CAJ | 학술논문

为了探讨水分亏缺对叶片光合机构光化学量子效率和非辐射热耗散的影响,在新疆气候生态条件下,采用膜下滴灌技术精确地控制滴水量,实现不同程度的土壤水分亏缺,系统测定了不同水分条件下陆地棉(Gossypium hirsutum)叶片叶绿素荧光参数、叶片接受光量子通量密度(Photon flux density, PFD)、叶片温度(Leaf temperature, Tleaf)以及叶片水势和叶绿素含量的变化.研究表明:轻度水分亏缺(田间持水量的55%～60%)叶片接受的PFD与对照(田间持水量的70%～75%)无差异,Tleaf略高于对照;中度水分亏缺(田间持水量的40%～45%)在12:00(北京时间,下同)以前叶片接受的PFD和对照无差异,随后显著低于对照,Tleaf在整个日变化中均高于对照.不同水分处理对黎明前叶片PSⅡ最大光化学效率(The maximum photochemical efficiency of PsⅡ, Fv/Fm)没有影响.轻度水分亏缺叶片的实际光化学效率(PSⅡ photochemical efficiency,φPSⅡ)、表观电子传递速率(Electron transport rate, ETR)和光化学猝灭系数(Photochemical quenching, qp)的日变化与对照基本一致,非光化学猝灭系数(Non-photochemical quenching, NPQ)在12:00以前和14:00以后显著低于对照,在12:00～14:00和对照无差异.中度水分亏缺叶片的φPSⅡ、ETR和qp在12:00才显著降低,此后由于叶片出现暂时萎焉、下垂,所接受的PFD减弱,叶绿素荧光参数缓慢恢复,且高于对照;NPQ在12:00以前显著高于对照,14:00略高于对照,此后低于对照.水分亏缺导致中午叶片水势和叶绿素a、叶绿素b含量降低,但叶绿素a/b比值升高.因此,在田间条件下,陆地棉可通过叶片萎焉下垂运动和叶绿素含量的变化调节叶片对光能的捕获,以及通过光合电子传递、热耗散水平的变化来适应水分亏缺的逆境.在中度水分亏缺条件下,陆地棉叶片萎焉下垂运动的被动调节减少了过量激发能对光合机构的伤害,保证了光合机构的正常运转. 為瞭探討水分虧缺對葉片光閤機構光化學量子效率和非輻射熱耗散的影響,在新疆氣候生態條件下,採用膜下滴灌技術精確地控製滴水量,實現不同程度的土壤水分虧缺,繫統測定瞭不同水分條件下陸地棉(Gossypium hirsutum)葉片葉綠素熒光參數、葉片接受光量子通量密度(Photon flux density, PFD)、葉片溫度(Leaf temperature, Tleaf)以及葉片水勢和葉綠素含量的變化.研究錶明:輕度水分虧缺(田間持水量的55%～60%)葉片接受的PFD與對照(田間持水量的70%～75%)無差異,Tleaf略高于對照;中度水分虧缺(田間持水量的40%～45%)在12:00(北京時間,下同)以前葉片接受的PFD和對照無差異,隨後顯著低于對照,Tleaf在整箇日變化中均高于對照.不同水分處理對黎明前葉片PSⅡ最大光化學效率(The maximum photochemical efficiency of PsⅡ, Fv/Fm)沒有影響.輕度水分虧缺葉片的實際光化學效率(PSⅡ photochemical efficiency,φPSⅡ)、錶觀電子傳遞速率(Electron transport rate, ETR)和光化學猝滅繫數(Photochemical quenching, qp)的日變化與對照基本一緻,非光化學猝滅繫數(Non-photochemical quenching, NPQ)在12:00以前和14:00以後顯著低于對照,在12:00～14:00和對照無差異.中度水分虧缺葉片的φPSⅡ、ETR和qp在12:00纔顯著降低,此後由于葉片齣現暫時萎焉、下垂,所接受的PFD減弱,葉綠素熒光參數緩慢恢複,且高于對照;NPQ在12:00以前顯著高于對照,14:00略高于對照,此後低于對照.水分虧缺導緻中午葉片水勢和葉綠素a、葉綠素b含量降低,但葉綠素a/b比值升高.因此,在田間條件下,陸地棉可通過葉片萎焉下垂運動和葉綠素含量的變化調節葉片對光能的捕穫,以及通過光閤電子傳遞、熱耗散水平的變化來適應水分虧缺的逆境.在中度水分虧缺條件下,陸地棉葉片萎焉下垂運動的被動調節減少瞭過量激髮能對光閤機構的傷害,保證瞭光閤機構的正常運轉.
위료탐토수분우결대협편광합궤구광화학양자효솔화비복사열모산적영향,재신강기후생태조건하,채용막하적관기술정학지공제적수량,실현불동정도적토양수분우결,계통측정료불동수분조건하륙지면(Gossypium hirsutum)협편협록소형광삼수、협편접수광양자통량밀도(Photon flux density, PFD)、협편온도(Leaf temperature, Tleaf)이급협편수세화협록소함량적변화.연구표명:경도수분우결(전간지수량적55%～60%)협편접수적PFD여대조(전간지수량적70%～75%)무차이,Tleaf략고우대조;중도수분우결(전간지수량적40%～45%)재12:00(북경시간,하동)이전협편접수적PFD화대조무차이,수후현저저우대조,Tleaf재정개일변화중균고우대조.불동수분처리대려명전협편PSⅡ최대광화학효솔(The maximum photochemical efficiency of PsⅡ, Fv/Fm)몰유영향.경도수분우결협편적실제광화학효솔(PSⅡ photochemical efficiency,φPSⅡ)、표관전자전체속솔(Electron transport rate, ETR)화광화학졸멸계수(Photochemical quenching, qp)적일변화여대조기본일치,비광화학졸멸계수(Non-photochemical quenching, NPQ)재12:00이전화14:00이후현저저우대조,재12:00～14:00화대조무차이.중도수분우결협편적φPSⅡ、ETR화qp재12:00재현저강저,차후유우협편출현잠시위언、하수,소접수적PFD감약,협록소형광삼수완만회복,차고우대조;NPQ재12:00이전현저고우대조,14:00략고우대조,차후저우대조.수분우결도치중오협편수세화협록소a、협록소b함량강저,단협록소a/b비치승고.인차,재전간조건하,륙지면가통과협편위언하수운동화협록소함량적변화조절협편대광능적포획,이급통과광합전자전체、열모산수평적변화래괄응수분우결적역경.재중도수분우결조건하,륙지면협편위언하수운동적피동조절감소료과량격발능대광합궤구적상해,보증료광합궤구적정상운전.