全 文 :2013 年 12 月
第 42 卷 第 4 期
山 西 林 业 科 技
SHANXI FORESTRY SCIENCE AND TECHNOLOGY
Dec. 2013
Vol. 42 No. 4
不同生根剂处理对大果榉光合特性的影响
张若晨
(山西运城农业职业技术学院,山西 运城 044000)
摘 要:用不同生根剂处理大果榉嫩枝插穗后,对插穗长出的新叶进行光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间 CO2
浓度 4 个指标的测定,并分析了各指标的日变化规律。结果表明:不同生根剂处理后大果榉蒸腾速率、气孔导度的
变化规律基本与净光合速率一致,均呈双峰曲线,有明显的“午休”现象,峰值分别出现在 10:00 和 14:00,其中,
ABT 1 号处理峰值最高;胞间 CO2 浓度的日变化规律与净光合速率的相反且呈单峰型;各处理大果榉胞间 CO2 浓度
均小于对照的,其中,ABT 1号生根粉处理变化趋势最小,峰值也最低。本试验为大果榉生理研究提供了一定的理论
参考。
关键词:生根剂;大果榉;光合特性
中图分类号:S792. 19 文献标识码:A 文章编号:1007-726X(2013)04-0034-03
Effect of Different Rooting Agents on Photosynthetic
Characteristics of Zelkova sinica Schneid
Zhang Ruochen
(Yuncheng Agricultural Vocation-technical College,Shanxi,Yuncheng 044000,China)
Abstract:Some indexes were measured,for example net photosynthetic rate,stomata conductance,intercennlar CO2 con-
centration,transpiration rate and so on,after different rooting agent treatments on the soft-wood cuttings of Zelkova sinica
Schneid,and diurnal variation of these indexes were analyzed. The result showed that after different rooting agents treat-
ment on Zelkova sinica Schneid,transpiration rate,stomata conductance and net photosynthetic rate had the same bimodal
curve with a clear“midday depression”that the peak appeared at 10:00 and 14:00. The peak was the highest with the
tresment of ABT 1. Intercellular CO2 concentration and net photosynthetic rate change was contrary and showed a single
peak. Zelkova sinica intercellular CO2 concentration was less than the control,and the trend of the treatment of ABT 1 was
the least and had the lowest peak. It provided theoretical basis for photosynthetic study of Zelkova sinica Schneid.
Key words:Rooting agent;Zelkova sinica Schneid;Photosynthetic characteristics
收稿日期:2013-09-20
作者简介:张若晨(1986— ) ,女,山西永济人,2011 年毕业于山西农业大学,助教。
大果榉(Zelkova sinica Schneid) ,别名小叶榉、
枹榆,隶属于榆科(Ulmaceae)榉属(Zelkova) ,是国
家二级保护植物,山西省珍稀乡土树种之一。大果
榉生长速度快,寿命长,抗性强,是良好的园林绿化
树种。长期以来,主要采用播种繁殖,由于种源少、
种子发芽率不稳定,致使大果榉资源十分贫乏。本
研究在对大果榉进行扦插试验的基础上,对不同生
根剂处理后大果榉插穗上长出新叶的光合特性日变
化规律进行了系统研究,探究不同处理下大果榉光
合生产能力的差异,筛选出最佳生根剂,为今后大果
榉的栽培和资源利用提供参考。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
将插穗分别用吲哚丁酸(IBA)、萘乙酸(NAA)和
浓度为 200 mg /L的 ABT 1 号生根粉浸泡 2 h 后,并
以清水处理作为对照,于 2011年 6月 20日进行扦插。
待插穗扦插生根、长出新叶后,测定其新叶的光合作
用。每个处理随机选 3 株,每株均取自上而下完全展
开的第3片叶进行测定,每片测量1次,最后取平均值。
1. 2 方法
试验所用仪器为北京雅欣理仪科技有限公司生
产的 CB-1102 便携式光合蒸腾仪。测定时间为 9 月
第 4 期 张若晨:不同生根剂处理对大果榉光合特性的影响 35
15 日从早上 8:00 至下午 18:00,每隔 2h 测定光合
速率(Pn)、气孔导度(C1)、蒸腾速率(E)、胞间 CO2
浓度(Ci)等生理参数。
2 结果与分析
2. 1 不同生根剂处理对净光合速率的影响
光合作用是植物体能量流动和物质循环的基
础,是决定苗木生产力重要的生理过程。光合速率
是反映植物光合作用强弱的最重要的指标。
图 1 不同生根剂处理对大果榉光合速率的影响
从图 1 可看出,不同生根剂处理大果榉后,其光
合速率日变化曲线呈双峰型,从早晨 8:00 到 10:00
光合速率呈逐渐增加的趋势,10:00 第 1 次到达峰
值,随后逐渐降低,12:00 达到低谷,随后再次增加,
到 14:00 达到第 2 个峰值,之后随光照强度的减弱
光合速率又缓慢降低。大果榉光合速率的第 2 个峰
值小于第 1 个峰值,下午的光合速率低于上午的光
合速率,可能是经上午光合作用后,叶片中的光合产
物有积累而发生反馈抑制的缘故。
从整天来看,各处理的光合速率均高于对照,上
午是光合速率的最佳积累时期,比较中午 12:00 不
同生根剂处理后,大果榉光合速率的大小顺序为:
ABT 1 号 > NAA > IBA > CK.
2. 2 不同生根剂处理对气孔导度的影响
图 2 不同生根剂处理对大果榉气孔导度的影响
气孔导度表示的是气孔张开的程度,影响光合
作用、呼吸作用及蒸腾作用。不同生根剂处理对大
果榉气孔导度影响的日变化曲线见图 2. 由图 2 可
知,不同生根剂处理后大果榉气孔导度的变化趋势
与净光合速率相似,日变化曲线也为双峰型,最高峰
值出现在 10:00 左右,随后由于光照强烈、温度高,
引起叶片大量失水,使得气孔关闭,在 12:00 到达低
谷,之后逐渐上升,在 14:00 达到第 2 个高峰,高峰
过后又缓慢下降。
从总体上看,比较各个处理不同时间大果榉的气
孔导度,ABT 1号处理最好,CK最差,IBA和 NAA处
理差异不大。为适应高温,植物的气孔在正午前后张
开幅度明显变小,以减少水分的过度流失。大果榉的
气孔导度日变化趋势与其光合速率的变化趋势相类
似,证明了光合速率和气孔导度之间存在着明显的相
关性,气孔导度可能是影响光合速率的直接因子。
2. 3 不同生根剂处理对蒸腾速率的影响
蒸腾是植物必不可少的生理过程,其主要生理
作用在于降低植物体温、增加植物水分和无机离子
的吸收和运输。
从图 3可看出,不同生根剂处理后,大果榉的蒸
腾速率日变化规律基本也为双峰曲线,从 8:00 开始,
蒸腾速率随光照强度的增强和气温的升高而逐渐增
加,在 10:00达到最高值,IBA,ABT1 号处理和 CK的
蒸腾速率明显高于 NAA 处理,而后逐渐下降,在
12:00出现明显的“午休”现象。蒸腾速率的第 2 个
峰值出现在 14:00,且小于第1个峰值,此时 IBA处理
最大,其次是 CK,ABT 1 号,最低的是 NAA.随后,蒸
腾速率又继续降低。
图 3 不同生根剂处理对大果榉蒸腾速率的影响
将蒸腾速率与叶片气孔导度进行比较,发现蒸
腾速率与叶片气孔导度关系密切,随气孔导度的增
加而增大。不同生根剂处理后大果榉蒸腾速率曲线
呈双峰型,与光合速率的日变化曲线相似,都出现明
显的“午休”现象。两者有明显的正相关关系,可能
是因为早上光合有效辐射逐渐增大有利于气孔张
36 山 西 林 业 科 技 2013 年
开,叶温上升,饱和水汽压差增大,蒸腾速率随之增
高,到上午10:00 左右,气孔阻力降至最低,蒸腾速
率达到一天中的顶峰。光合速率对气孔导度和蒸腾
速率具有指示调节作用,有利于光合时,气孔导度增
大,不利于光合时,气孔导度减小。
2. 4 不同生根剂处理对胞间 CO2 浓度的影响
CO2 是光合作用的反应底物,叶片气孔内 CO2 浓
度水平又是 C3植物光合作用的限制因子之一,对植
物光合作用的生理生化过程起决定性作用,因此,其
高低可作为判断光合作用潜在能力的一项指标。
由图 4 可知,经过夜间的富集,大气中 CO2 浓
度较高,大果榉胞间 CO2 浓度在清晨较高,大果榉
在早晨 8:00 开始进行正常的光合作用,开始对 CO2
进行消耗,随后胞间 CO2 浓度趋于较平稳的过程。
谷底出现在 12:00,中午前后胞间 CO2 浓度达到最
小值,诱导叶片光合“午休”,随后逐渐上升。不同
生根剂处理后大果榉胞间 CO2 浓度均小于对照,其
中 ABT 1 号处理的变化趋势最大,峰值也最低,为
72 μmol /(m2·s),对照的峰值最高为 112 μmol /(m2·s).
从整体上看,不同处理胞间 CO2 浓度大小顺序为:
CK > IBA > NAA > ABT 1 号。
图 4 不同生根剂处理对大果榉胞间 CO2 浓度的影响
总体上看,大果榉的胞间 CO2 浓度与光合速率
呈明显的负相关关系,因此,胞间 CO2 浓度可能是
限制光合速率的因素之一。
3 讨论与结论
3. 1 讨论
本研究中,大果榉的光合速率与蒸腾速率、气孔
导度呈正相关。而与胞间 CO2 浓度呈负相关。大
果榉的净光合速率下降,气孔导度下降,而胞间 CO2
的浓度反而升高,说明光合作用的主要限制因素是
非气孔因素,此时叶肉细胞光合能力下降是光合速
率下降的主要原因。
本研究中不同生根剂处理后大果榉的净光合速
率均高于对照,且各个处理大果榉的光合速率从最
高峰的 10:00 时之后的下降过程明显趋缓,12:00
时左右从谷底到谷峰有所回升,10:00 时 ~ 14:00 时
光合速率维持在较高的水平,表明不同生根剂处理,
可以改善大果榉机体内部的代谢和生理状态,提高
光合能力。
3. 2 结论
1)不同生根剂处理后大果榉光合速率的日变
化曲线呈双峰型,有明显的“午休”现象,峰值分别
出现在 10:00 和 14:00,第 2 个峰值小于第 1 个峰
值;不同处理后其光合速率均高于对照,ABT 1 号效
果最明显,不同生根剂处理可以有效改善大果榉机
体内部的代谢和生理状态,提高光合能力,进而减轻
光合“午休”现象。
2)不同生根剂处理后大果榉气孔导度和蒸腾
速率日变化均为双峰曲线,峰值分别出现在10:00和
14:00,且气孔导度和蒸腾速率的峰值均为 ABT 1 号
处理的最高。气孔导度与蒸腾速率的日变化趋势相
似,证明蒸腾速率在很大程度上取决于气孔的活动
状态,气孔导度的大小对蒸腾作用和气体交换起着
重要的调节作用,气孔导度大,则气孔阻力小,蒸腾
作用强。
3)不同生根剂处理后大果榉的胞间 CO2 浓度日
变化曲线呈单峰型,在清晨 8:00 后逐渐下降,谷底出
现在 12:00,之后逐渐上升。不同生根剂处理后大果
榉胞间 CO2 浓度均小于对照,其中,ABT 1 号的变化
趋势最小,峰值也最低,为 72 μmol /(m2·s).
参考文献:
[1] 国家环保局,中国科学院研究所. 中国珍稀濒危保护
植物名录(第 1 册) [M]. 北京:科学出版社,1987.
[2] 陈莲芸,张若晨,王良民,等. 大果榉结实、种子和幼苗
特性研究[J]. 山西农业大学学报,2010,4(30) :350-
352.
[3] 赵旺兔. 榉树生物学特性及园林应用研究[D]. 南
京:南京林业大学,2003.
[4] 李亚江,董 雁. 杨树新无性系叶绿素含量和光合速
率的测定[J].辽宁林业科技,2002,(6) :18,32.
[5] 胡新生,刘建伟,王世绩. 四个杨树无性系在不同温度
和相对湿度条件下净光合速率的比较研究[J]. 林业
科学,1997(2) :12-21.
[6] 郑柄松.雷竹光合特性的研究[J].福建林学院学报,
2001,21(4) :359-362.