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基于节水模式下水分胁迫对四种豆科植物的影响

文瑛

  为合理利用刺槐、紫荆、双荚决胜明和黄枝槐,找到它们最经济和合理的灌溉模式,我们研究了土壤中不同水分胁迫、环境中不同C02浓度、不同光强、季节变化对四种豆科植物生理的影响。 水淹5天后严重抑制紫荆的生长,而水淹11天后严重抑制刺槐的生长,表现为qP(光化学淬灭)、ETR(表观光合电子传递速率)等显著降低,水淹7天后紫荆死亡,水淹19天后刺槐死亡。水淹17天后严重抑制黄枝槐的生长,Vcmax(Rubisco羧化速率)、Jmax(最大电子传递速率)、TPU(磷酸丙糖的利用速率)显著降低,水淹23天后黄枝槐基本死亡。水淹60天后,双荚决明生长良好,并长出很多气生根。 轻度干旱(土壤含水量在15%-25%之间)适宜刺槐、紫荆、双荚决明生长,表现为3次测定轻度干旱组的ETR、净光合速率等都较高且稳定等;土壤含水量日变化在18%-30%时适合黄枝槐生长,表现为三次测定轻度干旱组都有较高的qP、ETR、Fv/Fm等。 中度干旱胁迫(土壤含水量在8%-15%之间)对刺槐生长有一定影响,表现为净光合速率的下降和qN(非光化学淬灭)值上升等;长期的中度干旱(8%-15%)抑制紫荆的生长,表现为中度干旱处理11天以上,qP、ENR、净光合速率、Trmmol等偏低。中度干旱(土壤含水量日变化在10%-15%)严重抑制双荚决明的生长,表现为处理19天,光饱和点、最大净光合速率、Vcmax、Jmax和TPU偏低等,土壤含水量长时间低于15%即对双荚决明的生长造成一定的影响。中度干旱(土壤含水量日变化在8%-18%)抑制黄枝槐的生长,处理19天后,Fv’/Fm’略微下降,丙二醛含量和可溶性糖含量上升,少数叶变黄。 干旱胁迫(土壤含水量低于10%)严重抑制刺槐的生长,表现为最大净光合速率偏低,处理19天干旱组刺槐死亡。干旱胁迫(土壤含水量低于11.2%)对紫荆的生长有一定的影响,表现为光饱和点、Vcmax、Jmax、TPU较对照组明显偏低等,23天后干旱组紫荆死亡。干旱胁迫(土壤含水量低于12.8%)严重抑制双荚决明的生长,表现为干旱处理13天,双荚决明最大净光合速率只有3.964μmol·m-2.s-1等,干旱处理23天死亡。干旱胁迫(土壤含水量低于11.3%)严重抑制黄枝槐的生长,表现为光饱和点、表观量子效率、Vcmax、Jmax、TPU较对照组显著偏低,最大净光合速率只有4.484μ mol·m-2.s-1。 据三次测定对照组,发现土壤含水量长期高于超过40%对刺槐的生长有一定影响,土壤日平均含水量长期高于35%对紫荆生长有一定影响,表现为Fv’/Fm’、净光合速率等的降低;土壤含水量长期超过36%,对黄枝槐的生长有一定的影响,表现为光饱和点、最大净光合速率较低等。 不同CO2浓度对四种植物光曲线的影响如下:CO2浓度为1200μ mol·mol-1时刺槐和黄枝槐有最高最大净光合速率,分别是21.559μ mol·m-2.s-122.312μ mol·m-2.s-1。CO2浓度在1600μ mol·mol-1时,紫荆和双荚决明最高最大净光合速率,分别是26.031μ mol·mol-1、26.688μ mol·mol- 不同光强对四种植物A-Ci曲线的影响如下:光强为800μ mol·m-2·s-1时刺槐的羧化效率,RuBP再生速率、cO:饱和点,最大净光合速率达最高值,最大净光合速率为27.480μ mol·m-2·s-1。光强为2000μ mol·m-2·s-1时,紫荆和黄枝槐的羧化效率,RuBP再生速率,最大净光合速率达最高值,最大净光合速率分别是32.407、30.099μ mol·m-2·s-1。光强为1600μ mol·m-2·s-1时,双荚决明的羧化效率,RuBP再生速率,最大净光合速率达最高值,最大净光合速率为28.909μ mol·m-2·s-1。不同季节对四种植物荧光和光合参数的影响如下:12℃~21℃时刺槐的生长受到抑制,表现为Fv/Fm较正常范围(0.80~0.83)低。日温变化在12~16℃,紫荆、黄枝槐受到明显的低温胁迫,表现为Fv/Fm较正常范围低。温变化在12-16℃,双荚决明Fv/Fm在正常范围之内。 我们得出结论:15%-25%的土壤含水量为刺槐、紫荆在园林绿地中的最佳含水量。18%-25%的土壤含水量为双荚决明在园林绿地中的最佳含水量。18%-30%的土壤含水量为黄枝槐在园林绿地中的最佳含水量。土壤含水量长时间超过40%同时抑制刺槐、紫荆、黄枝槐的生长。四种植物的抗旱强弱秩序:刺槐和紫荆耐旱能力强,黄枝槐和双荚决明耐旱能力相对较弱。四种植物的耐淹强弱秩序:双荚决明、黄枝槐、刺槐、紫荆。四种植物耐强光强弱秩序:紫荆和黄枝槐、双荚决明、刺槐。在高CO2浓度下紫荆和双荚决明的潜在光合能力较刺槐和黄枝槐强。在强光条件下四种植物潜在光合能力:紫荆,黄枝槐较刺槐,双荚决明高。四种植物幼苗培育期,白天温度变化保持在24℃~33℃适合四种植物生长。当光强超过2000μ mol·m-2·s-1时,对刺槐和双荚决明幼苗生长有影响,可适当采取遮阴措施。……   
[关键词]:水分胁迫;刺槐;紫荆;双荚决明;黄枝槐
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:中南林业科技大学2012年