短期晝間亞高溫脅迫對番茄光合作用的影響

[摘 要] 為探討番茄在日光溫室的春末夏初的亞高溫情況下，是否會對光合作用造成影響。采用模擬氣候室，來觀察不同情況下的溫度對番茄光合作用會有怎樣的影響。

[關鍵詞] 光合作用 亞高溫脅迫 短期晝間

[中圖分類號] S641.2 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 （2013）12-0234-01

引言

植物的光合作用是為生長提供能量，是決定作物生長和生產力的重要因素。光合作用對環境非常敏感，極易受到環境的影響。從很多實驗中證明，在高溫的環境下，植物的光合作用會被抑制。但以往的實驗中，都是將環境集中設置到極高溫情況下，而對于植物進行光合作用的適宜溫度上限實驗卻很少。短期晝間的亞高溫狀態脅迫，是很多室內植物種植所遇到的情況，會給番茄的生長帶來極大的影響。

實驗者對處于亞高溫脅迫狀態下的番茄進行研究，從以往實驗中表明，番茄的光合速率出現明顯下降的情況，隨著時間增加，下降速度也就越快。研究都是集中在同一天上午九點到十一點內的光合作用，沒有進行各個時段中的實驗。本實驗為人工模擬的溫度室，可以研究在短期亞高溫的脅迫之下，會對番茄的光合作用造成怎樣的影響，為以后的番茄栽種溫度控制，提供有效的依據。

一、實驗的方法、材料

1.材料

在某科技研究基地中，用最為常見的番茄品種進行實驗。實驗所用番茄為溫室穴盤育苗，植株有6片真葉開展之時，將其植入塑料盆中，一個塑料盆中限定一株，塑料盆的大小必須為直徑16cm，高16cm；栽植用土的成分為：草炭、田園土、腐爛豬糞，其比例分別為2：3：3

2.實驗的設計

在植物植入塑料盆之后到1花序第一朵花前1d，需要使用正常溫度，晝夜溫度分別為26℃、16℃；1花序第一朵花前2d，把植物從溫室搬進人工氣候控制室，在開花當天調節好溫度。

人工氣候控制室為7㎡，分別使用空調、人工設置光源、加濕等方式，模擬外界環境。早上6：00升溫開始，到早上9：00之時，便可以達到處理時所設置好的溫度，亞高溫36℃，對照26℃，將此溫度保持到下午14：00，開始對其進行降溫，到晚上17：30之時，溫度為19℃。保持到22：00之時，再次進行降溫，直到凌晨3：00之時，溫度為14℃，保持到早上6：00.

光照的設置分別為：6：00-9：00設置為450～650m /（㎡.S），9：00-14：00設置為1200～1300 mmol（㎡.S） ，14：00-17：30設置為450～650 mmol（㎡.S）。將濕度控制在64%左右，保持恒濕狀態。

實驗進行之后的2、4、8天中，隨機抽取一株整齊的植株進行檢測，根據1花序的第一片葉光合作用指標進行檢查，并且每個需要重復三次處理。

二、測定方法

1、光合速率變化的測定

亞高溫狀態下的2、4、8中的6：00、9：00、14：00、17：30之時進行相關指標的測定。使用Li-6500型號的光合儀進行測定。

2、觀察氣孔開閉情況

亞高溫狀態下3天對氣孔進行觀察，看有哪些變化。從6：00開始，以每隔兩個小時便取第一花序的第一片番茄葉進行觀察。先切取葉片邊緣2～3mm2的小方塊，以2.6%茂二醛進行前固定，用2%的鋨酸來后固定，使用常規狀態的乙醇丙酮對其進行脫水處理，醋酸異戊脂進行置換，然后再用液體CO2對其干燥后，才能進行樣品粘臺，從而實施噴金處理。在電子顯微鏡下，可以對葉片中的氣孔開發比例進行觀察，并留下照片，觀察統計必須要十個視野以上，從中獲取平均值。

3.數據分析

采用表格形式對數據進行處理，使用DPS統計，想要對差異的顯著性比較，采用Duncan新復極差法。

三、實驗結果分析

晝間亞高溫中的番茄光合的變化

從實驗結果中，可以明顯的看出在亞高溫下的番茄光合速率的明顯變化，由于處理時間的長短差異，對其影響也大不相同。在處理的2d之時，亞高溫對處理植株的光合速率要高于對照。而進行到4d之時，明顯亞高溫下的支柱在各個時段中的光合速率都遠遠低于對照；直到8d之時，更是下降的特別明顯。在11：00～15：00時間段中，植株的光合速率下降最為顯著。

在其他時間段中，下降的幅度則在漸漸減小。從日變化中可以看出，晝間亞高溫處理下的植株，在光合速率上并不突出，但依然清晰可見。在11：00之時，是一天中光合效率最高的階段，隨后就開始逐漸下滑，直到在下午13：00之后是一個低谷，隨后開始逐漸好轉。到了15：00之后，出現急劇下降，在18：00之時，便是一天中最低的時刻。

以上實驗結果，都足以說明，在2d均為36℃晝間亞高溫情況下，能夠提高番茄植株的光合速率。如果以這樣的亞高溫脅迫狀態持續6d或以上，都會對番茄植株的光合率進行抑制。然而，在此實驗條件之下，并沒有存在光合午休的情況。36℃的晝間亞高溫狀態下，番茄的光合速率有輕度光合午休的狀況。

結語

適宜的溫度、光照條件下，處于2d左右的晝間亞高溫的情況下，可以提高番茄的光合速率，如果一旦是到了4d以上，依然是處于36℃的高溫，則會抑制番茄的光合速率。從實驗中可以表明，長時間處于適宜溫度的情況生長，番茄短期在亞高溫狀態中，可以通過對氣孔狀態調節，也會對氣孔進行激活，提高光合速率，從而可以避免光合速率下降的問題。但是，如若長期處于亞高溫狀態下，不僅無法達到提升番茄光合速率，還會導致番茄光合速率下降。適宜溫度下，番茄的光合速率未存在光合午休的情況，然而長期在36℃條件下，番茄的光合速率發生了變化，也導致光合午休情況出現。說過光合午休不僅與光照有光，也和溫度有極大的關系。

參考文獻：

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