艾納香光合及水分生理特性研究.pdf

1、艾納香為貴州民族特色中草藥，是提取天然冰片的主要來源之一。本文以有性繁殖的艾納香幼苗為主要研究對象，采用室內(nèi)實(shí)驗(yàn)的方法，研究其對水分與光照的響應(yīng)機(jī)理，期望為艾納香大規(guī)模栽培種植提供一定理論指導(dǎo)，促進(jìn)艾納香種植業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高，為我省艾納香產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展添磚加瓦。主要從葉片相對含水量、生物量與根冠比、葉片顯微結(jié)構(gòu)、光合色素含量、滲透物質(zhì)、丙二醛和抗氧化系統(tǒng)、根系活力、光合日變化、光響應(yīng)曲線、葉綠素?zé)晒鈪?shù)等10大指標(biāo)進(jìn)行分析，結(jié)果如下：

2、r>　　1.在土壤含水量為60％的輕度干旱脅迫下，艾納香葉片的葉片相對含水量降低、苗高降低、地徑減少、生物量減小、葉片變薄、海綿組織增厚，從生化指標(biāo)來看，通過葉綠素含量降低、可溶性糖和游離脯氨酸含量增加，可溶性淀粉減小，丙二醛和抗氧化酶活性的略微增加，根系活力增強(qiáng)，初始熒光值增大、增大最大光化學(xué)效率、減弱光系統(tǒng)Ⅱ等方式來對抗輕度缺水，光合日變化和光響應(yīng)曲線因土壤含水量的缺失有不同變化趨勢。表明輕度的缺水對艾納香的影響不顯著，艾納香可以通

3、過自身抗旱機(jī)制的調(diào)節(jié)比如增強(qiáng)根系活力，增加根冠比，改變生物量分配，一天中的溫度最高時(shí)關(guān)閉氣孔等方式達(dá)到良好生長情況，植株長勢好、生物量積累較多，最大程度的利用有限水分。
　　2.在土壤含水量為40%的中度干旱脅迫下，艾納香不論從宏觀形態(tài)還是微觀的生化指標(biāo)上都表現(xiàn)出與對照組的顯著性差異，而且在實(shí)驗(yàn)中期，氣溫升高，空氣濕度降低的情況下，葉片采取了葉片卷曲、氣孔關(guān)閉等方式應(yīng)對干旱。雖然植株可以生長，但植物已經(jīng)出現(xiàn)長勢不良，苗高、地徑、生

4、物量的大幅度降低，艾納香作為多年生草本植物，葉面積較大，所以比一般植物的耐旱性差。
　　3.在土壤含水量30%的重度脅迫下，艾納香出現(xiàn)植株死亡，葉片萎蔫嚴(yán)重干枯掉落的現(xiàn)象。從生化指標(biāo)來看，艾納香通過減少葉片數(shù)量來減弱蒸發(fā)，單位質(zhì)量的葉片可溶性糖和游離脯氨酸含量都增加，維持水分缺失造成的細(xì)胞滲透勢平衡，MDA、CAT、SOD、POD等含量增加，對抗植物嚴(yán)重水分不足的威脅。從光合作用來看，重度脅迫下單位面積的葉片依舊保持較好的凈光合速

5、率，通過氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率的大規(guī)模降低來減弱蒸發(fā)，最大光化學(xué)效率、非光化學(xué)淬滅值為四個(gè)處理下的最大值，說明植株光合機(jī)構(gòu)已經(jīng)受損嚴(yán)重，植物已經(jīng)無法正常維持生長。
　　4.通過對艾納香整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程水分的控制可以看出艾納香耐旱性較差，在土壤含水量為40%的情況下進(jìn)入生長旺盛期就表現(xiàn)出長勢不良，有部分死亡，在30%的土壤含水量下幼苗有大量死亡的現(xiàn)象。如果延長艾納香輕度干旱脅迫時(shí)間，進(jìn)入9月下旬，氣溫降低，艾納香植株可以恢復(fù)到較好的長勢，但

6、艾納香作為以生物量為考量經(jīng)濟(jì)價(jià)值的中草藥，在艾納香栽培管理中應(yīng)保證充足水分需求。
　　5.全光照下，艾納香由于受到光抑制的影響，從形態(tài)指標(biāo)上葉片相對含水量、苗高、地徑?jīng)]有輕度遮陰環(huán)境下表現(xiàn)好，生物量為4個(gè)處理下的最大值，葉片顯微結(jié)構(gòu)、光和色素、滲透物質(zhì)、抗氧化酶等與輕度遮陰下沒有顯著性差異，從葉綠素?zé)晒鈪?shù)中的最大光化學(xué)效率可以看出光抑制現(xiàn)象，說明在光照充足的條件下，艾納香葉片采取熒光擴(kuò)散的方式減弱強(qiáng)光造成的傷害。艾納香植株在光合

7、午休過程中采用葉片卷曲的方式對抗強(qiáng)光照，導(dǎo)致凈光合速率的降低。
　　6.輕度遮陰條件下，艾納香長勢良好，苗高、地徑高于全光照處理，生物量與全光照處理下差距不大，這是因?yàn)樵谳p度遮陰下，沒有達(dá)到艾納香的光飽和點(diǎn)，不會產(chǎn)生光抑制現(xiàn)象，葉片通過增加葉片厚度、柵欄組織厚度、葉綠素含量、根系活力來彌補(bǔ)少量光照不足，進(jìn)行良好的光合作用，積累較多有機(jī)產(chǎn)物。葉片的滲透勢相對正常，全光照下需要采取增加可溶性糖、游離脯氨酸等滲透物質(zhì)維持細(xì)胞滲透壓平衡。

8、輕度光照脅迫下艾納香葉片對光合有效輻射的判斷較為準(zhǔn)確，保持較好的凈光合速率。
　　7.中度光照脅迫下，艾納香的葉片含水量、苗高、地徑、生物量與全光照和輕度光照脅迫都有顯著性差異，通過調(diào)節(jié)葉片厚度、葉綠素含量來增大凈光合速率，但植物細(xì)胞已受到損傷，細(xì)胞滲透勢不平衡，可溶性糖、游離脯氨酸增幅較大，通過CAT、SOD、POD等酶活性的改變產(chǎn)生化學(xué)防御體系，減小細(xì)胞受損程度，熒光參數(shù)的改變，提高光化學(xué)效率，達(dá)到較高的凈光合速率，積累生物量