柑橘葉片光合速率環(huán)境響應(yīng)模型及接種菌根對于光合特性影響的研究.pdf

1、柑橘 Citrus reticulata Banco為蕓香科(Rutaceae)柑橘屬(Citrus Linn)植物，柑橘果實營養(yǎng)豐富，色香味兼優(yōu)，既可鮮食，又可加工成以果汁為主的各種加工制品。柑橘產(chǎn)量居百果之首，柑橘豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)效益高，是我國南方果樹的最主要的樹種，對果農(nóng)脫貧致富，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著重大的作用。 重慶被譽為“三大柑橘帶”的產(chǎn)區(qū)之一，但是根據(jù)重慶的氣候特點和氣候資料表明，重慶在夏季(5月-8月)環(huán)境條件高溫、干旱

2、、日照充足；而在其秋冬季節(jié)(9月-12月)又常常被稱為“寡”日照地區(qū)。光合作用作為地球上最重要的化學(xué)反應(yīng)，是一切物質(zhì)和能量的來源，也是柑橘產(chǎn)量和品質(zhì)形成的基礎(chǔ)。環(huán)境是限制光合作用的重要因素，深入了解環(huán)境因子對柑橘光合生理與機(jī)理的調(diào)節(jié)，對提高柑橘的光合作用，進(jìn)而提高產(chǎn)量和品質(zhì)具有重要的意義[1]。本研究針對重慶“特殊”氣候條件下的不同時期，通過構(gòu)建一個光合速率環(huán)境響應(yīng)模型來回答了哪個環(huán)境因子是該條件下影響柑橘光合作用能力的主要限制因子及其

3、作用機(jī)理，并回答了是否可以通過采取在不同P素水平下接種菌根的方式來改善和提高柑橘光合作用能力的問題。進(jìn)行了如下的試驗研究： 試驗1柑橘葉片光合速率的環(huán)境響應(yīng)模型研究 本試驗以盆栽柑橘苗W·默科特(W·murcott，Citrus reticulata Blanco×Citrus sinensis Osb．cv．Murcott)為材料，在重慶自然條件下初夏(5，6月)、盛夏(7，8月)、秋季(9，10月)、冬季(11，12

4、月)利用LX-5400便攜式光合測定儀器測定其柑橘葉片光合速率、光合有效輻射、氣孔導(dǎo)度、葉片溫度、空氣CO2濃度等光合作用生理特性指標(biāo)，根據(jù)Monsi和Saekit[2]的直角雙曲線方程模擬單葉的光合速率對光合有效輻射的響應(yīng)方程和Jarvis P．G葉片氣孔導(dǎo)度與環(huán)境因子關(guān)系模型[3](簡稱Jarvis模型)，在此基礎(chǔ)上建立并進(jìn)行了針對重慶“特殊”自然氣候條件下的柑橘葉片光合速率的環(huán)境響應(yīng)模型研究。試驗結(jié)果如下： 在重慶自然條件

5、下，從不同月份尺度和半年尺度來模擬柑橘葉片的光合速率時，環(huán)境變量必須是3個及其以上的環(huán)境變量。在重慶自然條件下，環(huán)境變量因子對柑橘葉片光合速率估算精度的影響程度依次為光合有效輻射＞氣孔導(dǎo)度＞葉片溫度＞空氣CO2濃度。環(huán)境變量對該模型精確度的影響表現(xiàn)為單個環(huán)境變量作用和各個變量間的交互作用二個方面，且模型中除光合有效輻射外和氣孔導(dǎo)度外2個變量外，至少需包含了葉片溫度、空氣CO2濃度2個環(huán)境變量的共同作用或者2個環(huán)境變量中的某個變量；在重慶

6、5，6月份柑橘葉片光合速率對環(huán)境因子的響應(yīng)可采用模型P(G)*P(A)*P(T)形式，9，10月份柑橘葉片光合速率對環(huán)境因子的響應(yīng)可采用模型P(G)*P(A)*P(C)形式。而在重慶7，8月、11，12月和5～12月則均可采用模型的P(G)*P(A)*P(T)*P(C)形式。 試驗2不同P素水平下接種AMF菌根對柑橘葉片光合作用特性的影響研究 本試驗以盆栽柑橘苗 W·默科特(W·murcott，Citrus reticu

7、lata Blanco×Citrus sinensis Osb．cv．Murcott)為材料。菌種為摩西球囊霉(Glomus mosseae)孢子，經(jīng)過三葉草擴(kuò)繁后，以菌根化的根際土為接種劑。試驗共設(shè)(中磷水平接種、中磷水平不接種；低磷水平接種、低磷水平不接種；高磷水平接種、高磷水平不接種)6個處理。施用各元素水平和接種AMF后分別在5月，7月，9月和11月的晴天在室外利用LX-6400便攜式光合測定儀器測定柑橘葉片光合特性生理指標(biāo)，并

8、(掛牌標(biāo)記相同的枝梢上)取樣葉片進(jìn)行理化性分析。在重慶“特殊”的自然氣候條件下進(jìn)行了不同磷素和接種AMF菌根對柑橘葉片光合特性影響的研究。試驗結(jié)果如下： 在重慶5月、7月、9月和11月，采用不同P素水平下接種AM菌種的實驗表明：不論是在日照充足的5月和7月，還是在“寡日照”的9月和11月，在不同P素水平下接種菌種后的處理與不接種菌種的處理相比，接種AMF菌種后能有效的提高了柑橘葉片葉綠素的含量，葉片光和利用率和葉磷干重含量，葉片

9、光合產(chǎn)物(蛋白質(zhì)、可溶性糖)的含量等生理生化指標(biāo)。在重慶的5月到12月，柑橘葉片的光合作用在逐漸下降，接種菌種是通過改善了氣孔導(dǎo)度從而改善光合作用速率；接種菌種以后，伴隨著菌根侵染的深入，根系的過氧化物酶活性也在增強(qiáng)。根系過氧化物酶活性與根系菌根侵染率呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，表明了柑桔根系良好的菌根形成和發(fā)育有效地促進(jìn)了柑桔根系的生理代謝，從而增強(qiáng)了根系活力，促進(jìn)了植株對土壤磷的吸收，使得葉磷干重含量增加，并由此提高了植株光合作用。且在低磷

10、處理水平下接種AM菌的葉磷干重含量都很高，這表明在土壤水平P素較低的情況下，接種菌根能提高土壤P素的效率，從而減少、節(jié)約土壤磷肥的施用量；在菌根對柑桔等寄主植物光合作用的影響方面，AM菌侵染能提高柑橘葉片的光合作用，這種影響是侵染本身從而改善了對于P素的吸收。在本試驗的P素水平處理下對于柑橘葉片光合作用的影響效果并不顯著，這表明施加在一定的磷素水平并未能有效促進(jìn)柑橘苗木吸收P素。在重慶“特殊”的自然氣候條件下為了改善柑橘苗木的光合作用通