任安祥，呂曉靜，王羽梅*

（1.韶關(guān)學(xué)院 英東農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程學(xué)院，廣東 韶關(guān)512005；2.武警安徽省總隊(duì)合肥市支隊(duì)，安徽合肥230000）

不同光照強(qiáng)度下不同月份辣木光合作用及其相關(guān)指標(biāo)的變化

任安祥1，呂曉靜2，王羽梅1*

（1.韶關(guān)學(xué)院 英東農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程學(xué)院，廣東 韶關(guān)512005；2.武警安徽省總隊(duì)合肥市支隊(duì)，安徽合肥230000）

摘要：測(cè)定了廣東韶關(guān)5-12月生長(zhǎng)的辣木在不同葉室光照強(qiáng)度下的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度和蒸騰速率的變化.當(dāng)葉室光照強(qiáng)度在1 000～1 500μmol·m-2·s-1之間時(shí)，各月份的凈光合速率都達(dá)到最高，光照強(qiáng)度過(guò)強(qiáng)或過(guò)弱，凈光合速率均呈下降趨勢(shì).7-9月份的最大凈光合速率高于其他月份.光照強(qiáng)度在700～2 000μmol·m-2·s-1范圍時(shí)，7、8月份的胞間CO2濃度處于較高水平，氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率不同月份間的差異均大于不同光照強(qiáng)度下的差異.

關(guān)鍵詞：辣木；光照強(qiáng)度；凈光合速率

辣木（Moringa oleifera Lam.）為原產(chǎn)于印度北部亞喜馬拉雅山地帶的辣木科辣木屬多年生小喬木.辣木生長(zhǎng)迅速，營(yíng)養(yǎng)豐富，是一種具較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的熱帶植物.近年來(lái)，我國(guó)南方各地紛紛引種辣木，已在廣東、海南、云南等地引種成功［1］.辣木對(duì)土壤條件的適應(yīng)性強(qiáng)，生長(zhǎng)速度快，在廣東生長(zhǎng)良好.光是光合作用的能量來(lái)源，是葉綠素合成的必要條件，光照強(qiáng)度是影響光合速率及氣孔導(dǎo)度的重要因素之一.每一種植物都有其光飽和點(diǎn)和補(bǔ)償點(diǎn)，在一定范圍內(nèi)，增加光照強(qiáng)度會(huì)使凈光合速率提高，當(dāng)光照達(dá)到一定強(qiáng)度之后，凈光合速率就不再隨著光照強(qiáng)度的增加而增加了，達(dá)到了光飽和點(diǎn).光飽和點(diǎn)、光補(bǔ)償點(diǎn)隨植物種、品種、葉齡、溫度等的不同而變化［2-7］.辣木是一種喜陽(yáng)樹(shù)種，本課題組就不同遮光處理后辣木葉的光合性能的日變化有過(guò)報(bào)道［8］.關(guān)于不同葉室光照強(qiáng)度下的辣木葉片的光合性能未見(jiàn)報(bào)道.

1　材料與方法

試驗(yàn)在廣東韶關(guān)學(xué)院英東農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程學(xué)院進(jìn)行.試驗(yàn)地位于北緯23°5~25°31，東經(jīng)112°50~ 114°45，年平均氣溫18~21℃，最冷的1月份平均氣溫8~11℃，最熱的7月份平均氣溫28~33℃，年均降雨1 400~1 900 mm，全年無(wú)霜期310 d左右.

葉室光照強(qiáng)度的設(shè)定：以生長(zhǎng)一致的三年生辣木樹(shù)為材料，從5月中旬開(kāi)始，每個(gè)月中旬測(cè)定1次（具體測(cè)定時(shí)間視天氣情況略有調(diào)整）.試驗(yàn)采用美國(guó)LI-COR公司生產(chǎn)的LI-6400型便攜式光合作用測(cè)定儀.測(cè)定時(shí)選擇晴朗少云的天氣在自然條件下進(jìn)行.每次選取生長(zhǎng)盡可能一致的辣木3株，每株選節(jié)位、朝向相同的3片功能葉進(jìn)行測(cè)定，每葉重復(fù)測(cè)定3次.測(cè)定時(shí)的葉室溫度設(shè)定為25℃，利用光合作用測(cè)定儀的人工光源將葉室光照強(qiáng)度分別設(shè)定為 0、50、100、200、300、500、800、1 000、1 200、1 500、1 800、2 000、2 200 μmol·m-2·s-1等13個(gè)梯度.光合作用測(cè)定儀其他條件均相同，CO2流量為500 mol/s.試驗(yàn)重復(fù)三次，分別求得凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、葉室相對(duì)濕度（RHs%）的平均值.測(cè)定結(jié)果用SPSS l0.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析.

2　結(jié)果與分析

2.1不同光照強(qiáng)度下不同月份辣木葉片的凈光合速率

葉室光照強(qiáng)度從0~2 200 μmol·m-2·s-1設(shè)定13個(gè)梯度，對(duì)在自然光照強(qiáng)度下生長(zhǎng)的露地栽培3年生辣木葉片光合速率進(jìn)行測(cè)定.從5-12月份，每月中旬測(cè)定1次.比較了不同月份、不同葉室光照強(qiáng)度下辣木葉片的凈光合速率的變化.結(jié)果如圖1所示，當(dāng)光照強(qiáng)度較弱時(shí)，辣木葉片的凈光合速率（Pn）隨著光照強(qiáng)度的增加而增加；當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到1 200 μmol·m-2·s-1左右時(shí)，凈光合速率達(dá)到最高；繼續(xù)增加光照強(qiáng)度，凈光合速率呈現(xiàn)出下降趨勢(shì).各月份凈光合速率高峰值對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度略有不同，6月、7月份光照強(qiáng)度在1 000 μmol·m-2·s-1時(shí)，5月、8月、9月份在1 200 μmol·m-2·s-1時(shí)，10月、11月、12月份在1 800 μmol·m-2·s-1時(shí)，凈光合速率達(dá)到最大值.不同月份凈光合速率的最大值也不同，8月份最高，7月和9月次之，11和12月最低.結(jié)果表明，辣木光合產(chǎn)物積累的最佳光照強(qiáng)度在1 000~1 500 μmol·m-2·s-1之間，光照強(qiáng)度過(guò)弱或過(guò)強(qiáng)都會(huì)降低辣木的凈光合速率，減少光合產(chǎn)物的積累.

圖1　不同光照強(qiáng)度下不同月份的辣木凈光合速率的變化

2.2 不同光照強(qiáng)度下辣木葉片的氣孔導(dǎo)度

從圖2中不同月份、不同葉室光照強(qiáng)度下的辣木氣孔導(dǎo)度的變化可以看出，辣木氣孔導(dǎo)度（Gs）隨葉室光照強(qiáng)度的變化并不大，但不同月份測(cè)定的辣木氣孔導(dǎo)度的差異較大.在氣溫較高的6月、7月、8月測(cè)定的辣木氣孔導(dǎo)度較低，而在氣溫較低的11月、12月測(cè)定的氣孔導(dǎo)度較高.表明瞬間光照強(qiáng)度的變化對(duì)辣木氣孔導(dǎo)度的影響不大，而生長(zhǎng)環(huán)境的氣溫對(duì)氣孔導(dǎo)度影響較大，辣木的氣孔導(dǎo)度隨著氣溫的增高而降低.

圖2　不同光照強(qiáng)度下不同月份辣木氣孔導(dǎo)度的變化

2.3不同光照強(qiáng)度下辣木葉片的胞間CO2濃度

從圖3中不同月份測(cè)定的不同葉室光照強(qiáng)度下的辣木葉片胞間CO2濃度的變化可以看出，辣木葉片胞間CO2濃度隨著葉室光照強(qiáng)度的不同在不同月份測(cè)定變化趨勢(shì)不同.在氣溫較高的6月、7月、8月，辣木生長(zhǎng)旺盛，葉片胞間CO2濃度在低光照強(qiáng)度下較低.在7、8月份，當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到700~2 000 μmol·m-2·s-1范圍時(shí)，辣木葉片的胞間CO2濃度一直處于較高水平，當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)2 000 μmol·m-2·s-1時(shí)，胞間CO2濃度開(kāi)始下降.其他月份測(cè)定的辣木葉片胞間CO2濃度在不同光照強(qiáng)度下的變化幅度不大.

圖3　不同光照強(qiáng)度下不同月份辣木胞間CO2濃度的變化

2.4 不同光照強(qiáng)度下辣木葉片的蒸騰速率

從圖4中不同月份測(cè)定的辣木葉片在不同光照強(qiáng)度下的蒸騰速率可以看出，辣木葉片的蒸騰速率在各月份均隨著葉室光照強(qiáng)度的增加呈平緩上升趨勢(shì).不同月份測(cè)定的辣木葉片的蒸騰速率差異較大，其中，在氣溫較高的7月、8月份測(cè)定的蒸騰速率最高，在氣溫較低的5月、6月份測(cè)定的蒸騰速率較低.結(jié)果表明，外界氣溫對(duì)蒸騰速率的影響比測(cè)定時(shí)的光照強(qiáng)度更大，在較高溫度下，辣木葉片的蒸騰速率也較高.

圖4　不同光照強(qiáng)度下不同月份辣木蒸騰速率的變化

3　討論

辣木葉片在在不同葉室光照強(qiáng)度（0~2 200 μmol·m-2·s-1）下的凈光合速率不同，當(dāng)葉室光照強(qiáng)度在1 000~1 500 μmol·m-2·s-1之間時(shí)，各月份的光合速率都達(dá)到最強(qiáng)，光照強(qiáng)度過(guò)強(qiáng)或過(guò)弱，凈光合速率均呈下降趨勢(shì).過(guò)強(qiáng)的光照強(qiáng)度下光合速率的降低可能和光呼吸的增加有關(guān)［9-12］.其中，7-9月份的凈光合速率最高.這些結(jié)果表明，辣木葉片的光飽和點(diǎn)隨著氣溫的變化而略有不同，在1 000~1 500 μmol·m-2·s-1之間，達(dá)到光飽和點(diǎn)時(shí)的最大凈光合速率以氣溫較高時(shí)較大.

本實(shí)驗(yàn)是在自然光照下調(diào)節(jié)光合作用儀的葉室光照強(qiáng)度測(cè)定的凈光合速率，所以，外界的自然光也會(huì)對(duì)測(cè)定結(jié)果有所影響.特別是設(shè)定的葉室光照強(qiáng)度很低時(shí)，自然光的影響可能會(huì)比較大，不能準(zhǔn)確測(cè)出辣木光合速率的補(bǔ)償點(diǎn).今后，有必要在完全黑暗的條件下研究短時(shí)間光照強(qiáng)度對(duì)辣木葉片光合速率的影響.

本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果還表明，葉室光照強(qiáng)度對(duì)辣木葉片的胞間CO2濃度的影響較明顯，而對(duì)氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率的影響較小.不同月份間的氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度和蒸騰速率的差異均大于不同光照強(qiáng)度的差異.這些指標(biāo)均和氣孔的開(kāi)度有密切的關(guān)系，氣孔開(kāi)度和氣溫、光照強(qiáng)度都有密切的關(guān)系.可以認(rèn)為，不同月份間的差異主要是因?yàn)闅鉁氐牟煌斐傻模辉路莸牟町愔饕怯捎诠庹諒?qiáng)度的差異造成的.

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（責(zé)任編輯：邵曉軍）

中圖分類(lèi)號(hào)：S718.155

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1007-5348（2015）06-0044-04

［收稿日期］2015-03-19

［作者簡(jiǎn)介］任安祥（1960-），男，內(nèi)蒙古托克托人，韶關(guān)學(xué)院英東農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程學(xué)院教授；研究方向：蔬菜栽培及生理.*通訊作者.

Variation of Photosynthesis and Related Indexes in Moringa oleifera Lam. under Different Intensities of Illumination from May to December

REN An-xiang1，LV Xiao-jing2,WANG Yu-mei1*
（1.College of the Yingdong Agricultural Science and Engineering,Shaoguan University,Shaoguan 512005, Guangdong,China;2.Hefei Detachments,Anhui Armed Police Contingent,Hefei 230000,Anhui,China;）

Abstract:The paper studied net photosynthesis rate,stomatal conductance,intercellular CO2concentration and transpiration rate of Moringa oleifera Lam from May to December under different leaf chamber illumination intensities in Shaoguan,Guangdong.The highest net photosynthetic rate obtained under the leaf chamber illumination intensity was from 1 000 to 1 500 μmol·m-2·s-1in every month.And the net photo synthetic rate would show a downward trend when the intensity was either too strong,or too weak.The net photosynthetic rate in July to September was higher than in any other months.The inthercellular CO2concentration arrived a high level when the illumination intensity was at the range of 700~2 000 μmol·m-2·s-1.The variation of stomatal conductance and transpiration rate under different months was higher than the variation under different illumination intensities.

Key words:Moringa oleifera Lam.;illumination intensity;net photosynthetic rate