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罗勒的光合特性研究



全 文 :丽 水 学 院 学 报
JOURNAL OF LISHUI UNIVERSITY
第 33卷第 2期
Vo1.33 No.2
2011年 4月
Apr.2011
收稿日期:2011- 01- 24
作者简介:周爱芬,女,浙江丽水人,中学高级教师。
罗勒的光合特性研究
周爱芬
(丽水广播电视大学,浙江 丽水 323000)
摘要:罗勒是一种食药兼用的资源植物。通过对罗勒光合特性的研究,旨在为罗勒的栽培提供
理论依据。实验结果表明:罗勒的光合日变化呈双峰型,第一峰出现在上午 11:00 左右,Pn 约为
7.87μmolCO2·m-2·s-1,第二峰值出现在 15:00左右,Pn约为 5.68μmolCO2·m-2·s-1,“午休”现象明显。在
400μmol·mol-1CO2浓度下,罗勒的光饱和点为 1 800μmol·m-2·s-1左右,光补偿点为 75μmol·m-2·s-1左
右,CO2饱和点在 600μmolCO2·mol-1左右,而 CO2补偿点约为 60.7μmolCO2·mol-1。
关键词:罗勒;日变化曲线;光饱和点;光补偿点;CO2饱和点;CO2补偿点
doi:10.3969/j.issn.1008-6749.2011.02.010
中图分类号:Q945 文献标志码:A 文章编号:1008-6749(2011)02-0042- 03
On Photosynthetic Character istics of Ocimum Basilicum
Zhou Aifen
(Lishui Radio and Television University,Lishui Zhejiang 323000,China)
Abstract:Ocimum basilicum L. i s a resource plant used as both food and medicine. This paper attempts to
provide the theoretical basis for the cultivation of O. basilicum,based on the research into its photosynthetic
characteristics. The results showed that the photosynthesis of O. basilicum varied in a double-peak manner
thus suffering a remarkable noon inhibition. Its first peak occuered at about 11:00 while the Pn reached
7.87μmolCO2·m-2·s-1,and its second peak appeared at 15:00 while its Pn reached 5.68μmolCO2·m-2·s-1. The
major reason for the noon inhibition was stomatal regulation . With CO2 concentration at 400μmol·mol-1, the
light saturation and compensation points of O. basilicum were about 1 800μmol·m-2·s-1 and 75μmol·m-2·s-1,
respectively; the CO2 saturation and compensation points of O. basilicum were about 600μmolCO2·mol-1 and
60.7μmolCO2·mol-1 respectively.
Key words:Ocimum basilicum L.;diurnal variation curve;light saturation point;light compensation point;CO2
saturation point;CO2 compensation point
2 结果与分析
2.1 自然条件下罗勒的光合作用日变化
自然条件下罗勒的光合有效辐射的日变化情
况,如图 1所示。
图 1 罗勒光合有效辐射的日变化
由图 2可知,早上 6时罗勒净光合速率较低,
随着光照强度的增加,净光合速率不断上升,主峰
值出现在上午 11时,次峰出现在 15时,光合日变
化曲线呈“双峰型”,13时至 14时出现低谷,净光
合速率有明显的“午休”现象,15时之后净光合速
率迅速下降。
图 2 罗勒叶片净光合速率和蒸腾速率的日变化
蒸腾速率的日变化趋势与 1天中净光合速率
的变化趋势相一致。从早上 6时起,蒸腾速率不断
增加,12时达到最大值,次峰出现在 14时,之后迅
速下降。
2.2 气孔导度和胞间 CO2浓度的变化
由图 3可知罗勒叶片气孔导度从 6:00开始较
快速上升,到 11:00达到最大值,之后便开始下降,
13时又稍有增加,至 18:00达到一天中的最低值。
而胞间 CO2浓度在 6:00—8:00较高,10:00—16:00
之间一直维持在一个较低的水平,16:00之后又有
罗勒(Ocimum basilicum L.)俗名千层塔、九层
塔,唇形科罗勒属,一年生草本植物,原产非洲及
南洋群岛等地,世界许多国家均有分布,是一种食
药兼用的资源植物。嫩茎及叶可食,营养丰富,含有
大量的蛋白质、碳水化合物、多种维生素等,并富含
磷、钠、钾、钙、锌、铁、锰、硒等。全株有多种独特的
芳香味,香味柔和怡人。近几年来受到全球特别是
欧美各国食品工业及香水化妆品制造业的青睐。
由于罗勒在传统医学中的广泛应用, 近年对其成
分、作用和作用机理的研究越来越多。国内外目前
对罗勒的研究主要集中在罗勒香精油的提取、组
织培养和快速繁殖及栽培技术这 3个方面 [1- 5],而
对其光合特性的研究却涉及很少,至今尚未见到
相关报道。本文通过对罗勒光合作用的日变化、光
饱和点、光补偿点及 CO2饱和点、CO2补偿点的研
究,旨在为罗勒的栽培提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
罗勒种子购自南京丰泰园艺责任有限公司。
2010年 3月将种子于培养箱中发芽后,移栽在小
培养钵中,4月份再移入花盆中,盆高 40cm,直径
45cm,培养用土取自丽水中学生物园,土壤的
pH>7,呈碱性,有机质含量不高,鸡粪做底肥,适应
1周后移到室外自然条件下培养,常规管理,每天
或隔天浇水,20d左右施以氮磷钾复合肥。
1.2 测定方法
2010年 6月 5日,天晴。用美国 PP Systems公
司生产的 CIRAS- 2便携式光合仪对罗勒中间新梢
从顶端数第 4~5片功能叶进行各项指标测定:从
6:00—18:00(全天温度变化范围 17℃~31℃,空气
相对湿度变化范围 65%~31%),每隔 1h在保证该
叶片全天处于自然光照的条件下,对光合作用日变
化、光合速率(Pn)、气孔导度(Cond)、胞间 CO2浓
度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、叶室内的光合有效辐射
(PARi)、大气相对湿度(RH)、气温(Ta)等生理指
标和环境指标进行测定;而光响应曲线是通过测
定 CO2浓度为 400μmol.mol-1时的不同光强下罗勒
叶片的净光合速率绘制所得;CO2响应曲线是通过
测定于 1 800μmol·m-2·s-1光强下(光饱和点,光响
应曲线中的测定值)不同 CO2浓度的净光合速率
绘制所得。
周爱芬:罗勒的光合特性研究第 2 期 43
图 5 罗勒的 CO2响应曲线
3 讨论
罗勒的光合曲线呈双峰型,上午 11:00出现第
一个主峰值,之后呈现明显的下降趋势,次峰值出
现在 15:00左右,具有明显光合“午休”现象,同时
发现在“午休”期间,罗勒叶片气孔导度和胞间 CO2
浓度也降低。笔者认为造成光合“午休”的主要原因
是,在干热的中午,气温高、光照强,叶片蒸腾作用
加剧,造成叶片的失水,引起气孔关闭,气孔导度
降低,气孔关闭使叶片对 CO2吸收减少,胞间 CO2
浓度降低。同时长时间的强光照射又会产生光抑
制、胞间 CO2浓度低会促进光呼吸增强,这些都会
导致光合速率下降。罗勒具有较高的光饱和点
(1800 μmol·m-2·s-1)和较低的光补偿点(75μmol·
m-2·s-1),是典型的阳性耐荫植物[6]。罗勒的 CO2饱
和点为 600μmolCO2·mol-1,而 CO2 补偿点为
60.7μmolCO2·mol-1,说明罗勒是一种典型的 C3植
物[7]。
参考文献:
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等教育出版社,2004:80-81.
所升高,但仍低于上午的值。
图 3 罗勒叶片气孔导度和胞间 CO2浓度的日变化
2.3 罗勒光合作用的光响应曲线
罗勒光合作用的光响应曲线如图 4所示。从
图 4 可以看出当有效光辐射强度约为 75μmol·
m-2·s-1 时,Pn=0,得出罗勒的光补偿点约为
75μmol·m-2·s-1。有效光辐射强度低于 500μmol
CO2·m-2·s-1,随着有效光辐射强度的增加,罗勒叶
片的净光合速率迅速增加,之后增幅变缓,当有效
光辐射强度达到 1 800μmol·m-2·s-1时,净光合速
率不再发生明显的变化,光饱和点约为 1800μmol·
m-2·s-1,最大净光合速率达 18.2μmolCO2·m-2·s-1。
图 4 罗勒的光响应曲线
2.4 罗勒的 CO2响应曲线
在光饱和点的光照强度下(PAR=1700μmol·
m-2·s-1),测定罗勒叶片光合作用的 CO2响应曲线。
如 图 5 所 示 ,Pn=0 时 ,CO2 的 浓 度 约 为
60.7μmolCO2·mo l-1, 因 此 CO2 补 偿 点 约 为
60.7μmolCO2·mol-1。在 500μmolCO2·mol-1浓度以
下,罗勒光合速率随着 CO2浓度的升高而迅速升
高;继续增加 CO2的浓度,光合速率增加变缓,当
CO2的浓度为 600μmolCO2·mol-1时,光合速率达到
最大值,之后再增加 CO2的浓度,光合速率反而下
降。由此得出,在光饱和点的光照强度下,罗勒的
CO2饱和点为 600μmolCO2·mol-1左右。
丽 水 学 院 学 报44 2011 年