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稀土对红叶石楠幼苗光合效率及相关生理特性的影响

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-11-10  浏览次数:5
  摘要以红叶石楠的2个品种红罗宾和红唇为材料,研究了稀土对其幼苗光合效率及相关生理特性的影响。结果表明:红罗宾和红唇在稀土浓度分别为350 mg/L和200 mg/L时,最有利于植株体的光合作用,其幼苗的光合效率、叶绿素和蛋白质含量均最大。
  关键词稀土;红叶石楠;幼苗;光合效率;生理特性
  红叶石楠(Photinia х frassery)属蔷薇科、石楠属。红叶石楠春秋两季的新梢和嫩叶火红,极具观赏价值;夏季高温时新叶萌发减少,老叶转为深绿,冬季经历霜雪的叶片呈褐红色,被誊为“红叶绿篱之王”,具有很高的园林应用价值。稀土是镧系元素及其性质相近的钪和钇等17种金属元素的总称,对改善植物的生理代谢、生长、繁殖、品质以及产量具有积极的作用,并且用量少、效果好,可取得明显的经济效益。近年来的研究表明,稀土也对植物光合作用具有显著的影响,但其生理机制迄今尚不明显。探讨和阐明稀土的光合生理机制,对于稀土在农业上的应用和推广、提高作物的产量和品质具有十分重要的意义。目前国内外有关红叶石楠的研究,多集中于栽培技术、组织培养、逆境胁迫、病虫害防治等方面,有关稀土对红叶石楠光合生理的影响尚未见有关报道。本文以红叶石楠的2个品种红罗宾和红唇为试验材料,探讨稀土对红叶石楠幼苗光合及生理特性的影响,为稀土在红叶石楠上大面积应用提供理论依据。
  
  1材料和方法
  
  1. 1 供试材料
  供试材料为红叶石楠的2个品种红罗宾和红唇。剪取枝条扦插于营养钵中,扦插基质为泥炭土与珍珠岩(体积比为4∶6),在温室内常规培养,日温和夜温分别控制在25℃和18℃,光强为400μmol/m2·s,光照时间12h/d。
  供试稀土为河南商丘稀土微肥厂生产的“常乐”牌益植素。
  
  1.2试验处理
  当幼苗生长至具6片功能叶时,选择生长一致的健壮植株,用50mg/L、200mg/L、350mg/L、500mg/L、650mg/L的益植素进行叶面喷施处理,喷量以全面喷施叶片但不滴水为度,设清水为对照。每隔8d喷施1次,共处理3次。然后从每个重复内随机取5盆(株)幼苗,剪取功能叶,混合取样进行各项生理指标测定。每处理重复3次,差异显著性采用t-test分析。
  
  1.3测定方法
  1.3.1 叶绿素含量的测定。采用直接浸提法。
  1.3.2 可溶性蛋白质含量测定。采用考马斯亮蓝G-250法。
  1.3.3光合生理参数的测定。选取上部枝条的第3~4片叶,在取样当天的8~10时,用LI-6400系列便携式光合仪(美国)分别测定净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)。测定过程中光强为1 000μmol/m2·s,大气温度为25℃,大气CO2浓度为400 μmol/mol。
  
  2结果与分析
  
  2.1稀土对红叶石楠叶绿素含量的影响
  光合作用的产物是植物生长发育的主要物质基础,而光合作用的强弱与植物本身叶绿素含量的多少密切相关。由图1可知,喷施益植素能有效增加2个红叶石楠品种的叶绿素含量。随着益植素浓度的增加,其叶绿素含量均表现出先增加后下降的趋势。红罗宾在益植素浓度为350mg/L时,叶绿素含量最高,比对照增加了67.5%;红唇在益植素浓度为200mg/L时,叶绿素含量最高,比对照增加了67.1%。
  
  2.2稀土对红叶石楠叶片蛋白质含量的影响
  蛋白质是构建植物光合系统和影响植物光合效能的重要物质,叶片蛋白质含量的变化可反映植物光合系统和光合效能的变化情况。如图2所示,喷施益植素能有效增加2个红叶石楠品种蛋白质含量。随着益植素浓度的增加,其蛋白质含量均表现出先增加后下降的趋势。红罗宾在益植素浓度为350mg/L时,蛋白质含量最高,比对照增加112.0%;红唇在益植素浓度为200mg/L时,蛋白质含量最高,比对照增加97.0%。品种间相比,红罗宾表现出较大的变化幅度。
  
  2.3稀土对红叶石楠叶片光合气体交换参数的影响
  Pn和Gs分别表示植物光合速率和气孔开张度。图3表明,喷施益植素能有效增加2个红叶石楠品种的Pn和Gs。随着益植素浓度的增加,2个品种的Pn和Gs均表现出先增加后下降的趋势。红罗宾在益植素浓度为350mg/L时,Pn和Gs最高,分别比对照增加61.0%和38.6%;红唇在益植素浓度为200mg/L时,Pn和Gs最高,比对照增加82.1%和42.2%。
  
  3结论
  
  本研究表明,施用稀土能提高红叶石楠叶片的光合效率,这可能是因为稀土能明显提高植株体内蛋白质的含量,植株叶片生长发育良好,有利于营养物质合成及向枝部运转,增加了枝条内的贮藏营养,提高了枝条质量,使枝条生长健壮,有利于光能的转换,从而增强光合作用;同时稀土处理能明显提高红叶石楠叶绿素含量,延缓叶绿素的降解,使叶绿素的含量维持在一定的水平,从而有利于提高植物体光合效率,体现在光合参数上表现为Pn和Gs增加。
  综合考虑稀土对红罗宾和红唇的光合效率、叶绿素和蛋白质含量的影响,可以发现2个品种在益植素浓度分别为350mg/L和200mg/L时,上述3个指标均达到最大值,这表明该浓度最有利于红叶石楠的生长。该研究结果对指导稀土在红叶石楠生产上的应用具有一定意义。
  本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。
 
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