CO2加富对甜瓜叶片全生命周期光合作用的影响

作者：李甜; 张志鹏; 侯雷平; 孙胜^*; 邢国明^*

来源：福建农业学报, 2020, 35(11): 1198-1206.

DOI：10.19303/j.issn.1008-0384.2020.11.004

• 芝麻蜜甜瓜
• 叶片
• CO2加富
• 生命周期
• 光合作用
• 叶绿素荧光

【目的】揭示甜瓜叶片整个生命周期光合作用的变化过程,确定CO2施肥的最适浓度,初步揭示CO2施肥对甜瓜叶片净光合效率提高的原理,为甜瓜CO2精准施肥以及对吊蔓生长的甜瓜整枝打叶提供理论依据。【方法】以芝麻蜜甜瓜品种浪潮为研究对象,设置4个CO2浓度梯度:CK(400±12)、 T1(800±24)、 T2(1 200±36)、T3(1 600±48)μmol·mol-1。测定施肥后甜瓜叶片整个生育期(5、15、25、35、45 d叶龄)的叶绿素含量、光合作用相关参数、叶绿素荧光相关参数的变化。【结果】在25 d叶龄时,甜瓜叶片的光合作用达到最大值,T2、T3净光合速率比CK提高51.3%、45.7%,水分利用效率提高58.0%、114.0%,调节性能量耗散的量子产额Y(NPQ)减小7.1%、11.0%,降低非光化学淬灭系数qN 5.8%、6.2%;T3增加光化学淬灭系数qP 3.9%。在叶片衰老之后(即45 d叶龄),CK浓度下叶片净光合速率只有最高点的19.2%,但CO2加富处理的叶片仍然有较高的净光合速率。相对于CK,T3净光合速率增加469.2%,叶绿素a含量显著提高20.6%,Y(Ⅱ)增加16.3%,qP增加25.1%,Y(NO)降低13.3%;T1、T3气孔导度降低35.1%、31.9%,蒸腾速率降低52.8%、37.7%,Y(NPQ)降低9.1%、6.6%;T1、T2、T3的qN分别降低8.3%、14.6%、1.1%。【结论】25 d叶龄的甜瓜叶片光合能力达到最大值,T2处理即CO2浓度为1 200μmol·mol-1是最适浓度,CO2加富处理可以提高甜瓜的水分利用速率,增加光化学淬灭,降低非光化学淬灭。在叶片衰老时光合效率的提升依赖于叶绿素含量的提高以及光化学淬灭系数qP的提升。

• 单位
  山西农业大学