不同的植物树种及品种,因其自身的叶片结构、厚度、叶绿素含量和光合特性等不同其光合能力各异。叶片越厚,栅栏组织发达;叶绿素含量越高,光饱和点越高,光补偿点越低,光合强度就会高。
摘 要:影响植物光合作用的内部因素主要有种间差异、品种间差异、叶片性状、同化物质的运输等。植物光合活性的高低及其对环境条件的适应能力,在很大程度上决定于植物的遗传特性。在不同的环境条件下,在进化过程中形成的生态品系,往往具有不同的光合特性。
关键词:农艺师职称论文,光合作用,内部因素,光合速率
一、种与品种特性
有一些研究指出,光合速率是按苹果>梨>樱桃>李,次序排列,柑桔类植物的光合速率明显低于苹果等落叶植物。苹果叶片不仅有最高的速率,而且在秋天保持光合时间也较长。同一树种不同品种间在光合强度上也存在明显差异,在对短枝型苹果和普通型苹果叶片光合特性年周期和日周期变化比较中发现,短枝型苹果的光合速率比普通型分别高12.8%-19.1%、9.5%-13.2%,短枝型苹果具有较高的光饱和点和较低的光补偿点。不仅不同种间在光合速率上存在较大差别,且在同一种内的不同品种间在光合速率上也存在着差别,这为选育高光效品种提供了理论依据和种质材料。
二、叶龄
叶片的光合速率受叶龄的影响,这与随叶片发育程度而发生的解剖学、生理学变化有关。叶片在展叶初期呈黄色,发育未完成,叶绿素含量少,栅栏组织分化程度低,气孔阻力大,参与光合作用的酶类活性低,呼吸旺盛,导致光合速率低于成龄叶片。随着叶片的成长,光合速率不断提高。当叶片伸展至叶面积最大和叶厚度最大时,光合速率达最大值。通常将叶片充分展开后光合速率维持较高水平的时期,称为叶片功能期,处于功能期的叶叫功能叶。功能期过后,随着叶片衰老,光合速率下降。叶片从发生到衰老凋萎,其光合速率呈单峰曲线变化。
三、叶位
不同枝条部位,叶片形成时的环境条件和生理基础不同,光合强度也存在差异。研究黄瓜不同叶位的光合作用发现,中上位叶片的净光合速率最强,上位叶和中下位叶其次,基部叶最低。研究发现梨的新梢基部的光合强度最低,随着叶位的上升,净光合速率逐渐上升,到顶部后迅速下降。草莓在光饱和点、光补偿点、CO2饱和点时,不同叶位叶片的光合速率依次是上位叶<下位叶<中位叶,CO2补偿点是中位叶<下位叶<上位叶,饱和点是下位叶<上位叶<中位叶。因而提出,在栽培管理中应尽可能保证叶片的生长需要,维持叶片旺盛的生理功能,使叶片的光合能力较长时间维持在较高水平上,以最达限度的制造光合产物,提高产量。
四、叶绿素
叶绿素是光合作用最重要的色素,参与光合作用中光能的吸收、传递和转化,在光合作用中占有重要的地位。光合色素含量直接影响作物的光合能力,高能叶片的基本特征之一就是含有较多的叶绿素,能够吸收、同化更多的CO2和截获较多的有效光合辐射。许多研究指出,植物叶片的叶绿素含量与光合速率之间呈明显正相关。报道板栗展叶初期,叶绿素含量低,光合速率也较低。随着叶龄的增大,叶绿素含量和光合速率都增大。在同一时期内,叶片的叶绿素含量与光合速率呈正相关;不同枝类的叶片叶绿素含量和光合速率表现不完全一致;不同时期内叶片的叶绿素含量与光合速率相关不显著。
五、气孔
气孔是叶片进行气体交换和水分代谢的主要通道,所以气孔大小的变化、气孔开度或气孔孔隙常成为限制光合作用的主要因子。气孔的组织和运动特点是由遗传特性和生态因素共同决定的,内外条件的任何变化都会对其发生一定的影响。气孔导度受环境因子影响很大,适宜的光强有利于气孔开张,气孔阻力降低,气孔导度增大利于气体进出叶片,净光合速率升高。中午由于强光、高温和低湿的作用,引起叶片失水过多,促使气孔关闭,气孔阻力逐渐增大,气孔导度降低,净光合速率也降低形成“午休”现象。许多环境因素都通过气孔阻力对光合起调节作用。
六、果实的有无及同化物质的运输
果实的存在,对光合速率的提高有刺激作用。对苹果的研究发现,结果少的树叶片光合作用明显降低。在植物体内源和库是相互协调的供需关系,库和源的强弱、光合产物从叶片中输出的速度均影响叶片的光合速率。光合产物积累影响光合速率的原因有两点。一是反馈抑制。例如:蔗糖的积累会反馈抑制合成蔗糖的磷酸蔗糖合成酶活性,使6-磷酸果糖增加,而6-磷酸果糖的积累又反馈抑制果糖-1,6-二磷酸激酶活性,使细胞质以及叶绿体中磷酸丙糖含量增加,从而影响CO2固定,导致光合速率降低。二是淀粉粒的影响。叶肉细胞中蔗糖的积累会促进叶绿体基质中的淀粉合成和淀粉粒形成,过多的淀粉粒一方面,会压迫和损叶绿体;另一方面,由于淀粉粒对光有遮挡,从而阻碍光合膜对光的吸收。
参考文献:
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