
北方園藝2010(9):5~8 ?試驗研究?
山茶屬三個物種光合特性日變化
唐 煒,譚曉風,袁德義
(中南林業科技大學經濟林育種與栽培國家林業局重點實驗室,湖南長沙410004)
摘要:采用LI_6400便攜式光合作用測定系統對山茶屬植物:宛田紅花油茶、攸縣油茶、普
通油茶以‘湘林1號’為例的光合作用進行測定并進行綜合分析。結果表明:攸縣油茶比普通油
茶‘湘林I號’、宛田紅花油茶有更好的光合作用效率,凈光合速率總量分別為54.22、44.75、
34.51“mol H,O?rn ?S 。
關鍵詞:油茶;光合特性;凈光合速率;日變化
中圖分類號:S 685.14 文獻標識碼:A 文章編號:1001—0009(2010)09…0005 04
光合作用是綠色植物利用葉綠素,在可見光的照射
下,將二氧化碳和水轉化為葡萄糖,并釋放出氧氣的復
雜的生化過程,構成大部分綠色植物樹體90 以上的干
物質均來自葉片的光合產物。對光合作用的研究被認
為是植物生理研究的主攻方向之一,并被列為自然科學
中的重要科研項目l1]。近年來,國內對蘋果、梨、葡萄等
樹種的光合作用進行了系統的研究,而對油茶的光合作
用研究較少。
普通油茶( ̄mellia olei )屬山茶科山茶屬(Ca—
mellia),在我國18個省500多個縣都有種植,占我國木
本油料樹種栽培面積的8O 以上,是我國南方主要的木
本食用油料樹種,與油棕、油橄欖、椰子并稱為世界四大
木本食用油料樹種。攸縣油茶(Camellia yuhsienensis
Hu)又名攸縣薄殼香油茶,系山茶屬植物,攸縣油茶具有
果皮薄、含油率高、油質好、抗逆性強等特點,主要用于
食用油生產,同其它山茶種類相比,攸縣油茶是油質最
好的物種之一。宛田紅花油茶(Camellia polyodonta
How ex.Hu)為山茶科山茶屬常綠小喬木,適應性較強、
耐旱、耐霜凍,可作為油料植物來種植,同時它葉青翠繁
茂、花色紅、較大,花期較長,也是較理想的觀花種。該
試驗根據不同山茶屬植物的光合特性及其與主要影響
因子之間的關系進行探討,以期為山茶屬植物的引種栽
培以及選育優良品種提供理論依據。
1材料與方法
1.1試驗材料
以宛田紅花油茶、攸縣油茶及普通油茶3個物種和
普通油茶中的‘湘林1號’,為試材,樹高1.5~2.0 m,生
第一作者簡介:唐煒(1985),男,在讀碩士,研究方向為經濟林栽
培。Dmail:folkchina@163.com。
基金項目:國家“十一五”科技支撐計劃資助項目
(2006BAD18B0204)。
收稿日期:2010--01--29
長正常。
1.2試驗方法
試驗于2008年6月的某一晴天在中南林業科技大
學教學基地進行,采用美國Li cor公司生產的Li-6400
便攜式光合測定系統,選取枝條生長良好的中上部葉片
進行光合指標測定,光源為太陽光,溫度、相對濕度和
CO2濃度均為自然狀態下的。其直接記錄的數據有凈
光合速率(Pn)、空氣相對濕度(RH)、光合有效輻射
(PAR)、葉面溫度(T1)、大氣CO,濃度( )、氣孔導度
(GS)、蒸騰速率(TR)和胞間 )2濃度(Ci)等指標。每
種選擇2株后相對固定,每次固定測量標記的3個葉片,
取平均值。試驗時間為2009年6月至2010年4月,天
氣晴朗,測定時間從7:00 ̄19:00,每2 h測1個輪回,其
中9~l1時加測1次,分析數據取平均值。
1.3計算公式和數據處理
氣孑L限制值(Ls, )一卜一Ci/Ca100 ,式中,
是大氣CO2濃度,ci是胞間C(1)2濃度。水分利用效率
(WLTE,t ̄mol/(mmo1))一凈光合速率(Pn)/蒸騰速率
(Tr)。所有數據長白頭發是什么原因 均通過Excel 2003進行整理,并繪制圖
表,方差分析、相關性分析以及其它統計分析處理均用
SPSS 13.0軟件。
2結果與分析
2.1 山茶屬植物凈光合速率的日變化
山茶屬植物光合速率日變化如圖1所示,種間、種
內凈光合速率的日變化曲線是不對稱雙峰曲線,首峰一
般在9:00410:00出現,隨之10:O0~13:00凈光合速率
逐步下降,有酸奶過期能喝嗎 明顯的午休現象,波谷出現于13:00;之后
凈光合速率上升,于15:00 ̄17:00左右出現第2個高峰
值,17:00 ̄19:00由于光合有效輻射的降低凈光合速率
迅速下降。種間凈光合速率最大值從高至低依次是攸
縣油茶9.15 t ̄mol H2O?m一 ?s、湘林1號8.52 t ̄mol
H2O?m ?S、宛田紅花油茶6.43 f舢l H2O? ?
5
?試驗研究? 北方園藝2010(9):5~8
s。由圖2可知,所測點的凈光合速率總值從高至低依
次是攸縣油茶54.22 ∞l Hzt)/m S 、湘林1號44.7
I ̄nOl H2O/m S一、34.51 pmol H20/m S。宛田紅花
油茶6.43 txmol H2O/m s。
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圖l凈光合速率日變化
Fig.1 Diurnal variation of net photosynthetic rate
攸縣油茶宛l】j 化汕條計林}l:
Camellia("amcilia ('omdlia
Fuhswncnsi, ̄polvodonta olc(/bpz7
tu ll(>w CX Itu
圖2凈光合速率總量
Fig.2 Total杜甫被稱為 net photosynthetic rate
2.2山茶屬植物影響光合作用主要因子的日變化
2.2.1氣孑L導度日變化根據圖1、3所示,氣孔導度的
日變化和凈光合速率的日變化基本相符,第1個峰值出
現與凈光合速率的日變化首峰出現時間相對應出現在
1O:OO左右,然后一直緩慢下降到13:O()左右,之后第2
個峰值出現在15:00 ̄17:00左右,宛田紅花油茶的變化
幅度較小,結果依然是攸縣油茶的氣孔導度最大,其次
是普通油茶‘湘林1號’、宛田紅花油茶,均與凈光合速率
變化曲線的波峰、波谷出現時間基本一致,呈不對稱雙
峰曲線。
6
圖3氣孔導度曲線
Fig.3 Diurnal changes of stornatal condvctance
7 9 1 0 I1 I3 1 l7 l9
測量時  ̄{easuring timc
圖4光合有效輻射日變化
Fig.4 Diu天上的云朵像什么 rnal changes of Photosyn theticallyactive radiation
2.2.2光合有效輻射日變化從圖4可以看出光合有
效輻射呈現單峰曲線的趨勢,從早上開始一直增加,到中午
l3:OO點達到最大峰值,大概l 811/xmol H2O?m s一。
由圖5所示,所測葉面溫度基本一致呈現單峰曲線的趨
勢,峰值出現在13:()()左右;7:OO~11:O0升高明顯,至
13:【)()點達到最大值,隨后13:【)()~17:00逐漸下降。
11
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+攸縣油榮('amellia
圖5葉面溫度
Fig.5 Diurnal changes of Leaf temperature f
測量時 Measur ing t ime
圖6蒸騰速率曲線
Fig.6 Diurnal changes of transpiration rate
2.2.3蒸騰速率日變化從圖6可以看出,3個物種的
蒸騰速率呈雙峰曲線,最高峰點在第2波峰大概在13:OO~
15:O()左右,攸縣油茶、‘湘林1號’、宛田紅花油茶峰值
分別為:5.03、3.79、3.38 tool H2O?m ?s_。,1 d中,上
午的蒸騰速率曲線上升較慢,第1波峰出現在10時左
右,可能由于溫度過高影響關閉部分氣孔導致蒸騰速率
下降,在11:O0左右出現波谷,然后蒸騰速率開始上升,攸
縣油茶到15:O0左右出現第2波峰,‘湘林1號’、宛田紅
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北方園藝2010(9):5~8 ?試驗研究?
花油茶至13:()(]左右出現第2波峰,到15:()(]左右開始
下降至l9:0o左右,下降到較低水平,說明油茶蒸騰速率
與氣溫相關性較大,與其它植物相似。攸縣油茶在1 d
中的蒸騰速率顯著大于‘湘林1號’、宛田紅花油茶。在
13:()()~l5:O()氣溫41 C左右時、光合有效輻射1 800
/*mol H O?m ?S t者之中攸縣油茶高蒸騰速率
使葉片局部溫度不至于太高而導致葉片受到灼傷,這種
蒸騰作用機制有利于在高溫下進行光合作用,使葉片的
光合作用在高溫下得以進行,能有效緩解高溫脅迫。同
時攸縣油茶的較低的葉面溫度,較高的凈光合速率,正
好證明了攸縣油茶對高溫的適應性要明顯強于‘湘林1
號’、宛田紅花油茶。同時可見,山茶屬植物在6月夏季
中午存在明顯的光合午休現象。
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圖7光響應曲線
Fig.7 Answering photosynthetically active radiation
2.3光響應分析
在上午9時左右,設定C 濃度為400/,mol,/I 、溫
度為28^C的條件下,對山茶屬植株進行光響應曲線測
定。從圖7中可以看出,此條件下,攸縣油茶的凈光合
速率就一直比‘湘林1號’和宛田紅花油茶要強。光補
償點都在O~5O vmol?Fn ?s,‘湘林1號’比宛田紅
花油茶的光補償點稍大,二者均高于攸縣油茶。在光合
作用的光飽和點上,3個物種均為1 600/*mol?m ?
8 左右,在光飽和點上的凈光合速率上,攸縣油茶>‘湘
林1號’>宛田紅花油茶。光補償點和光飽和點也說明
攸縣油茶低光合有效輻射和高光合有效輻射條件下均
比‘湘林1號’和宛田紅花油茶光合速率要高,與前所述
相吻合。
2.4光合作用與主要生理生態因子的關系
相關分析表明,6月份山茶屬植物的光合速率與光
合有效輻射、氣孑L導度、葉片溫度、蒸騰速率、大氣C
濃度、水分利用率顯著正相關水平,光合速率與氣孔限
制值呈極顯著正相關水平。光合速率與胞間C()2濃度
顯著負相關;光合速率與空氣濕度的相關性表現較復
雜。
3結論與討論
國內外研究表明,光合作用凈光合速率的日變化進
程有單峰、雙峰、三峰等幾種類型 ~。,因種類、品種、各項
生態因子不同而異 。在晴天條件下,山茶屬中宛田紅
花油茶、攸縣油茶、普通油茶‘湘林1號’的光合作用日變
化均呈雙峰曲線,凈光合速率在中午有明顯降低,這種
“午休”現象是由多因素同時控制的,只用一種因子難以
說明光合作用中午降低 的原因,氣孔導度日變化和蒸
騰速率日變化跟凈光合速率的日變化基本相符,這說明
隨著溫度的升高,氣孔開放程度增加,蒸騰速率也隨之
提高,當達到一定程度后,葉片處于虧水狀態,山茶屬植
物處于對環境的適應,氣孔開放程度降低,凈光合速率
下降,出現午休現象。為減少夏季中午油茶光合午休,
人為地改變一些氣孔和非氣孔因素如給葉片補水或地
面覆蓋,葉面噴霧等措施降低周圍小環境的溫度 j,減
少水分的散失,提高氣孔導度,提高光合作用效率,以便
達到提高生產力的目的。
中午的葉面溫度的升高,呼吸作用加強,水分利用
率的降低,較高的光合有效輻射對光合作用的抑制,這
些氣孔因素和非氣孔因素共同作用的結果,是造成午間
胞間C 濃度升高的原因。在生產中遇到高溫,特別是
在高光強下出現高溫的干熱天氣要注意降溫、保濕。
該試驗測定了山茶屬植物種間和種內光合作用的
FI變化,凈光合速率從高至低依次是攸縣油茶、‘湘林1
號’、宛田紅花油茶,攸縣油茶l d的凈光合速率總值高
于其它2種。但不同物種間凈光合速率不同,凈光合速
率最高峰時間均為早上l0:O()。光響應分析表明攸縣油
茶低光合有效輻射和高光合有效輻射條件下也均比‘湘
林l號’和宛田紅花油茶光合速率要高.所得數據與他
們的生長狀態與各項生理指標基本一致,從而為選擇優
良品系提供了有力依據。
該研究只是對山茶屬植物的光合及生理指標作了
初步分析,由于依然在測量階段,數據較為單一,不能具
有很強的代表性。還需要對各季度的各項指標進行系
統比較研究,以得出對生產更具有指導意義的結論。
參考文獻
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40r 4n1
7
?試驗研究? 北方園藝2010(9):8~10
不同AM真菌對番茄養分吸收及果實品質的影響
賀忠群,李煥秀,湯浩茹
(四JII農業大學園藝學院,四川雅安6250十二的英文怎么讀 14)
摘要:以有機土為栽培基質,采用盆栽試驗研究了接種不同AM真菌(G.v,G.d,B167,
BI41,B168,G.m)對番茄養分吸收及果實品質的的影響。結果表明:這些AM真菌均不同程度上
提高了番茄干物重量,并能提高植株對氮、磷、鉀的吸收,同時提高果實品質。其中G.v對番茄的
茵根依存度達75%,菌根效應最大,促進氮的吸收效果顯著,莖葉中氮含量比對照提高56.6 ;對
果實中Zn含量影響最大,其含量比對照提高60.9 。
關鍵詞:番茄;叢枝菌根真菌;養分吸收;果實品質
中圖分類號:S 641.2文獻標識碼:A文章編號:1001--0009(2010)09一O008—03
叢枝菌根(黼)真菌可與多種不同植物共生而形
成菌根。菌根形成后可以不同方式和途徑影響植物的
代謝過程,它們在植物的生長發育、礦質營養、水分吸
收、產量品質及抗逆性等方面都發揮著重要作用口 。
由于AMF對寄主植物及環境條件的選擇性和適應能力
不同,不同菌根真菌和同一植物以及不同植物和同一真
菌的組合所形成的菌根,表現出不同的菌根生理效
應r3]。有研究表明,將有機廢棄物添加到土壤中能改善
土壤的物理結構,提高作物的產量,同時有助于恢復逆
境對土居AMF的抑制作用,維持菌根的生態效應[ 。
特別是近年來,隨著人們對AMF作用的深入了解和有
第一作者簡介:賀忠群(1971一),女,四川重慶人,博士,副教授,現
從事蔬菜育種與生物改良研究工作 E mail:hzqun328@163.
corn。
基金項目:四川省教育廳重點資助項目(072A064);四川農業大學
雙支計劃資助項目。
收稿日期:2010--01—29
機生態農業的興起,有關AMF在農有趣的英文怎么讀 業生產中的應用研
究已成為國際熱點。該試驗在有機土上用6種A 接
種番茄幼苗觀測了不同菌種與番茄的菌根效應,預篩選
適于番茄有機栽培的菌種,為AM擴繁、番茄菌根化苗
生產和番茄有機生產栽培提供參考依據。
1材料與方法
1.1供試材料
供試番茄(Lycopersicon esculentum L)為中國農業
科學院蔬菜花卉研究所選育的中雜9號,種子用70%
酒精浸j n'fin后用蒸餾水沖洗,28℃催芽。
供試菌種分別為Glomus diaphanum(簡寫為G.
d),Glomus irmsseae(BEG167簡寫為B167),Glomus in—
traradices(BEG141簡寫為B141),Glomus etunicatum
(BEG168簡寫為B168),Glomus versiforTne(簡寫為G.v)
和由匈牙利科學院土壤科學與農業化學研究所Tunde
Takacs博士提供的Glomus mosseae-2(簡寫為G.m)。
供試土壤為有機土,為腐熟秸稈、有機肥混合而成。
有機土過1 ITIITt篩后于烘箱中160 ̄C高溫滅菌2 h,自然
Diurnal Variation of Photosynthetic Characteristics in Three Species Camellia
TANG Wei,TAN Xiac ̄feng,YUAN De-yi
(The Key Laboratory of No ̄Wood Forest Product of Forestry Ministry,Central South University of Forestry and Technology,Changsha,
Hunan 410004)
Abstract:The LI-6400 portable photosynthesis system was used to study the photosynthesis of Camellia clone:Camellia
polyodonta How ex.Hu,Camellia yuhsienensis Hu,Ca安琪拉連招 mellia oleife‘xianglin 1’.The results showed that the netpho—
tosynthesis of the clone Camellia yuhsienensis Hu was higher than Camellia oleife‘xianglin 1’and Camellia polyodonta
How ex.Hu,total amount of photosynthetic characteristic was 54.22,44.75 and 34.51 pmol H2O?m~ ?s~.
Key words:Camellia oleifera;photosynthetic characteristic;net photosynthetic rate;diurnal variation
8
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