【南疆高产棉花花期光合特性的研究】光合特性

棉花的光合能力受到品种、器官、叶龄等内部因素的影响，同时也与外部环境条件和栽培管理有关。评估光合生产力的品种时，除了考虑光合速率和叶面积等参数外，还应考虑光合对多变环境因素的适应性。本研究以新疆夏季的光照充足、高温炎热和干旱等特点为背景，使用Li-6400便携式光合测定系统对高产棉花的光合速率等参数进行了测定，为深入探讨棉花叶片的光合作用特征提供了可靠的数据基础，对于进一步揭示棉花歼衡的生长发育规律和提高链迹棉花产量具有重要意义。1 材料与方法1.1 供试材料中棉35。1.2 测定地点农一师12团推广站的高产棉花田。1.3 测定要求在棉花的初花期，使用Li-6400光合测定系统测定棉花的净光合速率(Pn)及其相关光合参数，测定时采用自然光源。具体要求如下：每个小区取3个点作为重复，每个点选取8片叶片倒数第三叶进行测定，所选棉株均匀分布在一张薄膜的不同行，定点测定光合日变化，每2小时测定1次；取8片叶片测定结果的平均值用于统计分析。为减少由环境条件变化引起的测定误差，每次测定应争取在60分钟内完成。2 结果与分析2.1 高产棉花花期净光合速率日变化情况中棉35在初花期净光合速率日变化呈单峰曲线变化，从一天光合速率的增减变化看，10:00左右光合速率增长最快。上午12:00左右，光合作用达到最高峰值。12:00-15:00变化较为平稳。18:00时以后光合速率迅速下降。棉花光合日变化呈双峰和单峰曲线两种。此时期测定未发现光合午休现象，光合速率日变化趋势是小一大一小，并有一个明显峰值。9:00-21:00棉叶平均光合速率在0.702～16.525 umolCO2·m-2·s-1范围内变化，其中11:30-12:30光合速率上升到17.2 umolCO2·m-2·s-1以上，达到最高峰值。2.2 高产棉花花期蒸腾速率变化情况2.2.1 蒸腾速率日变化由图2显示：清晨高产棉花棉叶的蒸腾速率(Tr)很低，9:00后开始缓慢增加，9:40左右急速上升，至12:00达到16.614 mmolH2O·m-2·s-1以上，Tr达到最大值。12:00以后Tr迅速下降，20:30-21:00降至最弱，与光合下降时间基本一致。2.2.2 蒸腾速率与光合速率变化情况由图2可见：Pn和Tr的日变化呈单峰形式。根据Pn和Tr的日变化特点，一日内Pn和Tr的最高特征值分别在11:30-13:30(Pmax)获得；Pn和Tr的平均值可在12:00～13:00、15:00～16:00和17:00～18:00三个关键时间段测试并平均求得；午休严重程度值可在15:00～16:00测得。由于Pn主要受光合有效辐射量(PFD)影响，Tr主要受气棚改并温(Ta)影响，因此测定Pn时应注意通过调节叶室向光方向，使一批样品能在相对统一的PFD下完成，避免不同材料由于入射PFD差异而引起误差；测试Tr时应注意温度值的高低与变化。样品较多时，可采用往复轮回测定的方法，并熟练掌握测试仪器，以缩短对每个、每批样品的测试时间，重复次数至少3次以上。2.3 高产棉花花期CO2浓度变化情况当大气CO2浓度升高时，叶气孔腔中的CO2浓度也会升高，气孔开度减小，阻力增加。由于气孔在蒸腾失水的同时也进行CO2气体的交换，两种气体的性质不同，气孔对两者传输的阻力也不同，因此CO2浓度增加对两者的影响不同。CO2浓度日变化出现两头高中间低的趋势，这与棉花白天进行较强的光合作用，消耗较多的CO2有关，空气相对湿度的变化也出现相同的趋势。3 小结大田生长的棉花叶片光合速率的日变化有两种类型。即早晨低、中午高、下午又逐渐降低的单峰曲线型和在中午又出现低谷的双峰型，前者不存在“午休”现象，后者则出现“午休”，中棉35在初花期不属于“午休”型品种。棉叶的大小、光合速率的高低、棉苗的壮弱、现蕾铃节位和蕾铃脱落等都与光照有密切关系。光照不足，棉叶变薄，光合产物少，花芽分化延迟，成铃数减少，铃重减轻，最终导致棉花产量和品质降低。