積光儀記錄光照強(qiáng)度對植物光合作用影響的研究進(jìn)展_第1頁
積光儀記錄光照強(qiáng)度對植物光合作用影響的研究進(jìn)展_第2頁
積光儀記錄光照強(qiáng)度對植物光合作用影響的研究進(jìn)展_第3頁
積光儀記錄光照強(qiáng)度對植物光合作用影響的研究進(jìn)展_第4頁
積光儀記錄光照強(qiáng)度對植物光合作用影響的研究進(jìn)展_第5頁
已閱讀5頁,還剩2頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、積光儀記錄光照強(qiáng)度對植物光合作用影響的研究進(jìn)展強(qiáng)光有利于作物生殖器官的發(fā)育。相對的弱光有利于營養(yǎng)生長。利用浙江托普儀器的積光儀可以有效的監(jiān)測光照強(qiáng)度的變化情況。我們知道,多云的天氣條件,對以植物營養(yǎng)器官為收獲對象的作物有利;晴朗的天氣條件,對以果實或籽粒為收獲物的作物有利。試驗證明,在強(qiáng)光下,小麥可分化更多的小花,在弱光下,小花分化減少。強(qiáng)光還有利于黃瓜雌花增加,雄花減少。而弱光則使棉花營養(yǎng)體徒長,落花嚴(yán)重,果實已形成的花芽可能退化,開花期和幼果期遇到長期光照不足,會導(dǎo)致果實發(fā)育停滯甚至落果。進(jìn)入21世紀(jì),隨著科研人員對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)研究光度的加深,也隨著一些現(xiàn)代技術(shù)與農(nóng)業(yè)技術(shù)的結(jié)合,使得農(nóng)業(yè)研究獲

2、得質(zhì)的提升,諸如對農(nóng)作物光照積累的研究,得出很多至關(guān)重要的結(jié)論,積光儀對于這些成就來說功不可沒,下面我們一起看下積光儀的儀器特點:積光儀由浙江托普儀器研發(fā)生產(chǎn)制造,主要型號是JGY-C!JGY-C積光儀可全天候記錄光照的變化,可顯示最高/最低光合有效輻射強(qiáng)度、有效光能積累值、太陽總輻射能量等參數(shù),是研究作物的生長發(fā)育、產(chǎn)量品質(zhì)與光能利用間的關(guān)系的好助手。積光儀廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)科研,為進(jìn)行光能資源調(diào)查,研究作物的生長發(fā)育、產(chǎn)量品質(zhì)與光能利用間的關(guān)系,有利于總結(jié)合理安排作物茬口、布局,經(jīng)濟(jì)利用光能的豐產(chǎn)經(jīng)驗的光能測量。全天候記錄光照的變化,可正點定時或自由設(shè)定間隔時間采集光照信息,顯示日、

3、旬、月、季、年平均、最高/最低光合有效輻射強(qiáng)度、有效光能積累值、太陽總輻射能量。1.積光儀采用了半導(dǎo)體光電元件組成的感應(yīng)探頭,光譜范圍寬,完全滿足生物群體在光合作用中所吸收的光譜(生理幅射。光電轉(zhuǎn)換效率較高,在探頭內(nèi)還配制了溫度補(bǔ)償元件,安裝在隔溫隔濕能力較強(qiáng)的白色多層密封裝置中,大大地減少了溫度等影響,提高了準(zhǔn)確度與穩(wěn)定性。為了延長探頭內(nèi)光電元件的壽命和改善接受光照的方向性,在探頭中附加了中性濾光片、乳白濾光片和水準(zhǔn)儀。2.積光儀的脈沖觸發(fā)電路振蕩頻率較高,使脈沖計數(shù)頻率得到了相應(yīng)的提高,從而大大地提高了儀器的靈敏度和準(zhǔn)確度。3.積光儀的計數(shù)器采用MOS集成電路六位十進(jìn)制。數(shù)據(jù)由六位螢光數(shù)字

4、管顯示,數(shù)位多,輸入阻抗大,無誤差,顯示明晰,穩(wěn)定性較好,精度高。該數(shù)字積光儀是一種新型的光電測光儀器,本機(jī)研制成功后,經(jīng)上海計量測試管理局進(jìn)行測試,溫州氣象臺、農(nóng)科所和農(nóng)村科技網(wǎng)基點等部門使用后,效果理想,反映良好,深受歡迎。JGY-C積光儀1  光照強(qiáng)度對園藝植物單葉光合作用的影響l.1  光照強(qiáng)度對園藝植物單葉光合特性的影響植物光合作用的研究多集中在單個葉片的水平上,迄今為止人們已經(jīng)對黃瓜、番茄、辣椒、西葫蘆、大白菜、生姜、石斛、大蒜、甜瓜、牡丹、油桃、西瓜、匙葉天南星、香椿、萵苣、山茶花、唐菖蒲、草莓、茄子等多種園藝植物單個葉片的光合作用進(jìn)行過比

5、較系統(tǒng)的研究,結(jié)果表明園藝植物光合作用對光強(qiáng)的響應(yīng)表現(xiàn)為在黑暗中葉片不進(jìn)行光合作用,通過呼吸作用釋放CO2隨著光照強(qiáng)度的增大,光合速率相應(yīng)增大,當(dāng)達(dá)到某一光照強(qiáng)度值時,葉片的光合速率等于呼吸速率,此時光照強(qiáng)度即為光補(bǔ)償點(Light compensation point,在低光照強(qiáng)度時,光合速率會隨著光照強(qiáng)度的增大而增大,當(dāng)光強(qiáng)增加到達(dá)某一強(qiáng)度時,光合速度不再增加,此時的光照強(qiáng)度即為光飽和點(Light saturation point,若光強(qiáng)進(jìn)一步升高,則會發(fā)生光抑制,光合速率反而下降,雖然園藝植物單葉光強(qiáng)光合曲線總體趨勢相似,但不同植物之間仍存在一定差別,其中光補(bǔ)償點和光飽和點存在很大的差

6、異,總體上講,光補(bǔ)償點高的植物一般光飽和點也高,對于光補(bǔ)償點和光飽和點來說草本植物要高于木本植物,陽生植物要高于陰生植物,C4植物要高于C3植物,因此,光飽和點和光補(bǔ)償點可以作為植物需光特性的主要指標(biāo),用來衡量需光量,但同種植物的光飽和點和光補(bǔ)償點也不是固定不變的,它們會隨外界條件的變化而變動,例如,當(dāng)CO2,濃度增高或溫度降低時,光補(bǔ)償點會降低;而當(dāng)CO2,濃度提升時,光飽和點則會升高。光照不足可成為光合作用的限制因素,而光照過強(qiáng)也會對光合作用產(chǎn)生不利的影響,當(dāng)葉片吸收過多光能,又不能及時加以利用或耗散時,植物就會遭受強(qiáng)光脅迫,引起光合能力降低,發(fā)生光抑制,光抑制現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)可以追溯到19世紀(jì)

7、中期,但較完整的試驗報道始見于20世紀(jì)初,到20世紀(jì)80年代中期,葉綠素a熒光技術(shù)的應(yīng)用極大地推進(jìn)了光抑制研究的發(fā)展,植物對光抑制條件的敏感性受遺傳因素影響和環(huán)境因素的影響,在沒有光以外的其他環(huán)境因子脅迫下,中午強(qiáng)光下蔬菜等C3植物易發(fā)生光抑制,光飽和點低的陰生植物如人參更易由于光抑制而受到危害,高溫、低溫或冰凍、水分虧缺、營養(yǎng)不足等環(huán)境脅迫因素同時存在時,植物對光抑制條件的敏感性增加,在中低光照強(qiáng)度下就會發(fā)生光抑制,但是目前關(guān)于園藝植物光抑制方面的專題研究相對較少,艾希珍等對生姜的研究表明,午間強(qiáng)光使生姜葉片的葉綠素?zé)晒鈪?shù)(FvFm、表觀量子效率(AQY及Pn降低,發(fā)生明顯的光抑制現(xiàn)象,而

8、MDA含量明顯升高,說明已發(fā)生光氧化。1.2  光照強(qiáng)度對園藝植物光合作用生理特性的影響在逆境光照條件下,植物的生理生化特性會發(fā)生相應(yīng)的變化,如過氧化物酶(POD和過氧化氫酶(CAT的活性,膜脂過氧化產(chǎn)物(MDA的含量以及葉綠素的含量等都會發(fā)生變化,這些變化又會進(jìn)一步影響植物的光合作用,而且這種影響因其生長的生態(tài)環(huán)境不同而不同,在研究光強(qiáng)對辣椒、石斛等耐弱光園藝植物的影響時發(fā)現(xiàn),隨著光強(qiáng)的增加,葉綠素含量與CAT活性呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,而MDA含量與POD活性則隨光照強(qiáng)度的增加呈先降后升的趨勢,這說明在一定的光強(qiáng)范圍內(nèi),光照強(qiáng)度的增大延緩了植物葉片的衰老,提高了CAT活

9、性,同時馬德華等在研究弱光對黃瓜光合作用的影響后認(rèn)為,弱光破壞葉片膜系統(tǒng),造成光合過程酶活性的改變,此外,弱光造成葉綠體發(fā)育不良,排列紊亂,超微結(jié)構(gòu)遭到破壞,葉綠體數(shù)量減少,葉綠素的降解加劇,使葉綠素含量降低,因而葉片捕捉和利用光能的能力下降,葉片光合能力下降。1.3  光照強(qiáng)度與園藝植物光適應(yīng)的關(guān)系長期處于逆境光照強(qiáng)度下的植物列弱光和強(qiáng)光有一定的適應(yīng)性,有關(guān)園藝植物光適應(yīng)的生理特性國內(nèi)外已從群體、個體、葉片、細(xì)胞器等各級水平上進(jìn)行過研究,現(xiàn)已明確對外界高低光強(qiáng)適應(yīng)要依靠調(diào)節(jié)光系統(tǒng)組分和光合酶活性來實現(xiàn),在高低光強(qiáng)下PS活性均有所降低,特別是在強(qiáng)光下更為明顯但在強(qiáng)光下可看到

10、PS活性和反應(yīng)中心160kD蛋白的適應(yīng)增加,在弱光下可看到PS集光色索復(fù)合蛋白(LHCII的適應(yīng)增加,這些蛋白的增加,在高低光強(qiáng)逆境下對PS活性起到補(bǔ)償和穩(wěn)定的作用王志源等在弱光對甜椒的影響研究中也發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)果,弱光下PS活性降低,但其捕光色素蛋白復(fù)合體(LHCP含量增加,從而對PS活性起到補(bǔ)償和穩(wěn)定作用,而張其德等認(rèn)為,植物對弱光的適應(yīng)性是以消耗更多結(jié)構(gòu)物質(zhì)用于擴(kuò)大光能接受面積,增加光系統(tǒng)組分的能量,降低其原初光能轉(zhuǎn)化效率等方式獲得的,因而弱光下光系統(tǒng)組分的大幅度增長并不一定有利于光合作用產(chǎn)物的積累和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的提高前人還依據(jù)在不同遮光條件下植物生長、發(fā)育及形態(tài)解剖特征等來研究植物的最適光

11、強(qiáng)和光照適應(yīng)性。陳紹云。在研究光照強(qiáng)度對山茶花形態(tài)、解剖特征和生長發(fā)育的影響時發(fā)現(xiàn),在不同的光照強(qiáng)度下山茶花的單葉面積比和葉質(zhì)量隨著遮光率的增加麗遞減,而葉片的厚度、柵欄組織的總厚度和柵欄組織的層數(shù)均隨著遮光率的增加而下降,同時不同的光照強(qiáng)度對葉綠素的含量也有不同的影響,對于陰生和陽生植物來說遮光具有不同的效果,對耐陰植物適度遮光會提高其光合速率,而對陽生植物則會產(chǎn)生相反的結(jié)果。2  光照強(qiáng)度對園藝植物群體光合作用的影響群體光合作用(CPn可以反映出植物在其特定群體結(jié)構(gòu)條件下干物質(zhì)的生產(chǎn)速率,可以較準(zhǔn)確地反映植物群體的光合作用,單葉光合特性的研究是測定在特定條件下(如正常功

12、能葉、正常受光姿態(tài)及其正常的大氣條件下葉片的光合速率,而不能反映出某種植物在其特定群體結(jié)構(gòu)條件下不同層次葉、莖、花、果的平均光合速率而且由于測定技術(shù)與方法的限制,涉及光照強(qiáng)度對園藝植物群體光合的影響研究相對較少,但群體的光合特性并非單光合特性的簡單迭加,群體的光合特性還受群體大小與結(jié)構(gòu)的影響群體的葉片分布在不同的層次中,植冠層上部的葉片截獲光量較多,而中部和下部葉片由于上層遮蔭,所接受的光量較少,因此植物群體光合作用的光補(bǔ)償點和光飽和點大大高于單葉水平,田間條件下的自然光照很難達(dá)到多數(shù)植物的群體光飽和點,對大白菜、生姜和大蒜的研究也都發(fā)現(xiàn),在一定的光照強(qiáng)度范圍內(nèi),植物群體光合作用的與其單葉的光

13、合作用有相似的變化趨勢,即隨著光照強(qiáng)度的增加群體光合作用隨之增加,并且群體光合的適宜光照強(qiáng)度大大高于單葉光合作用的適宜光照強(qiáng)度。3  光照強(qiáng)度對園藝植物光合作用日變化的影響當(dāng)與光合作用密切相關(guān)的環(huán)境因素發(fā)生變化時,園藝植物的光合速率變化模式也隨之發(fā)生改變,園藝植物的光合作用日變化因不同種類、不同品種、不同生育期或因不同生態(tài)因子對其影響不同而各異,關(guān)于光照強(qiáng)度對園藝植物日變化的影響研究較多,結(jié)果表明,不同的植物光合作用日變化曲線有雙峰型的也有單峰型的,且大多數(shù)中午都有明顯的“午休”(midday depression現(xiàn)象,人們早在本世紀(jì)初就發(fā)現(xiàn)了植物的光合“午休”現(xiàn)象,估測“

14、午休”造成的光合損失可達(dá)3050,甚至更多,也分別從生態(tài)、生化、生理等方面對光合“午休”機(jī)理進(jìn)行了大量的研究,提出同化物積累、生理調(diào)節(jié)等多種理論,但迄今尚無定論,從光照強(qiáng)度單一生態(tài)因子的角度研究中發(fā)現(xiàn)光合作用日變化曲線的雙峰型都發(fā)生在日照強(qiáng)烈的晴天,單峰型則發(fā)生在多云而日照較弱的陰天,高志奎等發(fā)現(xiàn),在薄云天氣下,西葫蘆光合日變化呈單峰型曲線,晴天呈雙峰型曲線,這自然使人猜想到光合“午休”是由強(qiáng)烈的光照引起的,可是許大全等研究發(fā)現(xiàn)甘薯在500mo1(m2.s的光照下也出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象,由此看來,強(qiáng)光可能不是引起“午休”直接原因不過,一些在田間強(qiáng)光下容易產(chǎn)生嚴(yán)重光抑制的植物也許例外當(dāng)然,太陽輻射是

15、引起空氣溫度、濕度等一系列生態(tài)條件日變化的根本原因,不同光照強(qiáng)度的環(huán)境對園藝植物光合“午休”的影響各異,李萍萍等研究發(fā)現(xiàn),葉用萵苣的光合作用日變化因其在不同的栽培季節(jié)中光環(huán)境差異而不同,在夏秋季高光強(qiáng)條件下,葉用萵苣的光合作用有明顯的“午休”現(xiàn)象,光合作用日變化呈雙峰曲線,而在冬季弱光條件下不出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象,光合作用呈單峰曲線,王志強(qiáng)等也發(fā)現(xiàn),由于保護(hù)地條件下出現(xiàn)光照強(qiáng)度要比露地條件下的低,因而油桃光合作用的第一次峰值要比露地條件下出現(xiàn)得早,且一日內(nèi)出現(xiàn)3次高峰,“午休”現(xiàn)象不明顯。4  光照強(qiáng)度對光合產(chǎn)物運輸和分配的影響包括園藝植物在內(nèi)的高等植物的同化物運輸分配實際是植

16、物體本身源、流、庫相互協(xié)調(diào)的結(jié)果源強(qiáng)度只影響同化物分配給庫的數(shù)量,但不影響同化物在庫間的分配比例源強(qiáng)度的影響可能主要在個體發(fā)育方面,而其長遠(yuǎn)的結(jié)果則是影響庫器官的數(shù)目,從而促使更多干物質(zhì)分配到果實或種子,這是對光合同化物分配的間接效應(yīng),而不是直接效應(yīng),其原因主要在于源強(qiáng)度對光合產(chǎn)物分配進(jìn)行粗調(diào)控而不是細(xì)調(diào)控,另外,庫源關(guān)系隨生長階段也可轉(zhuǎn)換,從而影響物質(zhì)分配,如幼嫩葉片是典型的庫,當(dāng)生長為成熟葉片時則變?yōu)樵矗参矬w源流庫本身特性外,仍有一些外界因素通過對源、流、庫相互間的協(xié)調(diào)關(guān)系而顯著影響同化物的運輸分配,其中光照強(qiáng)度對不同植物同化物的運輸和分配會產(chǎn)生不同的影響,如馬鈴薯、罌粟等植物在缺乏光照時能大量外運同化物;而豌豆、蠶豆、菜豆等植物,光照則對其同化物外運有積極作用,在曝光試驗中,光能C-同化物由葉子外運的速度急劇增加,別之龍曾研究發(fā)現(xiàn),弱光一方面降低了辣椒葉片的光合速率,減少了葉片制造的光合產(chǎn)物數(shù)量;另一方面弱光處理減慢了光合產(chǎn)物運轉(zhuǎn)速度,降低了光合產(chǎn)物向花器官的分配率,花器官因得不到足夠的有機(jī)養(yǎng)料供應(yīng)而脫落馬國成等研究發(fā)現(xiàn),在弱光條件下黃瓜葉片光合產(chǎn)物的輸出及其向果實中的分配比例明顯減少,而向莖中的分配比例增加,除光強(qiáng)外,光波長對同化物分配也有影響,對小蘿卜來說,紅光使同化物更多分配到

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論