铁、镉及其互作对水稻光合原初反应的影响

杨磊 金延迪 刘侯俊

铁、镉及其互作对水稻光合原初反应的影响

杨磊 金延迪 刘侯俊

（沈阳农业大学土地与环境学院，110866，辽宁沈阳）

铁（Fe）在植物光合作用中发挥着重要作用，而镉（Cd）则对光合作用产生多方面的干扰。叶绿素荧光能够反映光合系统活性及电子传递效率。研究Fe、Cd及其交互作用对光合速率及叶绿素荧光参数的影响，揭示水稻光合原初反应对Fe、Cd处理的响应及其机制。采用土培盆栽方式，研究0（Fe0）、1.0（Fe1）和2.0g/kg（Fe2）3个Fe浓度以及0（Cd0）和2.0mg/kg（Cd2）2个Cd浓度处理下水稻光合作用参数、叶绿素荧光参数和即时荧光动力学曲线（OJIP）的变化规律。结果表明，水稻生长前期Fe1处理光合速率（n）、气孔导度（s）、胞间CO2浓度（i）及叶绿素荧光强度提高，而Fe2和Cd2处理均降低。水稻生长后期Fe1和Fe2处理均有利于维持较高的n、i、s及叶绿素荧光强度，但Cd对这些指标表现为抑制作用。水稻生长前期，Fe、Cd均提高最大光化学效率（v/m），生长后期Fe0Cd2或Fe2Cd2处理v/m却显著降低。Fe1处理不仅对水稻光合作用具有明显促进作用，还能缓解Cd对光合作用的干扰，而Fe2处理显著抑制光合作用，降低水稻干物质累积。Cd2处理导致光合作用下降，同时扰乱Fe在光合作用中的生理功能。因此，稻田土壤中施用适量的铁肥有利于促进水稻光合作用，降低Cd毒害。

铁；镉；水稻；光合原初反应；叶绿素荧光

光合作用是绿色植物利用叶绿素等光合色素将CO2和水转化为有机物，并释放出O2的过程。光合作用由原初反应、同化力形成和碳同化3个基本阶段组成。正常情况下，光合系统Ⅱ（PSⅡ）反应中心裂解水分子产生电子，电子经一系列电子传递体传递，最终形成NADPH和ATP，为CO2的同化提供能量。……