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柱花草(Stylosanthesguianensis)是一种优良的热带豆科牧草,又是果园、胶园理想的绿肥和覆盖植物。在温度、降雨量和日照三个气象因子中,温度因子对柱花草的生长影响最大。为了探讨在广州地区季节性温度变化对柱花草光合特性和营养品质的影响,以184柱花草为试验材料,每个月定期取样,对光合色素、叶绿素荧光参数、光合作用、维生素C、游离氨基酸、可溶性糖、淀粉、脯氨酸和氮素含量进行分析。结果表明:
1.季节性低温降低了叶片叶绿素和类胡萝卜素的含量,也降低了Chla/b比值,但类胡萝卜素降低较叶绿素缓慢,含量变化较叶绿素的稳定。Chla/b比值的降低说明低温对184柱花草光系统反应中心复合物的影响强于对其外周天线的影响。
2.季节性低温和高温,均降低了叶片的F~/Fo、最大光化学效率(maximalphotochemicalefficiency,Fv/Fm)和光系统II电子传递量子效率(quantumefficiency0fphotosystemIIphotochemistry,(/)PSll),同时造成非光化学猝灭系数(non-photochemicalquenching,NPQ)的升高,冬季的低温还使叶片的初始荧光(initialfluorescenceyield,Fo)显著上升,光化学猝灭系数(photochemicalquenching,qP)显著降低。季节性低温和高温胁迫下PS反应中心遭到破坏或产生可逆失活,产生光抑制,并可能通过热耗散来减轻光抑制。低温还使柱花草的类囊体膜受损。
3.季节性低温和高温均降低了叶片的净光合速率净光合速率(netphotosyntheticrate,Pn)、气孔导度(stomatalconductance,Gs)和蒸腾速率蒸腾速率(transpirationrate,Tr),而胞间C02浓度(intercellularC02concentration,ci)并未随之降低,反而大幅度升高。这说明光合速率的降低主要是由非气孔限制引起的。
4.季节性低温和高温都使维生素C(vitaminC,Vc)、脯氨酸和可溶性糖含量增加,推测这三种物质可能与与柱花草的冷胁迫和热胁迫有关。低温使游离氨基酸和非蛋白氮含量增加,推测其可能与冷胁迫有关。
5.Vc含量在整个冬季(04年¨月底至05年2月底)都比较高,1月底最高;夏季6、7月份较高。游离氨基酸在2月底有全年最高值,夏季的5、6月也有较高值。6.茎叶的可溶性糖含量在冬季的2月份和夏季的6、7月份较高。叶、茎的淀粉含量分别在入冬初期的¨月和12月份比较高,而叶片淀粉含量全年在6、7月份最高。叶片糖和淀粉含量都高于茎的。
7.作为饲料营养成分评价指标首选要素的氮素,茎和叶全氮和蛋白氮含量在05年2月底至6月底期间及05年9月底较高,年最高含量分别在5月底和6月底,说明5、6月份184柱花草蛋白质和粗蛋白质含量最高,且叶片含量高于茎。根据本研究结果,本文认为5~7月份为184柱花草最佳利用期。