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水分胁迫对彩叶草苗期植株叶片光合特性的影响



全 文 :1560 2014 年第 10 期
收稿日期:2014-06-06
作者简介:鄂晓丹 (1982 -) ,女,黑龙江牡丹江人,讲师,硕士,从事园林规划设计及植物景观设计教学研究工作。
E-mail:exiaodantougao@ 163. com。
文献著录格式:鄂晓丹. 水分胁迫对彩叶草苗期植株叶片光合特性的影响 [J]. 浙江农业科学,2014 (10) :1560 - 1562.
水分胁迫对彩叶草苗期植株叶片光合特性的影响
鄂晓丹
(黑龙江林业职业技术学院,黑龙江 牡丹江 157011)
摘 要:以彩叶草绯红品种为试验材料,在东北地区对其在不同水分胁迫下的光合特性进行了研究。结果
显示,随着水分胁迫的加剧,净光合速率、气孔导度、胞间 CO2 浓度、蒸腾速率 4 项光合指标均显著下降,通
过各曲线变化方向可以判断出,彩叶草净光和速率受到气孔和非气孔两种因素限制。因此,在东北地区环境相
对贫瘠的市政园林绿地中种植时,应采取合理的灌溉技术来保证彩叶草在生长过程中得到充足的水分,保证其
美化环境的观赏特性。
关键词:彩叶草;园林绿化;光合特性
中图分类号:S 682. 36 文献标志码:A 文章编号:0528-9017(2014)10-1560-02
彩叶草为唇形科鞘蕊花属多年生草本观叶植物。
株高 30 ~60 cm,因叶色多样,观赏性强,在东北地
区常作一、二年生栽培,广泛应用于花坛、花镜、分
车带绿化。东北地区夏季高温、少雨,很多市政绿地
不能得到及时灌溉,造成干旱,严重阻碍彩叶草生长
发育。植物主要依赖光合作用产生的有机物及能量进
行生长及代谢[1],同时光合作用可消耗空气中的
CO2,放出 O2,提高空气质量。因此,光合作用无论
是对植物还是对人类都是一个重要的过程。水分胁迫
是影响光合作用的重要因子[2]。受气孔因素和非气孔
因素共同作用的限制,水分胁迫会导致植物光合作用
降低。植物为降低体内水分散失,会关闭气孔,同时
也限制了对 CO2 的吸入,导致光合碳同化速率下降,
电子传递量与卡尔需求间失衡,随着胁迫时间的延
长,多余的电子就有可能与 O2 结合产生大量活性氧,
导致膜脂过氧化[3],对植物造成不可逆伤害。目前,
对水分胁迫下彩叶草光合生理相关研究未见报道,仅
见彩叶草光合特性比较方面研究。本文研究不同程度
水分胁迫对彩叶草叶片净光合速率 (Pn)、气孔导度
(gs)、胞间 CO2 浓度 (Ci)、蒸腾速率 (Tr)的影响,
对彩叶草市政绿化具有实际应用意义,旨在为彩叶草
抗旱性鉴定提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1. 1 材料
试验于 2013 年 4 - 6 月在黑龙江林业职业技术
学院青梅花艺温室进行。供试彩叶草品种为绯红,
种子购于辽宁五色花园艺公司。
1. 2 处理设计
选取大小均匀无病虫害的种子,常规消毒后播
种于苗盘中,肥水正常管理,2 片真叶时定植于直
径 16 cm,高 14 cm的花钵中,土壤为腐殖土:草
炭土 2∶ 1,每钵 1 株,培养 30 d后,选取生长势旺
盛、高矮一致的彩叶草进行试验。共设 5 个处理,
CK充分供水 (含水量达体积 30%左右) ,其余处
理分别间隔 5,10,15 和 20 d 供水 1 次 (每盆每
次浇水 1 L,以保证处理一致) ,每处理 10 株,重
复 3 次,20 d选取顶部健康功能叶进行相关指标测
定。
1. 3 光合生理指标
选用 Li-6400 便携式光合仪测定各处理叶片相
关光合指标。每片叶记录 5 个值,从 6:00 - 18:
00,每隔 2 h测 1 次 Pn,gs,Ci和 Tr值。
2 结果与分析
2. 1 对 Pn的影响
图 1 显示,彩叶草不同处理叶片的 Pn 日变化
曲线呈双峰型,对照峰值出现在 10:00 和14:00,
其他水分处理峰值出现在 8:00 和 14:00。对照
双峰值均显著高于其他处理,所有处理的双峰分界
点都是 12:00。说明彩叶草有明显的 “光合午休”
现象,随着水分胁迫的加剧,Pn 值降低,以胁迫
鄂晓丹:水分胁迫对彩叶草苗期植株叶片光合特性的影响 1561
20 d为最低。
图 1 不同水分胁迫下彩叶草叶片 Pn日变化
2. 2 对 gs的影响
图 2 显示,对照 gs 值日变化曲线呈双峰型,
其他各处理均呈下降趋势。对照 gs 值 6:00 - 12:
00 呈先升后降的趋势,与 Pn 变化一致,随着 gs
下降,16:00 又出现 1 个峰值。其他处理 gs 值显
著低于对照,以 6:00 气孔开放程度最大,随后持
续下降,16:00 出现缓慢回升,但仍显著低于
6:00。由此可知,气孔的开放程度同胁迫程度呈
负相关,以胁迫 20 d为最低。
图 2 不同水分胁迫下彩叶草叶片 gs日变化
2. 3 对叶片 Ci的影响
图 3 显示,对照 Ci 日变化曲线呈双峰型,峰
值分别出现在 10:00 和 14:00,其他处理呈先降
后升的趋势;5,10,15 d水分胁迫处理的从8:00
开始 Ci值差异显著,20 d 处理的从 16:00 开始,
水分胁迫愈剧烈,Ci值下降愈显著。
2. 4 对叶片 Tr的影响
图 4 显示,彩叶草叶片 Tr 随水分胁迫加剧而
显著降低。对照呈单峰曲线型,最高值出现在
14:00,5,10,15 d 水分胁迫处理的呈双峰曲线
型,峰值出现在 10:00 和 14:00,水分胁迫 20 d
的呈单峰曲线,峰值出现在 8:00,随后持续下
降,但变化较平缓。
图 3 不同水分胁迫下彩叶草叶片 Ci日变化
图 4 不同水分胁迫下彩叶草叶片 Tr日变化
3 小结和讨论
研究结果表明,彩叶草绯红品种的 Pn 日变化
曲线为双峰型,说明有明显的 “午休”现象,日
变化中温度逐渐升高,植物处于相对干旱的环境
中,为了适应干旱环境,在生长进化过程中形成
“午休”现象,实现自我保护,通过减少水分散
失,降低光破坏程度[4]。许大全[5]认为,中午 Pn
下降可能既有气孔因素又有非气孔因素的影响。对
照组 6:00 - 12:00 的 Pn 变化曲线同 gs 一致,
6:00 - 8:00 光合作用强烈,导致 Ci 降低,而
10:00 - 14:00 的 Pn 降低的主要原因是气孔因
素,14:00 - 16:00 的 Pn 降低的主要原因是非气
孔因素。随着水分胁迫加剧,gs 呈下降趋势,Ci
呈先降后升的趋势,说明干旱胁迫条件下,彩叶草
叶片净光合速率受气孔因素和非气孔因素影响。5
d胁迫 (轻度干旱)下,8:00 - 12:00 的 Pn 降
低的主要原因是气孔因素,14:00 - 18:00 彩叶
草叶片 Pn降低的主要原因是非气孔因素。水分胁
迫 10,15 d (中度干旱)和 20 d (重度干旱) ,其
Pn曲线同 Tr曲线变化一致;8:00 后,Pn值同 gs
1562 2014 年第 10 期
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和 Ci浓度变化趋势相似,说明 8:00 - 14:00 的
Pn值降低的主要原因是气孔因素,14:00 - 18:
00 的 Pn值主要受非气孔因素的制约。
综上所述,彩叶草受到水分胁迫时,其净光合
速率下降,光合速率会受到气孔限制和非气孔限
制,且水分胁迫使彩叶草叶片发生了 “光合午休”
现象。因此彩叶草在光照较强处种植时要充分浇
灌,保证水分供应,以增强观赏性。
参考文献:
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(责任编辑:张瑞麟)
收稿日期:2014-06-14
基金项目:浙江省公益性技术应用研究计划科技兴企助农项目 (2014C32134)
作者简介:陶正明 (1970 - ) ,男,副研究员,主要从事中药栽培技术、品种选育与药材质量研究工作。E-mail:zmtao2002 @
aliyun. com. cn。
文献著录格式:陶正明,姜武,吴志刚,等. 温郁金最佳播种期试验 [J]. 浙江农业科学,2014 (10) :1562 - 1563.
温郁金最佳播种期试验
陶正明1,姜 武1,吴志刚1,朱进洪2
(1. 浙江省亚热带作物研究所,浙江 温州 325005;2. 浙江星坪中药材种植有限公司,浙江 文成 325311)
摘 要:栽培技术是中药材 GAP管理的重要内容,对药材道地性和稳定性有着重要作用。针对温郁金多年
来栽培不科学问题,本研究在保证各栽培措施相同的前提下,设立 6 个不同播种时间,以产量和挥发油含量作
为评价因子,确定温郁金的最佳播种期。结果显示:在 3 月 28 日和 4 月 6 日播种的温郁金总产量可达 3 000 kg·
hm -2,显著高于其余播种时间;且 4 月 6 日播种的温郁金根茎挥发油含量最高。因此,3 月下旬至 4 月初为温郁
金最佳播种期,过早或过晚都将影响其产量和质量。
关键词:温郁金;最佳;播种期;产量;挥发油
中图分类号:S 567 文献标志码:B 文章编号:0528-9017(2014)10-1562-02
温郁金 (Curcuma wenyujin)系姜科姜黄属植
物,其块根、根茎可供药用,块根加工成的药材温
郁金是浙江省著名道地药材 “浙八味”之一[1 - 2]。
根据药用部位与加工方法的不同,其地下根茎、块
根可分别加工成 3 种不同药材:块根煮熟晒干称温
郁金,鲜侧根茎纵切厚片晒干称片姜黄,主根茎煮
熟晒干称温莪术。3 种药材均为 2010 年版 《中国
药典》收载品种[3]。温郁金在温州地区已有 1 000
多年栽培历史,宋《重修政和经史证类备用本草》
中记载的药材蓬莪术在其名前冠以 “温州”二字,
以示道地[4]。近年利用从温莪术油中分离得到的
新型抗癌活性物质 β-榄香烯,已研制成疗效好、
副作用小的新型抗肿瘤药物[5 - 7],温郁金具有极高
的市场价值。然而,温郁金存在的长期连作障碍问
题导致其产量减少、品质下降;再则,产区多年来
温郁金良种意识缺乏,且只追求暂时的经济利益,
导致良种不留于栽种而使用不适合作为种源的根
茎,多年的恶性循环使得产区的温郁金产量和品质
较历史最佳均有所下降。目前温郁金的最佳播种期
尚未见报道,从栽培播种的技术角度出发,本研究
将温郁金种茎 (自留种)在 6 个不同播种时间下
种,集中于 12 月中旬采收,以产量和根茎挥发油
含量为评价指标,确定温郁金的最佳播种期,为优
质温郁金药材产量和质量的提高提供理论基础。