无患子夏季光合速率日变化研究
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无患子夏季光合速率日变化研究
作者：廖兴国 言议超 郭圣茂
来源：《绿色科技》2016年第15期
摘要：采用Li-6400便携式光合系统分析仪，对夏季无患子叶片的光合速率日变化进行了测定。
测定结果表明：夏季无患子叶片的光合速率日变化呈双峰型曲线，与很多植物一样，存在光合“午休”的现象。
第一次高峰出现在中午12：00左右，第二次高峰出现在下午15：00左右，日最大的净光合速率值为13.80 μmol/m2·s。
此外，净光合速率（Pn）与气孔导度（Cond）、蒸腾速率（Trmmol）、胞间二氧化碳浓度（Ci）间存在相关性。
关键词：夏季；无患子；光合速率；日变化；光合“午休”中图分类号：S794.9
文献标识码：A 文章编号：16749944（2016）150061021 引言
无患子（Sapindus mukorossi Gaertn.）是无患子科（Sapindaceae）无患子属（Sapindus）落叶乔木，别名“肥皂树”，分布广泛，在东南亚各国、我国的台湾省及淮河以南各省区均有分布[1]。
其根系非常发达，很耐干旱贫瘠，低山、丘陵及石灰岩山地最常见[2]。
无患子树形优美，抗虫抗害能力强，为园林观赏、绿化造林的首选树种[3]。
无患子也是我国传统中药材[4]，在开发生物洗涤剂及天然化妆品等方面应用广泛[5]。
因无患子种仁含油量超过40%[6]，所以，作为生物质原料树种的无患子，越来越受到人们的关注[7]。
目前，无患子的研究主要集中在开发利用[8]、育苗技术[9]、有效成分提取[10]等方面。
本文主要研究夏季无患子光合速率的日变化，从而揭示其光合作用的基本生理生态特性和规律，以期为无患子的栽培生产提供理论参考。
2 材料与方法2.1 试验材料
供试无患子种子来源于九江市庐山区，2015年3月播种于江西农业大学科技园，进行常规管理，测定时苗木的平均高度为130 cm。
2.2 试验方法
选择2015年8月下旬的一个晴天，进行光合作用日变化的测定，在样地调查的基础上，选择具有代表性的5株无患子为研究对象。
采用美国 LICOR公司生产的Li-6400便携式光合系统分析仪，选择每株无患子中上部向阳的5片功能叶进行测定，测定时间为8：00～18：00，每隔1 h测定1次，每片叶子重复测定5次，分析数据取平均值。
每一时段的Pn、Trmmol、Cond、Ci等，仪器会自动记录。
数据处理采用Microsoft Excel 2003和SPSS 17.0统计分析软件。
3 结果与分析3.1 无患子叶片Pn日变化
从图1来看，无患子叶片Pn的日变化曲线呈现明显的双峰型，中午12：00出现最大峰值，值为13.80 μmol/m2·s，此后Pn下降，到14：00前后出现低谷值，值为10.47
μmol/m2·s。
而后 Pn又上升，第二个峰值出现在15：00左右，其值为12.00 μmol/m2·s，在此之后呈直线迅速下降，到18：00左右，恢复到早晨的水平。
3.2 无患子叶片Pn、Cond间的关系
从图2来看，无患子叶片的Cond日变化也呈双峰型曲线。
12：00前后，气孔导度出现第一个高峰，值为0.59 μmol/m2·s，随后，逐渐呈现下降的趋势，到13：00左右出现一个低谷值，而后又逐渐开始上升，第二个高峰出现在14：00左右，值为0.45 μmol/m2·s，在这之后，又开始逐渐下降。
3.3 无患子Pn、Trmmol间的关系
从图3来看，无患子叶片的Trmmol日变化曲线也呈双峰型。
Trmmol的最小值是在清晨和傍晚时，从上午8：00开始，Trmmol便一直呈上升的趋势，第一次高峰出现在12：00，其值为13.42 μmol/m2·s，到15：00 又达到第二次高峰，其值12.21 μmol/m2·s。
3.4 无患子叶片Pn、Ci间的关系
从图4来看，无患子叶片Ci的浓度在清晨的时候较高，8：00时达到第一个高值，接着呈现下降的趋势，到 12：00出现一低谷，随后逐渐上升，到14：00时又出现一个小的高峰，以后Ci又有所回升。
夜晚植物通过呼吸作用，产生了大量的CO2，所以，早晨空气中的CO2浓度较高，9：00 Ci达最大，植物光合作用伴随着光照强度的增加而增强，光合速率不断地加快，CO2浓度自然降低，在12：00 Pn达到最大时，CO2浓度急速下降，产生低谷值；在14：00时产生光合“午休”时，Pn达到低谷时，胞间CO2浓度上升到一个高峰；到15：00 Pn 出现第二次高峰时，胞间CO2浓度出现第二次低谷。
3.5 无患子叶片Cond、Trmmol之间的关系
从图5来看，无患子叶片Cond的日变化、Trmmol的日变化曲线均是呈双峰型，并且在相同时间出现第一次峰值，因此，Cond、Trmmol日变化之间的规律，存在一定的相关性。
由于光照逐渐增强，气温升高，气孔导度增大，增大了无患子叶片内外水汽的压力差，使蒸腾速率增强，午后随光照逐步增强，导致叶温升高，蒸腾作用加剧，使叶片过多失水，当水分供应不充足时，植物会以关闭气孔形式来减少水分散失，这就使得气孔阻力逐渐增大，Cond逐渐降低，Trmmol逐渐下降[7]。
所以，在15：00以后的Cond、Trmmol的曲线均呈下降的趋势。
4 结语
本次试验结果表明，午间Ci的浓度较低和气孔张开的程度减小是导致无患子夏季出现光合“午休”的主要两个原因。
试验结果表明，无患子Pn日变化为不对称的双峰型曲线，最大值出现在12：00前后，为13.80 μmol/m2·s；15：00又出现第二个峰值，为12.00 μmol/m2·s。
具有典型的“午休”特征，在该试验中出现此现象的时间为14：00。
无患子叶片Trmmol日变化为双峰型曲线，其第一次高峰出现在12：00前后，为13.42 μmol/m2·s，午后第二次峰值出现在15：00左右，为12.21 μmol/m2·s，Trmmol的日变化与Pn 的日变化趋势几乎一致。
无患子叶片Cond日变化为双峰型曲线，高峰值出现在12：00前后，为0.59 μmol/m2·s，午后的峰值出现在14：00左右，为0.45 μmol/m2·s， Pn及Cond日变化的曲线，几乎成步调
一致的变化趋势。
参考文献：[1]辜夕容.不同种源无患子的种子品质差异分析[J].西南大学学报（自然科学版），2009，31（6）：51～54.[2]徐启定.无患子的生态功效和利用价值[J].安徽林业，2010（3）：64.[3]黄顺.优良的造景树：无患子[J].园林，2004（9）：42.[4]周爱红.无患子的用途及栽培技术[J].林业科学，2011（7）：213.[5]林文荣.无患子开发利用前景[J].林业勘察设计，2007（2）：118～120.[6]王建章，吴子斌.无患子籽油成分分析与提取工艺研究[J].农业科学研究，2010，31（1）：48～50.[7]闫瑞，钱春.新型生物质能源树种无患子在重庆的发展优势分析[J].南方农业，2012，6（6）：103～105.[8]李雪琴.建宁县无患子能源林引种育苗技术[J].绿色科技，2013（11）：44～45.[9]黄素梅，王敬文，杜孟浩，等.无患子的研究现状及其开发利用[J].林业科技开发，2009，23（6）：1～5.[10]吕玮，陈登龙，余道国，等.无患子皂苷的提纯工艺研究[J].化学工程与装备，2013（10）：14～18.。
