均呈現出2個明顯的峰值。因此可以認定油茶在進行光合作用過程中出現明顯的光合午休情況。實驗獲得的相關數據表明,從8∶00開始進行測試,光合作用情況隨著光照強度以及大氣溫度的升高而逐漸增加,在10∶00作用達到峰值。在12∶00,由于受到溫度的影響,葉片出現氣孔閉合等現象,導致光合作用速率下降。而在2∶00左右則又出現峰值,在此之后光合速率逐漸下降。在選擇的不同無性系油茶中,97號油茶品種的日平均光合速率為4.97μmol/(m2·s),凈光合作用速率的峰值能夠達到7μmol/(m2·s),同時對相關曲線進行研究可以發現,該品種的油茶每天的光合作用的變化較小,光合作用能力最強。
  4.2 不同無性系油茶葉片氣孔導度以及細胞間二氧化碳含量變化情況研究
  通過對研究獲得的相關數據進行分析發現,葉片氣孔導度同細胞之間的二氧化碳濃度成反比。主要是因為在葉片氣孔導度較小的情況下,光合作用速率較低,使呼吸作用速度加快,造成二氧化碳的釋放量增大,最終導致細胞之間的二氧化碳濃度升高。反之,在葉片氣孔導度較大的情況下,光合作用的速率也相對較高,而光合作用過程中消耗的二氧化碳量大于呼吸作用產生的二氧化碳量,因此使得細胞之間二氧化碳的含量降低。通過對5種不同無性系油茶的實驗結果進行研究可以發現,所有的油茶葉片氣孔導度的變化都呈現出2個峰值的情況,由于上午氣溫相對較低,使得氣孔導度增加,而下午溫度升高,為了降低蒸騰作用而使得葉片氣孔導度降低。在所有選擇的研究對象中,1號、97號的日變化情況較為嚴重,而7號、81號、82號日變化情況則不太明顯。
  4.3 不同無性系油茶蒸騰作用日變化情況
  通過對5種不同無性系油茶的蒸騰作用情況進行作圖可以發現,葉片的蒸騰速率日變化情況同樣呈現出2個峰值的變化。在8∶00左右,由于環境溫度較低,葉片氣孔導度相對較高,導致蒸騰作用速率較小。隨著環境溫度和光照強度不斷增加,葉片氣孔導度也在不斷下降,使得氣孔阻力不斷升高,最終導致蒸騰速率下降,出現低谷。在此之后,雖然大氣溫度依然相對較高,但是隨著光照強度不斷下降,蒸騰速率出現升高的趨勢。在每天的14∶00之后,氣溫逐漸降低,光照強度也不斷下降,使得葉片氣孔導度也有所升高,因此蒸騰速率也有所提高。在所有的研究對象中,通過對獲得的相關數據進行研究發現,97號的蒸騰速率相對較高,而1號和7號的蒸騰速率則有所下降,81號和82號的蒸騰速率則最小。   4.4 不同無性系油茶葉片水分利用日變化情況
  通過對物種無性系油茶的葉片水分利用日變化情況進行研究發現,在所有的研究對象中,葉片日變換情況相對一致,隨著光照增強,大氣溫度升高,空氣的相對濕度下降,會導致葉片水分利用率出現下降的情況;反之,在光照強度降低,大氣溫度下降,空氣相對濕度升高的情況下,則會出現葉片水分利用率升高的趨勢。通過對相關數據進行研究發現,在每天的10∶00左右,葉片水分利用率最高,而在12∶00左右,葉片水分利用率最低。這主要是由于大氣溫度升高,空氣的相對濕度下降,導致葉片氣孔關閉造成的。
  5 結果討論
  在本次研究中,選擇的研究對象對于光合作用的日變化均呈現出2個峰值的情況。基本上所有的光合作用出現的光合午休現象都在12∶00,這一結果同以往的研究結果一致。造成這種情況出現的主要原因是在中午的時候,較高的環境溫度和較強的光照強度使得植物的葉片氣孔出現關閉,同時光合作用過程中涉及到的多種酶活性下降,植物通過降低光合作用速率實現自我保護,因此出現明顯的光合作用速率下降的情況。但是,在之前的一些研究中,對于光合作用速率出現單峰的情況,并未出現光合午休現象。這主要是由于不同品種的油茶對于不同環境的適應能力具有一定的差異性。
  對于葉片氣孔導度而言,其主要同外界環境之間的聯系較為緊密。在油茶植株進行光合作用過程中,控制是否出現午休現象的因素有2個,其中就包括氣孔導度。而判斷植物出現午休現象是否受到氣孔導度控制的主要依據是蒸騰作用和細胞間二氧化碳濃度的變化情況。如果出現蒸騰作用和細胞間二氧化碳濃度同時減小的情況,則可以判定造成光合作用速率下降的原因是氣孔導度。而如果出現蒸騰作用速率升高而細胞間二氧化碳濃度降低的情況則可以認定造成光合作用速率下降的原因是其它因素。通過對不同油茶無性系苗期光合特性的比較對油茶種植具有指導意義。
  6 總結
  本文通過對不同油茶無性系苗期光合特性進行比較發現,對于研究過程中選取的研究對象而言,造成不同油茶無性系苗期光合作用速率出現變化的情況受多種因素影響。例如光照強度、大氣溫度、葉片導度、升騰作用速率以及其它因素。因此,在進行油茶種植過程中必須選取合適的種植品種,依據該地區的實際條件進行種植才能取得較好的種植效果。
  參考文獻
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  作者簡介:
  陽文浩(1991-),男,本科,助理工程師。研究方向:林學。
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