张曼
(沈阳工学院生命工程学院 辽宁抚顺 113122)
浅谈光合作用对园艺植物的影响
张曼
(沈阳工学院生命工程学院 辽宁抚顺 113122)
植物品类不同,其生育期、特性也会存在较大差异,在光照强度保持不变的情况下,园艺植物的部分特性时常会出现一系列变化,而影响植物光合作用的并非只有光照强度,同时也包括二氧化碳浓度、温度及水分等等。本文主要对光照强度对园艺植物光合作用影响进行了研究。
园艺植物;光合作用;过氧化氢酶;NH4+;光合速率
光合作用属于一个生化过程,藻类、植物等均可借助光的作用产生碳反应和光反应,并将空气中存在的二氧化碳和水分转变成有机物,释放出大量的氢气和氧气。在植物的光合作用中,光照是一个关键性的条件,其强度会对光合作用产生直接影响。
园艺植物在生长过程中,其生理特性通常会受到逆境光照的影响,进而产生一定变化,而正是因为这一特性的存在也对光合作用造成一定影响。由于植物的实际生长环境不一,故影响程度也可大可小。在光照强度增加时,可缓解植物叶片衰老问题,相应的CAT(过氧化氢酶)的活性便会增加;在光照强度较弱时,通过会对叶片系统造成不同程度的破坏,并使光合过程中的酶发生改变,与此同时,还会导致植物叶片发育不良的问题。
据相关研究数据表明,在无光照的情况下,植物叶片会释放二氧化碳,且不会出现光合作用,但光照条件达到一定程度时,植物叶片的呼吸速率和光合速率便会出现相等的现象,此时的光照强度为光补偿点。在光照条件不足时,即便光照强度增加也不会使光合速率增加,此时的光照强度为光饱和点。对于草本植物而言,不管是光饱和点还是光补偿点,均会高于木本植物。因此,在对植物需光量进行判断时,一般可将光饱和点和光补偿点作为重要的参考目标,但应注意的是,若外界条件出现变化,则上述两个指标也会发生变化[1]。
园艺植物在进行光合作用的过程中,光照并非唯一不变的影响因素,同时也包括CO2浓度、温度、水分等等,它们会与植物共同产生协同作用,进而对光合作用造成一定影响。例如CO2,其在较强的光照条件下浓度也会随之提高,进而增加光合速率,最终导致植物的叶干质量和叶片面积增加。另外,据相关调查数据显示,在强烈的光照条件下,以番茄为例,分别对其施加NH4+、NO3-,番茄的光合速率会存在较大差别,施加NH4+的番茄光合速率较低,且还会对其生长产生一定限制作用,植物的叶绿素呈下降趋势。
园艺植物在进行光合作用的过程中,一般可对其干物质的生产速率进行直观反映,同时也可反映群体的光合作用,且精准性较高。在对植物的单叶片光合特性研究时,通常需在特定情况下对其叶片光合速率进行测定,若要研究群体结构下的果实、花朵、茎等的光合速率,则上述方式往往无法达到理想效果。目前,受到测定水平等方面因素的限制,关于园艺植物群体光合作用与光照强度之间关系的研究成果较少。但不可否认的是,群体光合特性与群体大小以及结构等具有着密不可分的关系,其并非如单叶片特性一样简单。在不同的状况之下,叶片的受光量通常会存在较大差别,如此,群体光合作用的光饱和点和光补偿点也会相对较高。基于上述情况,大部分园艺植物的群体光饱和点也会相对较高,普通情况下的光照条件一般很难达到该目标。个别相关领域的研究学者对大蒜进行了研究,在光照强度固定不变的情况下,大蒜的群体光合作用和单叶片光合作用具有一定的相似性,但前者往往需要更高强度的光照条件[2]。
园艺植物在进行光合作用时,若环境发生改变,则其光合速率也会随之而改变。植物的光合作用发生变化,主要是因为植物的品种、生育期、生态因子等不同所导致。从我国目前的研究现状看,关于光照强度对园艺植物光合日变化影响的研究成果较多,据相关资料显示,园艺植物光合作用的日变化一般可分为双峰型和单峰型,但植物通常会在中午“休息”,进而对光合作用造成一定损失。从实际角度分析,光照并非导致植物“休息”的主要因素,太阳辐射引起的空气温度和湿度变化才是主要因素,但在不同的光照条件下,植物的“午休”时间和程度也不尽相同。如在寒冷的冬季,由于光照条件较弱,故时常呈现单峰型;而在炎热的夏季,充足的光照条件便会使植物光合日变化呈现双峰型。
综上所述,园艺植物的光合作用中,光照强度作为重要的生态因子和条件,目前,关于其对植物光合作用影响的研究文献较多,受到环境、生物以及方法等方面因素的限制,研究成果仍存在意见不统一的问题。如光照强度会影响植物光合作用日变化和单叶片光合作用,但研究深度还有待提升,需在今后进一步加强。
[1]翁忙玲,程慧林,姜卫兵.弱光对园艺植物光合特性及生长发育影响研究进展[N].内蒙古农业大学学报(自然科学版),2015,03:279~282.
[2]魏永赞,李伟才,董晨.光照对植物花色素苷生物合成的调控及机制[N].植物生理学报,2017,5309:1577~1585.
Q945.11
A
1005-7897(2017)24-0143-01
2017-9-28