不同栽培基質(zhì)對碧玉林光合日變化的影響

不同栽培基質(zhì)對碧玉林光合日變化的影響

蘭花是蘭花科蘭科植物?；\綠色，大而美麗，嘴唇上的顏色明亮而明亮，葉子寬而長，姿態(tài)優(yōu)雅。這是花和盆景中最好的材料?；ㄆ诤荛L，適合做新鮮的花。屬于大眾消費的中低檔蘭花，具有很高的消費群體和廣闊的發(fā)展前景。蘭花在人工栽培生產(chǎn)中,其生長介質(zhì)(栽培基質(zhì))與其它植物有較大的差異,除了要滿足蘭花植物生長的營養(yǎng)物質(zhì)外,還對通氣透水方面有很高的要求;由于碧玉蘭生長于林中樹上或溪邊巖石上,品種多為野生馴化,有關(guān)其栽培基質(zhì)方面的報道較少。因此,研究碧玉蘭栽培基質(zhì)對其產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)具有重要意義。本實驗通過研究不同栽培基質(zhì)對碧玉蘭光合性能的影響,探索碧玉蘭最適宜的栽培基質(zhì),為其產(chǎn)業(yè)化開發(fā)提供技術(shù)支持。1材料和方法1.1試驗地點試驗地點設(shè)于云南農(nóng)業(yè)大學(xué)溫室大棚內(nèi),碧玉蘭栽培時間為2009年9~12月。1.2栽培基質(zhì)的篩選本實驗采用蘭科蘭屬的碧玉蘭植株為實驗材料。栽培基質(zhì)是將樹皮、泥炭、水苔和陶粒按照一定比例配成(表1)。通過對碧玉蘭的栽培試驗,篩選出最適宜的栽培基質(zhì)。將不同栽培基質(zhì)按試驗設(shè)計要求配制,然后選取健壯的碧玉蘭組培小苗上盆定植(2009年9月),花盆采用黑色塑料花盆(φ上15cm×φ下10cm×h20cm);定植后在溫室大棚中進(jìn)行常規(guī)養(yǎng)護(hù)管理。1.3光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率測定待植株生長正常后,采用LI-6400光合性能指標(biāo)測定儀測定光合速率日變化(包括凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度、蒸騰速率),測定時間從2009年11月25日10:00am至第二天10:00am結(jié)束,每2h測定一次,6次重復(fù);采用SPAD-502葉綠素儀測定葉綠素含量(2009年11月25日測定一次,6次重復(fù))。1.4數(shù)據(jù)處理和分析采用Excel2003進(jìn)行數(shù)據(jù)據(jù)處理,DPS3.0進(jìn)行方差分析(顯著水平p=0.05)。2結(jié)果與分析2.1不同栽培基質(zhì)下綠色木蘭的光合指數(shù)有所增加2.1.1凈光合速率的降水過程由以最大降至下降光合作用是植物最基本的代謝過程,它直接反映作物的生長狀況。從圖1看出,生長在5種栽培基質(zhì)中的碧玉蘭凈光合速率有所不同,在基質(zhì)Ⅲ、基質(zhì)Ⅳ表現(xiàn)出“單峰”變化趨勢,即在上午09:21~12:53期間凈光合速率值達(dá)到最大,然后逐漸減小,至00:48~02:48降至最小,此后又逐漸增大;基質(zhì)Ⅰ、基質(zhì)Ⅱ除了最大值出現(xiàn)時間(13:21~15:35)不同外,其變化趨勢與基質(zhì)Ⅲ、基質(zhì)Ⅳ基本一致,也是在00:48~02:48期間降至最小值?；|(zhì)Ⅴ(CK)則表現(xiàn)出“雙峰”變化趨勢,即凈光合速率在上午09:21~12:53和13:21~15:35分別出現(xiàn)一次高峰,然后逐漸減小,至02:51~04:54期間降至最小,而后又逐漸增大。在各測點(測定時的具體時間)其值的變化有所不同,基質(zhì)Ⅳ全天凈光合速率總量達(dá)14.1898μmol/(m2·s);其次是基質(zhì)Ⅲ,凈光合速率日變化總量為13.4839μmol/(m2·s);基質(zhì)Ⅴ的凈光合速率日變化總量為11.2903μmol/(m2·s)。經(jīng)方差分析,5種栽培基質(zhì)中,基質(zhì)Ⅲ、基質(zhì)Ⅳ之間差異不顯著,但兩者與基質(zhì)Ⅴ(CK)之間差異顯著(p<0.05)。2.1.2基質(zhì)和基質(zhì)的變化從圖2看出,生長在5種栽培基質(zhì)中的碧玉蘭蒸騰速率有所不同,基質(zhì)Ⅲ、基質(zhì)Ⅳ蒸騰速率相對較大,且最大值出現(xiàn)較“滯后”,在15:36~17:31期間達(dá)到最大,然后逐漸減小,分別在00:48~02:48、19:39~22:06期間降至最小值,而后又逐漸增大;基質(zhì)Ⅰ、基質(zhì)Ⅱ的最大值出現(xiàn)在07:46~09:42期間,其變化趨勢與基質(zhì)Ⅲ、基質(zhì)Ⅳ基本一致,分別在19:39~22:06、17:33~19:39期間降至最小值;基質(zhì)Ⅴ(CK)的變化趨勢相對較緩和,蒸騰速率在上午09:21~12:53出現(xiàn)最大值,然后逐漸減小,至19:39~22:06降至最小,而后又逐漸增大。經(jīng)方差分析,5種栽培基質(zhì)中,基質(zhì)Ⅲ、基質(zhì)Ⅳ之間差異不顯著,但與基質(zhì)Ⅴ(CK)之間差異顯著(p<0.05)。2.1.3質(zhì)和基質(zhì)的變化從圖3看出,碧玉蘭的胞間CO2濃度與凈光合速率、蒸騰速率的變化趨勢相反,都呈不同程度的“雙峰”。在5種栽培基質(zhì)中,基質(zhì)Ⅳ胞間CO2濃度變化幅度明顯高于其它4種基質(zhì);其次是基質(zhì)Ⅴ>基質(zhì)Ⅱ>基質(zhì)Ⅲ>基質(zhì)Ⅰ?；|(zhì)Ⅳ分別在00:48~02:48、07:46~09:42期間出現(xiàn)峰值,在13:21~15:35期間降至最小值;基質(zhì)Ⅲ的變化趨勢較緩和,即在02:51~04:54、15:36~17:31期間分別達(dá)最大值,在09:21~12:53、17:33~19:39期間分別降至最小值;基質(zhì)Ⅱ在22:07~00:30、02:51~04:54期間分別達(dá)到最大值,在13:21~15:35期間降至最小值;基質(zhì)Ⅰ在13:21~15:35、22:07~00:30期間分別達(dá)到最大值,在17:33~19:39期間降至最小值。經(jīng)方差分析,5種栽培基質(zhì)中,基質(zhì)Ⅴ與其余4種基質(zhì)所栽培的碧玉蘭葉片胞間CO2濃度的變化存在顯著差異(p<0.05)。2.1.4種栽培基質(zhì)的變化研究表明,植物光合作用是通過葉面的氣孔從大氣中捕獲CO2進(jìn)行的,氣孔的開閉程度直接影響到CO2的通過量和蒸騰量,進(jìn)而影響到作物的光合速率、水分吸收與傳導(dǎo)、葉面溫度及植物體內(nèi)水分運(yùn)輸。從圖4看出,碧玉蘭的氣孔導(dǎo)度在5種栽培基質(zhì)中都呈“雙峰”趨勢變化。基質(zhì)Ⅲ分別在07:46~09:42、15:36~17:31期間達(dá)到最大值;19:39~22:06期間降至最小值?；|(zhì)Ⅳ分別在09:21~12:53、15:36~17:31期間達(dá)到最大值;00:48~02:48期間降至最小值?；|(zhì)Ⅰ、基質(zhì)Ⅱ最大值分別出現(xiàn)在07:46~09:42、13:21~15:35,其變化趨勢也與基質(zhì)Ⅲ、基質(zhì)Ⅳ基本一致,22:07~00:30期間降至最小值?；|(zhì)Ⅴ(CK)的變化趨勢相對較緩和,即上午07:46~09:42、09:21~12:53期間分別出現(xiàn)最大值,然后逐漸減小,至19:39~22:06期間降至最小值。經(jīng)方差分析,5種栽培基質(zhì)中,氣孔導(dǎo)度的變化存在顯著差異(p<0.05)。2.2基質(zhì)和基質(zhì)對葉片總?cè)~綠素含量的影響葉綠素含量是衡量植物利用光能能力的重要指標(biāo)。從表2看出,碧玉蘭在基質(zhì)Ⅲ、基質(zhì)Ⅳ中生長的葉片總?cè)~綠素含量較高?；|(zhì)Ⅲ的碧玉蘭葉片總?cè)~綠素含量比基質(zhì)Ⅴ(CK)增大6.57%;其次是基質(zhì)Ⅳ,增大5.68%;而基質(zhì)Ⅱ的葉綠素含量低于對照,比對照減小6.22%。3基質(zhì)對植物光合效率的提高是其最主要的影響因素之一,其主要表現(xiàn)為光合作用是物質(zhì)代謝和能量轉(zhuǎn)化的最初源泉,光環(huán)境對植物的直接作用就是光合作用。光合作用決定植物固定光能的多少和有機(jī)物積累的數(shù)量,是其它生理過程和生命活動的基礎(chǔ)。研究表明,植物的光合作用是通過葉面的氣孔從大氣中捕獲CO2進(jìn)行的,氣孔的開閉程度直接影響到CO2的通過量和蒸騰量,進(jìn)而影響到作物的光合速率、水分吸收與傳導(dǎo)、葉面溫度及植物體內(nèi)木質(zhì)液的運(yùn)輸。而植株體內(nèi)水分的多少直接關(guān)系到葉片氣孔的開關(guān)狀態(tài),總的趨勢是隨著水分脅迫的增強(qiáng)植株葉片的氣孔阻力增加,蒸騰減少,植物的光合作用也隨之降低。碧玉蘭栽培基質(zhì)的保水、持水性能好壞,直接影響其生長發(fā)育與光合效率;不良的栽培基質(zhì)易造成水分、營養(yǎng)、通氣性能等因素對植株生長的限制,包括導(dǎo)致水分脅迫。水分脅迫不僅會降低碧玉蘭的光合速率,還會抑制光反應(yīng)中的原初光能轉(zhuǎn)換、電子傳遞、光合磷酸化和光合作用暗反應(yīng)的過程。在供試的5種栽培基質(zhì)中,基質(zhì)Ⅲ、基質(zhì)Ⅳ栽培的碧玉蘭凈光合速率較高,氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度、蒸騰速率等相對較大,與其生長發(fā)育狀況相對應(yīng),都表現(xiàn)出較強(qiáng)的生長勢;而其它3種基質(zhì)栽培的碧玉蘭生長較差,光合效率較低,其主要原因與基質(zhì)的保水性有關(guān),當(dāng)基質(zhì)保水性差時,碧玉蘭會受到水分脅迫,在持續(xù)水分脅迫嚴(yán)重時,除氣孔因素外,非氣孔因素對植物光合作用的影響增加,長期嚴(yán)重水分脅迫下,水分脅迫對光合作用的影響主要來自于負(fù)氧離子對葉綠體超微結(jié)構(gòu)的傷害,這一變化直接導(dǎo)致葉片葉綠素含量降低,進(jìn)而引起植物功能葉面積下降,這些非氣孔因素聯(lián)合氣孔因素作用于光合作用,最終導(dǎo)致光合速率下降以及植物生長受抑制。從葉綠素含量的檢測可得到證實。本試驗結(jié)果表明,基質(zhì)Ⅳ(1/4樹皮+1/4泥炭+1/4水苔+1/4陶粒)最適合碧玉蘭生長。作為復(fù)合基質(zhì),在樹皮、泥炭和水苔(陶粒)