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5种丛枝菌根真菌对君迁子幼苗光合生长的影响



全 文 :Vol. 34 No.2
Jun. 2016
第 34卷 第 2期
2016年 6月
经 济 林 研 究
Nonwood Forest Research
Doi:10.14067/j.cnki.1003-8981.2016.02.015 http: //qks.csuft.edu.cn
收稿日期:2015-11-23
基金项目:国家“十二五”科技支撑计划项目“经济林高效生产关键技术研究与示范”(2013BAD14B00)。
作者简介:常双双,硕士研究生。 通讯作者:王 森,教授,博士。E-mail:csuftwangsen@163.com
引文格式:常双双,王承南,王 森 ,等 . 5种丛枝菌根真菌对君迁子幼苗光合生长的影响 [J].经济林研究 , 2016, 34(2): 79- 85.
5 种丛枝菌根真菌对君迁子幼苗光合生长的影响
常双双 a-c,王承南 a-c,王 森 a-c,朱江华 a-c,毛克俭 d
(中南林业科技大学 a.经济林培育与保护教育部重点实验室,湖南 长沙 410004;b.经济林育种与栽培国家林
业局重点实验室,湖南 长沙 410004;c. 经济林培育与利用湖南省协同创新中心,湖南 长沙 410004;
d.芦头实验林场,湖南 平江 410400)
摘 要:为了探明丛枝菌根真菌对君迁子生长及光合作用的影响,以分别接种了细凹无梗囊酶(Acaulospora
scrobiculata,简称 AS)、聚丛根孢囊酶(Rhizophagus aggregatus,简称 RA)、扭形多样孢囊酶(Diversispora
trotuosa,简称 DT)、根内根孢囊酶(Rhizophagus intraradices,简称 RI)、摩西斗管囊酶(Funneliformis
mosseae,简称 FM)等 5种丛枝菌根真菌和未接种菌根真菌的君迁子幼苗为试材,对 6种处理下君迁子幼苗
的生长情况和叶片的主要光合指标进行了观测,并用双曲线修正模型对所测数据进行拟合,得到光合响应曲线
及各处理下君迁子幼苗各光合特征参数。结果表明:①菌根化的君迁子幼苗其株高、地径、叶片数、植株鲜
质量等指标值均有明显的提高,与未接种的对照组相比,接种 AS、RA、DT、RI、FM使君迁子的株高分别提
高了 48.22%、62.01%、14.34%、14.66%、29.01%;其地径分别提高了 22.81%、46.84%、21.19%、17.23%、
14.72%;其植株鲜质量分别提高了 93.69%、103.93%、53.98%、68.52%、84.44%;其单株叶片数比对照组多
2~ 5片。②菌根化的君迁子幼苗其净光合速率、光饱和点均高于对照组,而其光补偿点则反之。③各接种处理
的净光合速率的日变化趋势较为一致,均呈“双峰”曲线,12:00~ 14:00时均存在“午休”现象,但接种处理
下君迁子幼苗叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用率的日均值均高于对照组。研究结果表明:
接种丛枝菌根真菌能够显著提高君迁子幼苗的净光合速率,改善其对光的适应性,对植株的生长有显著的促进
作用,但促进作用因菌种而异。
关键词:丛枝菌根真菌;君迁子;生长量;光响应;光合日变化
中图分类号:S665.3 文献标志码:A 文章编号:1003—8981(2016)02—0079—07
Effects of inoculating different kinds of AMF on growth of seedlings in
Diospyros lotus
CHANG Shuang-shuanga-c, WANG Cheng-nana-c, WANG Sena-c, ZHU Jiang-huaa-c, MAO Ke-jiand
(a. Key Lab of Cultivation and Protection for Non-Wood Forest Trees of Education Ministry; b. Key Lab of Non-Wood
Forest Products of State Forestry Administration; c. Hunan Provincial Cooperative Innovation Center of Non-wood
Forest Cultivation and Utilization, Central South University of Forestry & Technology, Changsha 410004, Hunan,
China; d. Lutou Test Forest Farm, Central South University of Forestry & Technology, Pingjiang 410400, Hunan, China)
Abstract: In order to ascertain the effects of AMF on growth and photosynthesis of Diospyros lotus, taking seedlings
in D. lotus as materials, which were infected by five kinds of AMF, Acaulospora scrobiculata (AS), Rhizophagus
aggregatus (RA), Diversispora trotuosa (DT), R. intraradices (RI), and Funneliformis mosseae (FM), growth indexes
and main photosynthetic indicators of the materials and CK were determined. The photosynthetic response curves and
photosynthetic characteristic parameters of the seedlings in the treatments, through fi tting hyperbolic correction model.
The results showed that infection of AMF signifi cantly increased the growth indexes of seedling compared with CK,
including seedlings height, ground diameter, leaf number and fresh mass per plant. In the AS, RA, DT, RI, and FM
treatments, seedling heights were respectively enhanced by 48.22%, 62.01%, 14.34%, 14.66%, 29.01%; ground diameters
were respectively increased by 22.81%, 46.84%, 21.19%, 17.23%, 14.72%; fresh mass per plant were respectively
80 第 2期常双双,等:5种丛枝菌根真菌对君迁子幼苗光合生长的影响
光合作用是植物积累物质和产量形成的基础,
较强的光合能力是植物高产的前提 [1]。外界因素
可以通过影响植物体的叶绿素含量、光合器官结
构进而影响碳同化能力 [2],又可以通过影响植物
的生长发育从而影响植物的碳同化能力、光合作
用能力 [3]。在众多的外界因素中,菌根真菌是一种
不容忽视的因素之一。地球上分布最广泛的菌根是
丛枝菌根,它们是由球菌门的真菌与植物的根系形
成的共生体 [4]。近年来,丛枝菌根真菌对宿主植物
生长的有利作用已被广泛关注 [5-8]。在以往的相关
研究中,研究者更多地侧重于丛枝菌根真菌对土壤
养分、营养吸收能力等方面 [9-12]的探讨,但对宿主
植物光合作用影响的研究报道却相对较少。
君迁子 Diospyros lotus L.为柿属落叶乔木 [13],
是我国栽培柿树时常用的砧木。君迁子作为砧木
在一定程度上能够增强柿树的适应性和抗性,进
而发挥其调节树势的功能 [13]。有关研究结果表明,
丛枝菌根真菌能够侵染君迁子从而形成菌根 [14],
但有关丛枝菌根真菌对其光合作用的影响的研究
尚未见诸报道。鉴于此,本研究通过接种 5种丛
枝菌根真菌,试图从光合特性角度探讨丛枝菌根
真菌对君迁子的影响问题。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试菌种:供试菌种是笔者从北京市农林科
学院植物营养与资源研究所“丛枝菌根真菌种质资
源库(BGC)”中购得的,其分别为 Acaulospora
scrobiculata( 简 称 AS)、Rhizophagus aggregatus
(简称 RA)、Diversispora trotuosa(简称 DT)、
Rhizophagus intraradices(简称 RI)、Funneliformis
mosseae(简称 FM),菌种包括真菌菌丝、孢子、
培养基质及部分根段。
供试基质:将从中南林业科技大学苗圃中所
采的土样风干,过孔径为 3 mm的标准土壤筛,
然后将其与从市场上购得的河沙(同样过3 mm筛)
按照 1︰ 3的比例充分混合,在高压蒸汽灭菌锅
中进行灭菌(温度 126 ℃,时间 2 h)处理 [4],
将灭菌后的混合基质均匀摊在已灭菌的报纸上风
干以备用。基质的理化性质为:pH值 6.27,全氮
0.57 g/kg,水解氮 40 mg/kg,全磷 90 mg/kg,速效
磷 6.47 mg/kg。
君迁子的种子:供试种子从市场上购得,经
0.5%高锰酸钾溶液浸泡 1 h后,用(40±1)℃的
无菌水浸泡 3 d(每天换水 2次),放入灭菌的河
沙内催芽。
1.2 试验设计
试验分为接种和不接种两种,共计 6个处理:
接种 AS、接种 RA、接种 DT、接种 RI、接种 FM
和 CK(未接种的对照组)(文中除有特殊说明外,
各处理的排列顺序均同此),每个处理 40株。试
验时间为 2015年 5月至 10月,试验地点为中南
林业科技大学苗圃。
1.3 播种及播种后的管理措施
将灭菌后的基质放入消毒后的塑料花盆的 2/3
深处,按 10 g/盆的播种量将各菌种撒在基质上,再
盖上一层厚约 5 cm的基质,打孔(孔深 2 cm),
将露白的种子放入孔内,再覆盖一层厚约 2 cm
的基质,浇水,放入苗圃内的塑料拱棚中。拱棚
使用前,用 5‰的多菌灵溶液对棚内土壤进行杀
菌处理,下覆反光膜、上覆塑料布。当棚内温度
高于 30 ℃时应将塑料布揭下放风、透气。为了
避免烈日暴晒灼伤幼苗,在塑料拱棚上增设遮阳
率为 70%的遮阳网。苗出齐后按照 4株 /盆的留
苗量进行间苗,出苗 1个月后每周浇复合肥溶液
1次,以满足植物和菌种正常生长的需要。
increased by 93.69%, 103.93%, 53.98%, 68.52%, 84.44%; leaf number were increased by 2-5 pieces. Net photosynthetic
rates and light saturation points were higher compared with CK, but light compensation points were lower. The diurnal
variation trends of net photosynthetic rates of the treated seedlings were consistent, and the diurnal variations were typical
bimodal curves with midday depression of photosynthesis during 12:00-14:00. The net photosynthetic rate recovered
more quickly than CK after the midday depression. And the diurnal mean values of net photosynthetic rate, stomatal
conductance, transpiration rate and water use effi ciency were higher than CK. AMF could increase net photosynthetic
rate, improve photosynthetic adaptability of seedlings, and promote growth of seedlings. But different AMF had different
promote effects on seedlings growth in D. lotus.
Keywords: arbuscular mycorrhizal fungi (AMF); Diospyros lotus; increment; light response; diurnal variation of
photosynthesis
81第 34卷 经 济 林 研 究
1.4 试验方法
1.4.1 侵染率的计算方法
参照吴强盛 [15]和袁继鑫 [16]的方法,将洗净
的君迁子根切成 1 cm左右的根段,将根段放入
FAA固定液中固定 24 h以上。将固定好的根段取
出,用蒸馏水清洗 3~ 5遍,放入玻璃器皿中,
加入 10%的 KOH,置于 90 ℃的恒温电热水浴锅
中保温 1 h;倒出 KOH 溶液,再用蒸馏水清洗
3 ~ 5次;用 10%的 H2O2漂白 20 min;蒸馏水清
洗加入 1%的 HCL溶液,酸化 5 min;倒出 H2O2
溶液,蒸馏水清洗后将根段放入 0.05%的台盼蓝染
色剂(将 0.15%台盼蓝溶液、85%乳酸、甘油按
照 1︰ 1︰ 1的比例进行配比)中染色 10 min;染
色后将根段放入甘油中进行脱色,镜检。
1.4.2 生长指标的测定
10月上旬分别测定植株的株高、地径、叶片数;
收获后,将花盆倒扣,缓慢拔出植株,注意保持
根系的完整,用水冲净根系上的杂质,然后用吸
水纸吸干根系表面的水分,分别测定植株地上和
地下部分鲜质量、风干质量。每个处理测量 30株。
1.4.3 光合指标的测定
分别选取各处理中有代表性的植株和叶片,
利用产自美国 LICOR公司的 LI-6400便携式光合
测定仪,测定叶片的净光合速率(Pn)、胞间二氧
化碳浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、空气中二氧化
碳的浓度(Ca)等光合作用指标,每个处理测 3株,
每株测 3个叶片。分别按如下公式 [18-19]计算水分
利用率和气孔限制值:
水分利用率 (EWU)= Pn/Tr;
Ls(气孔限制值 )= 1- Ci / Ca。
光响应曲线的测定:叶室配置 LED红蓝光源,
光合有效辐射梯度设定为 0、25、50、75、100、
150、200、400、600、800、1 000、1 200、1 400、
1 600、1 800 mmol·m- 2s- 1,参比室中的二氧化碳
浓度设为 394 mmol·mol- 1。利用双曲线修正模型
拟合得到光响应曲线,计算光响应曲线的有关参数。
1.4.4 数据分析
利用 SPSS软件对所测数据进行分析。
2 结果与分析
2.1 不同接种处理对君迁子幼苗光合产物的影响
不同接种处理对君迁子幼苗生长量的影响情
况如图 1 所示。图 1表明,接种丛枝菌根真菌显
著促进了幼苗的生长,5个接种处理的株高、地
径、单株叶片数、鲜质量均高于对照。与对照相
比,接种 AS、RA、DT、RI、FM的君迁子其株高
分别提高了 48.22%、62.01%、14.34%、14.66%、
29.01%,其地径分别提高了 22.81%、46.84%、
21.19%、17.23%、14.72%,其植株鲜质量分别提高
了 93.69%、103.93%、53.98%、68.52%、84.44%,
植株风干质量分别提高了 104.62%、150.87%、
69.94%、89.60%、103.47%,单株叶片数增多2~5片。
图 1 不同接种处理对君迁子幼苗生长量的影响
Fig. 1 Effects of different inoculating treatments on increments of D. lotus seedlings
2.2 不同接种处理下君迁子幼苗叶片的光响应
曲线
对不同接种处理下君迁子幼苗的光响应曲线
进行了测定,并用双曲线修正模型对所得数据进
行拟合,得到的不同接种处理下君迁子幼苗的光
响应曲线如图 2所示,其最大净光合速率(Pmax)、
光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)、暗呼吸速
率等光合参数详见表 1。
由表 1可知,与对照组相比,接种丛枝菌根
真菌的各处理的净光合速率、光饱和点均有所提
82 第 2期常双双,等:5种丛枝菌根真菌对君迁子幼苗光合生长的影响
图 2 不同接种处理下君迁子幼苗净光合速率的光响应曲线
Fig. 2 Light response curves of net photosynthetic rate
(Pn) of D. lotus seedlings in different treatments
高。不同接种处理下君迁子幼苗的最大净光合速
率从大到小依次为 RA> AS> FM> RI> DT
> CK;其光饱和点从大到小依次为 RA> DT>
RI> AS> FM> CK。对照组的光补偿点高于其
他处理;丛枝菌根真菌对君迁子幼苗暗呼吸速率
的影响规律并不明显。
2.3 不同接种处理下君迁子幼苗叶片的光合参数
不同接种处理下君迁子幼苗叶片光合作用的
特征参数值见表 2。
表 2 不同接种处理下君迁子幼苗叶片各光合参数日均值的比较
Table 2 Comparison of photosynthetic parameters among different treatments
光合指标
Photosynthetic index
处理
Treatment
日均值
Diurnal mean value
标准差
Standard deviation
95%的置信区间 95% confi dence interval 显著性
Signifi cance下限 Lower limit 上限 Upper limit
净光合速率 Pn
/(μmol·m- 2s- 1)
AS 6.503 7 1.945 7 4.266 9 8.740 4
0.000
RA 8.197 4 2.362 9 5.481 0 10.913 8
DT 4.596 0 1.224 2 3.188 6 6.003 3
RI 4.095 9 0.676 5 3.318 2 4.873 5
FM 6.917 6 2.378 0 4.183 9 9.651 3
CK 2.373 2 1.095 6 1.113 7 3.632 7
蒸腾速率 Tr
/(mmol·m- 2s- 1)
AS 2.233 9 1.094 6 0.975 5 3.492 2
0.446
RA 2.264 4 0.931 5 1.193 6 3.335 2
DT 2.605 5 1.608 9 0.755 9 4.455 1
RI 2.397 2 1.094 1 1.139 5 3.655 1
FM 1.857 5 0.870 7 0.856 5 2.858 4
CK 1.264 3 0.641 2 0.527 1 2.001 4
水分利用率 EWU
/(μmol·mmol- 1)
AS 3.715 3 1.808 4 1.636 3 5.794 2
0.240
RA 2.563 8 1.000 0 1.414 3 3.713 4
DT 3.131 5 1.099 2 1.867 8 4.395 1
RI 4.372 9 2.149 7 1.901 7 6.844 1
FM 4.660 8 2.023 0 2.335 1 6.986 3
CK 2.633 3 1.470 5 0.942 8 4.323 8
由表 2可知,接种丛枝菌根真菌能够提高君
迁子幼苗叶片净光合速率的日均值,不同接种处
理下君迁子幼苗叶片净光合速率的日均值从大到
小依次为 RA > FM > AS > DT > RI > CK。
对其单因素方差分析结果表明,6个处理的净光
合速率间的整体差异达到极显著水平;其中,接
种 RA的君迁子幼苗叶片净光合速率的日均值为
8.197 5 μmol·m- 2s- 1,比对照组的君迁子幼苗
叶片净光合速率日均值(2.373 2 μmol·m- 2s- 1)
高 5.824 3 μmol·m- 2s- 1。对所得数据进行多重
比较分析,结果表明,接种 AS、RA、FM与对照
组之间的差异均达极显著水平;接种 RI、DT与
对照组间的差异均不显著。
接种丛枝菌根真菌提高了君迁子幼苗的蒸腾速率
日均值,其中接种DT菌根真菌的蒸腾速率日均值为
2.605 5 mmol·m- 2s- 1,比对照组的蒸腾速率日均值
(1.264 3 mmol·m- 2s- 1),高 1.341 2 mmol·m- 2s- 1;
6个处理的蒸腾速率的日均值从大到小依次为DT>
RI> RA> AS> FM> CK,但各处理的蒸腾速
率日均值间的差异并不显著。
表 1 不同接种处理下君迁子幼苗光响应曲线参数的测定
结果
Table 1 The parameters of light response curves of D. lotus
seedlings in different treatments μmol·m-2s-1
处理
Treatment
最大净光合速率
Pmax
光饱和点
LSP
光补偿点
LCP
暗呼吸速率
RD
AS 10.01 1 232.34 6.15 0.54
RA 10.82 1 393.67 16.42 1.13
DT 6.02 1 274.00 5.84 0.35
RI 6.61 1 251.58 13.06 0.71
FM 8.23 1 228.45 23.15 1.74
CK 3.62 1 138.83 38.82 0.76
83第 34卷 经 济 林 研 究
接种丛枝菌根真菌对君迁子幼苗水分利用率
的影响不大,各处理幼苗在水分利用率上表现出
的差异不显著。
2.4 不同接种处理下君迁子幼苗光合生理指标的
日变化曲线
部分环境光合因子的日变化曲线如图 3A与 B
所示。由图 3A与 B可知,随着光照强度、温度、
湿度、CO2浓度等环境因子的变化,不同接种处
理下君迁子幼苗的净光合速率、气孔导度、胞间
CO2浓度、蒸腾速率、水分利用率、气孔限制值
等光合生理指标也在不断变化,其变化曲线如图
4A~ F所示。
由图 4A可知,不同接种处理的君迁子幼苗叶
片净光合速率Pn的变化规律基本一致,均呈“双峰”
图 3 部分环境光合因子的日变化曲线
Fig. 3 Diurnal variation curves of related environment factors
图 4 不同接种处理下君迁子幼苗各光合指标的日变化曲线
Fig. 4 Diurnal variation curves of photosynthetic indexes of D. lotus seedlings in different treatments
84 第 2期常双双,等:5种丛枝菌根真菌对君迁子幼苗光合生长的影响
曲线变化,不同接种处理的第 1个峰值均出现在
上午 10:00时左右。随着环境因子的变化,其 Pn
值均从上午 10:00时开始下降,在正午 12:00时开
始出现“午休”现象,“午休”现象持续到下午
14:00时左右。14:00时后,其 Pn值又开始逐渐回
升,下午 16:00时又达到另一个峰值。但是,各接
种处理的 Pn值明显高于对照组的 Pn值,且各接种
处理尤其是接种 RA、FM、AS处理的君迁子幼苗
叶片的 Pn值随着光强增强而降低的速率均高于对
照;对照组君迁子幼苗叶片的Pn值,虽然波动较小,
但都不高。一天当中,不同接种处理的 Pn值最大
值由大到小依次为 RA> FM> AS> DT> RI>
CK,这与其 Pn日均值的变化规律基本一致。由图
4B可知,不同接种处理下君迁子叶片胞间 CO2浓
度的日变化曲线总体呈波浪形。从胞间 CO2浓度
的日均值来看,各接种处理与对照组之间均无明
显差别。由此可知,在不考虑其他因素的条件下,
君迁子幼苗叶片胞间 CO2浓度与净光合速率间呈
负相关。
由图 4C与 D可知,6种处理的君迁子叶片
的气孔导度值均呈“先降后升再降”的日变化趋
势。但据其“上升”时间点的不同可以将 6种处
理分为 2类:一类是接种 AS、RA、FM,这类处
理下的气孔导度值均在 8:00~ 14:00逐渐下降,
14:00~ 16:00时上升,16:00时之后开始下降;
另一类是接种 RI、DT、CK,这类处理下气孔导
度值均在 8:00 ~ 10:00 时下降,10:00 ~ 14:00
时上升,14:00时之后开始下降。从气孔导度的
日均值来看,各接种处理下君迁子叶片的气孔导
度值均高于对照组,其中接种 AS的君迁子叶片的
气孔导度日均值为 0.149 9%,是对照组君迁子叶
片气孔导度日均值(0.081 6%)的 1.84倍;接种
RA的君迁子叶片的气孔导度日均值为 0.157 7%,
是对照组的 1.93 倍;接种 DT 的君迁子叶片
的气孔导度日均值为 0.115 9%,是对照组的
1.42 倍;接种 RI的君迁子叶片的气孔导度日均
值为 0.0885%,是对照组的 1.08倍;接种 FM的
君迁子叶片的气孔导度日均值为 0.145 5%,是对
照组的 1.78倍。由此可见,接种丛枝菌根真菌能
够提高君迁子幼苗叶片的气孔导度值。无论是何
种处理君迁子气孔限制值的日变化趋势基本上均
呈“双峰”曲线,这与其净光合速率的变化趋势
一致,而与其胞间 CO2浓度的变化趋势相反。君
迁子幼苗的净光合速率与气孔限制值呈正相关,
而与其胞间 CO2浓度呈负相关。
从图 4E与 F中可以看出,不同接种处理下君
迁子叶片蒸腾速率的日变化趋势基本相同,均呈
“双峰”曲线变化;各接种处理的君迁子幼苗叶
片的蒸腾速率在 14:00时前均高于对照组,14:00
时后则是对照组高于各接种处理组。各接种处理
的君迁子幼苗叶片其在上午的蒸腾速率高于下午;
对照组的反之。接种 AS、RA、DT、FM的君迁
子幼苗叶片其蒸腾速率的日均值明显高于对照组,
以上 4个接种处理下君迁子幼苗叶片的蒸腾速率
日均值分别是对照组君迁子幼苗叶片蒸腾速率日
均值的 1.41、1.66、1.30和 1.77 倍;接种 RI的该
指标与对照组没有明显差别。其水分利用率的日
变化趋势与其气孔导度的变化趋势一样,也可分
为 2类:一类是接种 AS、RA、FM,这 3种处理
下君迁子幼苗叶片的水分利用率均呈逐渐上升趋
势;另一类是接种 DT、RI、CK,这 3种处理下
君迁子幼苗叶片的水分利用率均呈先升后降再升
的变化趋势。虽然不同接种处理下君迁子幼苗叶
片水分利用率的变化趋势有较大的不同,但就其
均值而言,各接种处理的君迁子幼苗叶片的水分
利用率明显高于对照组。
3 讨论与结论
尽管已有研究者证明了丛枝菌根真菌对君迁
子幼苗的生长有影响 [14,20],但他们并未揭示其影
响君迁子生长的本质原因。本研究发现,接种丛
枝菌根真菌能促进君迁子幼苗的生长,各接种处
理下君迁子幼苗的株高、叶片数、地径均有明显
的提高,AS、RA、DT、RI、FM菌根真菌使君
迁子幼苗的株高分别提高了 48.22%、62.01%、
14.34%、14.66%、29.01%; 地 径 分 别 提 高 了
22.81%、46.84%、21.19%、17.23%、14.72%;
植 株 鲜 质 量 分 别 提 高 了 93.69%、103.93%、
53.98%、68.52%、84.44%;其单株叶片数比对照
组多 2~ 5片。
光合产物是植物生长发育的主要能量。菌根
化的君迁子之所以生长较好,可能因为菌根化改善
了君迁子幼苗叶片的光合能力。研究发现,AS、
RA、DT、RI、FM菌根真菌使君迁子幼苗叶片的
光饱和点分别提高了 8.21%、22.38%、11.87%、
9.90%和 7.87%;使其光补偿点至少降低了 40%。
君迁子根系菌根化使得君迁子幼苗的光强适应范
围扩大,进而使得其光合产物增加。
一般情况下,植物净光合速率的日变化曲线
呈单峰、双峰和三峰(或不规则)3种类型 [21-22],
这与植物本身和测定时的环境条件有很大的关系。
85第 34卷 经 济 林 研 究
观测发现,君迁子幼苗的净光合速率日变化曲线
均呈双峰曲线,且在 12:00~ 14:00时存在“午休”
现象。植物“午休”现象产生的自身原因有两种:
一种是气孔限制因素,另一种是非气孔限制因素。
气孔限制因素是由于蒸腾作用过于强烈,植物为
抑制蒸腾作用将气孔关闭,胞间 CO2浓度降低,
进而导致净光合速率下降。一般情况下,只有当
净光合速率和胞间 CO2浓度的变化趋势一致时,
“午休”现象的出现才是由气孔因素引起的,否
则便是由非气孔因素引起的。研究中发现,净光
合速率的变化趋势与气孔导度的变化规律相同,
但与胞间 CO2浓度的变化趋势并不一致,所以认
为,君迁子幼苗“午休”现象的出现是由非气孔
因素引起的。就净光合速率的日均值而言,菌根
化的君迁子幼苗其净光合速率的日均值显著高于
对照组,接种 AS、RA、DT、RI、FM菌根真菌
的君迁子幼苗,其净光合速率日均值分别是对照
组君迁子幼苗净光合速率日均值的 2.04、3.03、
1.76、1.51和 2.56 倍。
同种植物不同部位和叶位的叶片其光合能力
存在较大的差别,且同一树种不同处理之间其光
合能力也可能存在较大差异 [23]。本研究在测定不
同接种处理的光合能力时,选择了不同植株相同
部位和叶位的叶片进行光合能力的测定,测定结
果表明,不同接种处理下君迁子幼苗的光合能力
间存在明显差异。除其净光合速率存在差异外,
不同接种处理下叶片的气孔导度、气孔限制值、
水分利用率间也均存在较大差别,对照组植株叶
片的气孔导度日均值明显低于各接种处理组(不
含 RI处理);其气孔限制值的日均值虽低于各接
种处理,但在光合作用最强的时间段却高于其他
接种处理,这不利于其光合能力的发挥;而菌根
化的君迁子幼苗其水分利用率的日均值显著高于
对照,这对君迁子的生长较为有利。造成这种差
异的主要原因可能是,接种丛枝菌根真菌对君迁
子幼苗的根系结构、叶片构造、叶片叶绿素含量、
营养吸收状况等产生了有利的影响,具体原因还
有待于进一步研究论证。
综上所述,接种 5种丛枝菌根真菌之所以能
够促进君迁子幼苗的生长,很大程度上是因为君
迁子幼苗的菌根化,使得君迁子幼苗的光合能力
增强,进而使其光合产物增多,植株生长较快。
总体而言,丛枝菌根真菌有利于君迁子幼苗的生
长,但促进作用因菌种而异。
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[本文编校:伍敏涛 ]