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农业论文短期昼间亚高温胁迫对番茄光合作用的影响


所属栏目:经济科学论文
发布时间:2014-03-30 09:13:41  更新时间:2014-03-30 09:37:40

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  植物的光合作用是为生长提供能量,是决定作物生长和生产力的重要因素。光合作用对环境非常敏感,极易受到环境的影响。从很多实验中证明,在高温的环境下,植物的光合作用会被抑制。但以往的实验中,都是将环境集中设置到极高温情况下,而对于植物进行光合作用的适宜温度上限实验却很少。短期昼间的亚高温状态胁迫,是很多室内植物种植所遇到的情况,会给番茄的生长带来极大的影响。

  [摘要]为探讨番茄在日光温室的春末夏初的亚高温情况下,是否会对光合作用造成影响。采用模拟气候室,来观察不同情况下的温度对番茄光合作用会有怎样的影响。

  [关键词]光合作用,亚高温胁迫,短期昼间

  引言

  实验者对处于亚高温胁迫状态下的番茄进行研究,从以往实验中表明,番茄的光合速率出现明显下降的情况,随着时间增加,下降速度也就越快。研究都是集中在同一天上午九点到十一点内的光合作用,没有进行各个时段中的实验。本实验为人工模拟的温度室,可以研究在短期亚高温的胁迫之下,会对番茄的光合作用造成怎样的影响,为以后的番茄栽种温度控制,提供有效的依据。

  一、实验的方法、材料

  1.材料

  在某科技研究基地中,用最为常见的番茄品种进行实验。实验所用番茄为温室穴盘育苗,植株有6片真叶开展之时,将其植入塑料盆中,一个塑料盆中限定一株,塑料盆的大小必须为直径16cm,高16cm;栽植用土的成分为:草炭、田园土、腐烂猪粪,其比例分别为2:3:3

  2.实验的设计

  在植物植入塑料盆之后到1花序第一朵花前1d,需要使用正常温度,昼夜温度分别为26℃、16℃;1花序第一朵花前2d,把植物从温室搬进人工气候控制室,在开花当天调节好温度。

  人工气候控制室为7㎡,分别使用空调、人工设置光源、加湿等方式,模拟外界环境。早上6:00升温开始,到早上9:00之时,便可以达到处理时所设置好的温度,亚高温36℃,对照26℃,将此温度保持到下午14:00,开始对其进行降温,到晚上17:30之时,温度为19℃。保持到22:00之时,再次进行降温,直到凌晨3:00之时,温度为14℃,保持到早上6:00.

  光照的设置分别为:6:00-9:00设置为450~650m/(㎡.S),9:00-14:00设置为1200~1300mmol(㎡.S),14:00-17:30设置为450~650mmol(㎡.S)。将湿度控制在64%左右,保持恒湿状态。

  实验进行之后的2、4、8天中,随机抽取一株整齐的植株进行检测,根据1花序的第一片叶光合作用指标进行检查,并且每个需要重复三次处理。

  二、测定方法

  1、光合速率变化的测定

  亚高温状态下的2、4、8中的6:00、9:00、14:00、17:30之时进行相关指标的测定。使用Li-6500型号的光合仪进行测定。

  2、观察气孔开闭情况

  亚高温状态下3天对气孔进行观察,看有哪些变化。从6:00开始,以每隔两个小时便取第一花序的第一片番茄叶进行观察。先切取叶片边缘2~3mm2的小方块,以2.6%茂二醛进行前固定,用2%的锇酸来后固定,使用常规状态的乙醇丙酮对其进行脱水处理,醋酸异戊脂进行置换,然后再用液体CO2对其干燥后,才能进行样品粘台,从而实施喷金处理。在电子显微镜下,可以对叶片中的气孔开发比例进行观察,并留下照片,观察统计必须要十个视野以上,从中获取平均值。

  3.数据分析

  采用表格形式对数据进行处理,使用DPS统计,想要对差异的显著性比较,采用Duncan新复极差法。

  三、实验结果分析

  昼间亚高温中的番茄光合的变化

  从实验结果中,可以明显的看出在亚高温下的番茄光合速率的明显变化,由于处理时间的长短差异,对其影响也大不相同。在处理的2d之时,亚高温对处理植株的光合速率要高于对照。而进行到4d之时,明显亚高温下的支柱在各个时段中的光合速率都远远低于对照;直到8d之时,更是下降的特别明显。在11:00~15:00时间段中,植株的光合速率下降最为显著。

  在其他时间段中,下降的幅度则在渐渐减小。从日变化中可以看出,昼间亚高温处理下的植株,在光合速率上并不突出,但依然清晰可见。在11:00之时,是一天中光合效率最高的阶段,随后就开始逐渐下滑,直到在下午13:00之后是一个低谷,随后开始逐渐好转。到了15:00之后,出现急剧下降,在18:00之时,便是一天中最低的时刻。

  以上实验结果,都足以说明,在2d均为36℃昼间亚高温情况下,能够提高番茄植株的光合速率。如果以这样的亚高温胁迫状态持续6d或以上,都会对番茄植株的光合率进行抑制。然而,在此实验条件之下,并没有存在光合午休的情况。36℃的昼间亚高温状态下,番茄的光合速率有轻度光合午休的状况。

  结语

  适宜的温度、光照条件下,处于2d左右的昼间亚高温的情况下,可以提高番茄的光合速率,如果一旦是到了4d以上,依然是处于36℃的高温,则会抑制番茄的光合速率。从实验中可以表明,长时间处于适宜温度的情况生长,番茄短期在亚高温状态中,可以通过对气孔状态调节,也会对气孔进行激活,提高光合速率,从而可以避免光合速率下降的问题。但是,如若长期处于亚高温状态下,不仅无法达到提升番茄光合速率,还会导致番茄光合速率下降。适宜温度下,番茄的光合速率未存在光合午休的情况,然而长期在36℃条件下,番茄的光合速率发生了变化,也导致光合午休情况出现。说过光合午休不仅与光照有光,也和温度有极大的关系。

  参考文献:

  [1]李天来,李淼.短期昼间亚高温胁迫对番茄光合作用的影响[J].农业工程学报,2009,25(9):220-225.

  [2]CaCl2和水杨酸对昼间亚高温胁迫下番茄叶片光合作用的影响[J].西北农业学报,2009,18(4):284-289.

  [3]李天来,赵乐,华利静等.昼间亚高温影响番茄叶片光合及PSⅡ活性的钙素调控作用[J].华北农学报,2011,26(3):150-156.



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