第6期 刘连涛等:盛铃期遮阴对棉花叶片光合特性的影响 合速率,g为表观量子效率,I为照射到叶片上的光手段。由图2可以看出,随着光合有效辐射强度的 合有效辐射通量密度PPFD,R4为暗呼吸速率,k增加,光合速率(Pn)在0~200mol/(m2s)范围 为光响应曲线曲角。 内迅速上升,然后缓慢增加至光饱和点(LSP)及最 所有数据采用SPSs17软件进行数据统计分大光合速率(Pnmx)。各处理间在200yml/(m2s) 析,采用 Duncan方法进行单因素方差分析,比较不光强后出现明显差异,光合速率表现为CK>S1>S2 同数据组间的差异(a=0.05),采用 Excel2007软并达到了显著性水平 件作图。 2结果与分析 2.1遮阴对棉花叶片叶绿素含量的影响 叶绿素含量是研究植物耐阴性的重要指标[10。 n日 由图1可知,随着遮阴程度的增强叶绿素(a+b)含4 到显著性水平,说明遮阴促进叶绿素含量的增加, 以适应光照条件的下降,维持基础代谢。叶绿素a/ 00120016002000 b的下降,叶绿素b比例增加表明遮阴提高棉株耐 阴性能。 图2遮阴对棉花叶片光响应曲线影响 25 Fig 2 Effect of shading on the cotton leaf light response curves 她是15 对响应曲线进行拟合(表1),结果显示非直角 双曲线能够很好的描述不同遮阴条件下叶片的光响 应,拟合系数R2达到0.97以上。最大净光合速率 原0.0 CK S1 $2 (Pnmx)是衡量植物群体光合能力的重要指标 图1遮阴对叶绿素含量和叶绿素a/b的影响 在棉花生育中后期,自然光照下棉花最大净光合速 Fig. 1 Effects of shading on contents of chlorophyll and 率为9.89mol/(m2·s),遮阴处理的最大净光合速 率则大幅度下降,S1处理为对照的62%,S2仅为 2.2遮阴对棉花叶片光响应曲线的影响 43%,说明遮阴降低了棉花强光适应能力。光饱和 光合响应曲线反映了植物光合速率随光照强度点和光补偿点随遮阴程度加重而下降。遮阴降低了 改变的变化规律,是研究植物光合能力的一种重要植物的Ra,增强了9值,且达到显著性水平 表1遮阴对棉花叶片光合响应曲线特征影响参数的影响 Table 1 Effect of shading on the cotton leaf photosynthetic parameters of light-response curves >处理最大净光合速率表观量子效率/光饱和点/ 光补偿点/ 暗呼吸速率 L umol-(m?s)-] mol. mol-I) Lumol-(m?s)-] [umol(m2s)-] [umol(m2s)-1 相关系数 LSP 9.89a 0.059b 410.48a 91.48a 3.85a 0.97a 6.12b 0.086a 32.04b 3.21a 0,99a 0.086a 303.59c 52.71b 1.83b 0.99a 注:同一列数据后不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05 2.3遮阴对棉花叶片叶绿素荧光响应曲线影响 >S1>S2;而NPQ随光强的增加呈先迅速上升再 PSⅡ实际光化学量子产量(φPSII)反映了下降趋势,各处理间表现为S2>S1>CK,达到高光 PSII反应中心在有部分关闭情况下实际原初光能强(1530mol/(m2s)时处理间差异则表现为C 捕获效率。从图3可知,随着光强增加ΦPSⅠI呈下>S1>S2。ETR随光强增加呈先上升再下降趋势, 降趋势,处理间在光强大于200gmol/(m2·s)后达峰值为1150mol/(m2·s),当光强大于200mol/ 到明显差异,表现为CK>S1>S2。由图3可知,qP(m2·s)时,处理间达到显著性水平,表现为CK>S1 随光强的增加呈下降趋势,处理间差异表现为CK C1994-2014ChinaAcademicJOurnalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net第６期 刘连涛等：盛铃期遮阴对棉花叶片光合特性的影响 ３ 合速率，φ为表观量子效率，Ｉ为照射到叶片上的光 合有效 辐 射 通 量 密 度ＰＰＦＤ，Ｒｄ 为 暗 呼 吸 速 率，ｋ 为光响应曲线曲角。 所有数 据 采 用 ＳＰＳＳ１７ 软 件 进 行 数 据 统 计 分 析，采用 Ｄｕｎｃａｎ方法进行单因素方差分析，比较不 同数据组间 的 差 异（α＝０．０５），采 用 Ｅｘｃｅｌ２００７软 件作图。 ２ 结果与分析 ２．１ 遮阴对棉花叶片叶绿素含量的影响 叶绿素含量是研究植物耐阴性的重要指标［１０］。 由图１可知，随着遮阴程度的增强叶绿素（ａ＋ｂ）含 量提高，叶绿素ａ／ｂ值大幅度下降，处理与对照间达 到显著性水平。说明遮阴促进叶绿素含量的增加， 以适应光照条件的下降，维持基础代谢。叶绿素ａ／ ｂ的下降，叶绿素 ｂ比例增加表明遮阴提高棉株耐 阴性能。 图１ 遮阴对叶绿素含量和叶绿素ａ／ｂ的影响 Ｆｉｇ．１ Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｓｈａｄｉｎｇｏｎｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌａｎｄ ｒａｔｉｏｏｆｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌａｔｏｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌｂ ２．２ 遮阴对棉花叶片光响应曲线的影响 光合响应曲线反映了植物光合速率随光照强度 改变的变化规律，是研究植物光合能力的一种重要 手段。由图２可以看出，随着光合有效辐射强度的 增加，光合速 率（Ｐｎ）在０～２００μｍｏｌ／（ｍ２·ｓ）范 围 内迅速上升，然后缓慢增加至光饱和点（ＬＳＰ）及最 大光合速率（Ｐｎｍａｘ）。各处理间在２００μｍｏｌ／（ｍ２·ｓ） 光强后出现明显差异，光合速率表现为 ＣＫ＞Ｓ１＞Ｓ２， 并达到了显著性水平。 图２ 遮阴对棉花叶片光响应曲线影响 Ｆｉｇ．２ Ｅｆｆｅｃｔｏｆｓｈａｄｉｎｇｏｎｔｈｅｃｏｔｔｏｎｌｅａｆｌｉｇｈｔｒｅｓｐｏｎｓｅｃｕｒｖｅｓ 对响应曲线 进 行 拟 合（表１），结 果 显 示 非 直 角 双曲线能够很好的描述不同遮阴条件下叶片的光响 应，拟合系数Ｒ２ 达到０．９７以上。最大净光合速率 （Ｐｎｍａｘ）是 衡 量 植 物 群 体 光 合 能 力 的 重 要 指 标［１４］， 在棉花生育中后期，自然光照下棉花最大净光合速 率为９．８９μｍｏｌ／（ｍ２·ｓ），遮阴处理的最大净光合速 率则大 幅 度 下 降，Ｓ１ 处 理 为 对 照 的 ６２％，Ｓ２ 仅 为 ４３％，说明遮阴降低了棉花强光适应能力。光饱和 点和光补偿点随遮阴程度加重而下降。遮阴降低了 植物的Ｒｄ，增强了φ值，且达到显著性水平。 表１ 遮阴对棉花叶片光合响应曲线特征影响参数的影响 Ｔａｂｌｅ１ Ｅｆｆｅｃｔｏｆｓｈａｄｉｎｇｏｎｔｈｅｃｏｔｔｏｎｌｅａｆｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｌｉｇｈｔ－ｒｅｓｐｏｎｓｅｃｕｒｖｅｓ 处理 Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ 最大净光合速率 ［μｍｏｌ·（ｍ２·ｓ）－１］ Ｐｎｍａｘ 表观量子效率 ／ （ｍｏｌ·μｍｏｌ－１） φ 光饱和点／ ［μｍｏｌ·（ｍ２·ｓ）－１］ ＬＳＰ 光补偿点／ ［μｍｏｌ·（ｍ２·ｓ）－１］ ＬＣＰ 暗呼吸速率／ ［μｍｏｌ·（ｍ２·ｓ）－１］ Ｒｄ 相关系数 Ｒ２ ＣＫ ９．８９ａ ０．０５９ｂ ４１０．４８ａ ９１．４８ａ ３．８５ａ ０．９７ａ Ｓ１ ６．１２ｂ ０．０８６ａ ３３２．０４ｂ ８７．４０ａ ３．２１ａ ０．９９ａ Ｓ２ ４．２７ｃ ０．０８６ａ ３０３．５９ｃ ５２．７１ｂ １．８３ｂ ０．９９ａ 注：同一列数据后不同小写字母表示处理间差异显著（Ｐ＜０．０５）． ２．３ 遮阴对棉花叶片叶绿素荧光响应曲线影响 ＰＳⅡ 实 际 光 化 学 量 子 产 量 （ΦＰＳＩＩ）反 映 了 ＰＳＩＩ反应中心 在 有 部 分 关 闭 情 况 下 实 际 原 初 光 能 捕获效率。从图３可知，随着光强增加ΦＰＳＩＩ呈下 降趋势，处理 间 在 光 强 大 于２００μｍｏｌ／（ｍ２·ｓ）后 达 到明显差异，表现为 ＣＫ＞Ｓ１＞Ｓ２。由图３可知，ｑＰ 随光强的增加 呈 下 降 趋 势，处 理 间 差 异 表 现 为 ＣＫ ＞Ｓ１＞Ｓ２；而 ＮＰＱ 随光强的增加呈先迅速上升再 下降趋势，各处理间表现为Ｓ２＞Ｓ１＞ＣＫ，达到高光 强（１５３０μｍｏｌ／（ｍ２·ｓ））时处理间差异则表现为ＣＫ ＞Ｓ１＞Ｓ２。ＥＴＲ随光强增加呈先上升再下降趋势， 峰值为１１５０μｍｏｌ／（ｍ２·ｓ），当光强大于２００μｍｏｌ／ （ｍ２·ｓ）时，处理间达到显著性水平，表现为 ＣＫ＞Ｓ１ ＞Ｓ２