河套灌区食用向日葵光合作用的光响应曲线分析

摘要

以食用向日葵为材料,采用开放式气路测定不同发育阶段(两对真叶、13-14片叶、现蕾期、开花期、开花后20d)的净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度、蒸腾速率等相关指标,并运用Michaelis-Menten模型对净光合速率进行了模拟,计算了光响应曲线的特征参数.结果表明:在试验设置光强下,各个生长发育期净光合速率(Pn)随着光合光通量密度(photosynthetic photon flux density,PPFD)的增加而增加,增加幅度随着植株由营养生长到生殖生长达到最大,之后随着叶片的衰老趋于平缓;在河套灌区食用向日葵的整个生育期,表观初始量子效率α大多在0.067 ～0.083之间变化.最大净光合速率Pmax在14.61 ～64.16 μmol·m-2· s-1之间变化,光补偿点和光饱和点的变化范围分别为41.17～ 107.83 μmol·m-2·s-1和2 382.89 ～3 600.51μmol·m-2·s-1,表明向日葵具有高光能利用率,是耐阴性较差特别喜光的典型阳生植物.随着光照强度的增加,不同发育期向日葵的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率明显增加,而胞间CO2浓度降低.当光强＜500μmol·m-2·s-1时,各发育期的WUE(水分利用效率)随光的增加快速上升,但当PPFD＞500μmol·m-2·s-1后,两对真叶期仍以较高的速率增加未见减少,其他生长发育期WUE随光强呈现抛物线变化.