Untitled - 中国植物生理与分子生物学学会

N 亏 缺 对 灌 浆 期 玉 米 叶 片 光 合 作 用 的 影 响
陈 娟 , 叶 建 伟 , 陈 根 云 , 许 大 全
( 中 国 科 学 院 上 海 生 命 科 学 研 究 院 植 物 生 理 生 态 研 究 所 , 上 海 200032)
玉 米 播 种 面 积 在 全 世 界 粮 食 作 物 中 居 第 三 位 , 仅 次 于 小 麦 、 水 稻 。 在 我 国 , 玉 米 是 我 国
北 方 和 西 南 山 区 及 其 它 干 旱 地 区 人 民 的 主 要 粮 食 作 物 之 一 , 播 种 面 积 大 , 分 布 广 。 氮 是 作 物
体 内 许 多 重 要 有 机 化 合 物 的 组 分 元 素 , 是 决 定 植 物 生 长 和 形 成 产 量 的 首 要 营 养 元 素 。 叶 片 中
的 N 约 75% 在 叶 绿 体 中 , 因 此 其 与 光 合 作 用 关 系 十 分 密 切 , 其 利 用 情 况 是 植 物 光 合 能 力 和 产
量 的 一 个 重 要 的 决 定 因 素 。 研 究 C 同 化 和 N 同 化 的 相 互 作 用 以 及 它 们 的 动 态 变 化 显 得 十 分 重
要 。 虽 然 许 多 研 究 表 明 光 合 速 率 和 叶 片 N 的 含 量 呈 显 著 的 正 相 关 , 但 光 合 作 用 是 一 个 复 杂 的
系 统 过 程 , 还 会 受 到 诸 如 光 强 、 温 度 和 生 育 期 等 许 多 其 它 因 素 的 影 响 , 特 别 在 田 间 复 杂 环 境
下 。 因 此 , 研 究 N 对 田 间 玉 米 光 合 效 率 的 影 响 , 对 我 国 的 粮 食 生 产 具 有 重 要 意 义 。
山 东 禹 城 实 验 站 的 养 分 池 中 N、P 和 K 养 分 控 制 ( 长 期 不 施 肥 ) 已 经 长 达 二 十 多 年 , 我 们 在
对 养 分 池 中 N|、P 和 K 亏 缺 的 玉 米 功 能 叶 片 进 行 光 合 测 定 时 发 现 一 个 有 趣 的 现 象 : 在 光 强
1000μmolm -2 s -1 ( 中 午 玉 米 穗 位 叶 光 强 大 概 1000 μmolm -2 s -1 ) 下 ,P 和 K 亏 缺 会 导 致 玉 米 光 合 速 率
显 著 降 低 ; 虽 然 N 亏 缺 的 玉 米 叶 片 叶 绿 素 含 量 、 可 溶 糖 含 量 、 可 溶 性 蛋 白 含 量 和 Rubisco 含
量 均 显 著 下 降 , 但 其 净 光 合 速 率 不 仅 不 低 于 供 氮 的 对 照 , 反 而 有 所 增 加 。N 亏 缺 的 玉 米 叶 片 的
饱 和 光 强 大 约 在 1300μmolm -2 s -1 , 而 对 照 即 使 在 2200μmolm -2 s -1 光 下 光 合 作 用 也 未 达 到 饱 和 。
在 1000 和 1500μmolm -2 s -1 光 下 对 N 亏 缺 和 对 照 的 玉 米 叶 片 的 光 合 作 用 进 行 测 定 。 发 现 N 亏 缺
玉 米 叶 片 的 光 合 效 率 显 著 高 于 对 照 , 但 在 1500 μmolm -2 s -1 强 光 下 ,N 亏 缺 玉 米 叶 片 的 光 合 速
率 显 著 低 于 对 照 。 比 较 1000 和 1500 μmolm -2 s -1 光 下 Pn-Ci 曲 线 也 进 一 步 表 明 , 在 1500
μmolm -2 s -1 光 下 N 亏 缺 玉 米 叶 片 的 光 合 能 力 显 著 低 于 对 照 , 而 在 1000μmolm -2 s -1 光 下 则 相 反 。
我 们 推 测 ,N 亏 缺 在 光 强 1000μmolm -2 s -1 光 合 速 率 升 高 的 异 常 可 能 缓 解 了 常 N 条 件 下 的 C 和 N
同 化 对 同 化 力 的 竞 争 ,N 亏 缺 玉 米 叶 片 的 量 子 效 率 显 著 高 于 对 照 也 证 明 了 这 一 点 。
关 键 词 :N 亏 缺 ; 灌 浆 期 ; 玉 米 ; 光 合 作 用
www.cspp.cn
101