基于CO2传输阻力解析的土壤水分调控番茄光合生理机制

• 作者: 冯改利 张大龙 李洋 李清明 柳玉平 魏珉
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 农学
• 关键词: 土壤水分 光合速率 番茄 气孔导度 叶肉导度 羧化效率
• 年，卷（期）: 2018,（12）
• 所属期刊栏目: 农业水土工程
• 页码范围: 292-299
• 页数: 8页
• 分类号: S152.7|S626
• 字数: 6685字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2018.12.035

摘要

利用盆栽试验控制土壤含水率,基于叶绿素荧光、气体交换和响应曲线拟合相结合的方法解析番茄光合作用中CO2由大气传输至叶绿体羧化位点的系列阻力构成,揭示了土壤水分胁迫限制番茄光合速率的关键步骤及位点.结果表明:番茄光合速率(Pn)、最大羧化速率(Vc,max)、最大电子传递速率(Jmax)及初始羧化效率(CE)随土壤含水率变化呈“S”形变化曲线,初期缓慢增长,中期迅速增长,土壤水分充分时达到最大值并趋于稳定,可用logistic函数模拟.气孔和叶肉对CO2的传输导度及总传输导度随土壤含水率变化均呈明显的“S”形变化曲线,各支段CO2导度及总传输导度在土壤水分充分时趋于稳定并达到最大值;随着土壤水分胁迫的增大,各CO2传输导度逐渐降低并在重度土壤水分胁迫下达到最低值,可用logistic函数模拟.气孔导度与叶肉导度对光合速率限制的相对贡献率变化趋势相似,随着水分胁迫的加重,其贡献率逐渐增大,可以用指数函数模拟;羧化反应对光合速率限制的相对贡献率与气孔和叶肉导度相反,随着水分胁迫的增大,其贡献率逐渐减小,可以用对数函数模拟;在土壤水分充分时,羧化反应限速光合速率的相对贡献率最大,是限制光合速率的主导因子;在水分胁迫状况下,气孔限制和叶肉限制占主导地位,羧化反应的相对贡献率较低.气孔对CO2的传输导度与叶水势呈正相关,随叶水势的下降,气孔导度也呈线性下降趋势;叶肉导度与比叶重呈线性负相关关系,叶肉导度随比叶重的增大而线性减小,比叶重随土壤水分胁迫程度的加剧而逐渐增大.因此,水分胁迫状况下,气孔与叶肉对CO2的传输是水分胁迫限制光合速率的关键位点,气孔限速与保卫细胞水分失衡相关,而叶肉限速则由叶片厚度和组织疏松程度决定.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李洋	山东农业大学园艺科学与工程学院	7	13	2.0	3.0
2	柳玉平		1	0	0.0	0.0
3	冯改利	山东农业大学园艺科学与工程学院	1	0	0.0	0.0