模擬太陽輻射減弱對冬小麥光合熒光生理特性的影響研究.pdf

1、大氣氣溶膠是目前世界所關(guān)注的重大環(huán)境問題之一,大氣氣溶膠會通過直接或間接作用影響造成作物光合作用下降,導(dǎo)致作物減產(chǎn)。為進(jìn)一步探明大氣氣溶膠所產(chǎn)生的太陽輻射減弱對農(nóng)作物光合生理及熒光特性的影響機(jī)制,本研究采用完全隨機(jī)分組的方法,在大田試驗(yàn)條件下,設(shè)置了(CK,自然光)、處理1(T1,15％自然光)、處理2(T2,20％自然光),處理3(T3,40％自然光)和處理4(T4,60％自然光)五個(gè)不同太陽輻射減弱處理,對大田生長的冬小麥進(jìn)行太陽輻

2、射減弱處理,較為系統(tǒng)的研究了研究了太陽輻射減弱對冬小麥光合作用、熒光參數(shù)、營養(yǎng)物質(zhì)及抗氧化體系的影響作用及其機(jī)制,為防治大氣氣溶膠及其產(chǎn)生的太陽輻射減弱對我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響提供科學(xué)依據(jù)。主要結(jié)果如下:
　　 (1)太陽輻射減弱顯著增加了冬小麥光合色素的含量,增強(qiáng)光能的吸收,是作物對太陽輻射減弱的適應(yīng)性反應(yīng),即通過提高葉綠素含量促進(jìn)光能的吸收能力,彌補(bǔ)光能不足,盡量維持物質(zhì)的正常代謝。同時(shí)冬小麥葉綠素a／b比值降低,降低幅度也隨遮

3、陰強(qiáng)度的增加而加大,表明其受到光抑制的可能性增大。另外增大了植物類胡蘿卜素Car和葉黃素含量,延緩了冬小麥葉片的老化速度。
　　 (2)太陽輻射減弱顯著降低了光合速率(Pn)。不同輻射減弱條件下冬小麥Pn日變化差異較大,日最高值表現(xiàn)為CK>60％自然光>40％自然光>20％自然光>15％自然光,其中CK呈雙峰曲線變化,有明顯的“午休”現(xiàn)象,其他各處理均呈單峰型曲線變化,“午休”現(xiàn)象不明顯,但峰值出現(xiàn)時(shí)間滯后。相關(guān)分析表明,太陽輻

4、射減弱是影響Pn日變化的主導(dǎo)因子,但其他因子也顯著影響Pn。與CK相比,60％和40％自然光處理中光合有效輻射(PAR)、葉溫(T1)、氣孔導(dǎo)度(Gs)和蒸騰速率(Tr)與Pn均呈顯著正相關(guān),表明上述因子對Pn有正效應(yīng),Ci和Ls在上述兩處理中與Pn呈顯著負(fù)相關(guān),但在20％和15％自然光處理中與Pn呈顯著正相關(guān),說明太陽輻射強(qiáng)度高于40％自然光時(shí)冬小麥葉片胞間二氧化碳濃度和氣孔導(dǎo)度限制值對Pn有負(fù)效應(yīng),太陽輻射強(qiáng)度低于40％自然光時(shí)則為

5、正效應(yīng)。
　　 (3)太陽輻射減弱效應(yīng)顯著降低了Chla／Chlb和光合速率(Pn)。Fv／Fm、qP、Y(NO)、(1-qP)／NPQ及實(shí)際光量子效率(Yield)均隨太陽輻射強(qiáng)度下降而呈現(xiàn)下降的趨勢,而NPQ、Y(NPQ)和L(PFD)呈上升趨勢?？梢?太陽輻射減弱時(shí)冬小麥葉片會下調(diào)PSⅡ原初光化學(xué)反應(yīng)的電子傳遞效率來適應(yīng)光能不足的逆境脅迫(光化學(xué)猝滅系數(shù)qP的下降),同時(shí)降低電子遞體(PQ)的活性(量子效率Yield降低)