吳 江，劉 鵬，吳家勝

（浙江農(nóng)林大學 林業(yè)與生物技術學院，浙江 臨安311300）

楊桐Cleyera japonica是山茶科Theaceae楊桐屬Cleyera植物，常綠灌木與小喬木。在日本，楊桐是傳統(tǒng)的敬神祭祖材料，市場容量大且穩(wěn)定。由于，大量的楊桐野生資源被采伐，野生資源已遠遠不能滿足市場需要［1］，因此，必須營建楊桐人工（采枝）林基地。目前，有關楊桐人工栽培研究已有一些文獻報道［2－6］，然而有關生長環(huán)境光照強度對楊桐人工（采枝）林生長及枝條質(zhì)量影響的研究到目前為止尚未見報道。全光照下栽培的楊桐生長緩慢，葉色發(fā)紅（加工上不能利用），而在側(cè)方遮光的情況下，楊桐生長較快，葉色深綠發(fā)亮，枝條利用率高［1］。為進一步揭示光照強度對楊桐生長及葉片色素質(zhì)量分數(shù)的影響，筆者于2008年5月開展楊桐遮光試驗，研究不同遮光強度對楊桐生長狀況及葉片色素質(zhì)量分數(shù)的影響，以期找出最適遮光強度，為楊桐采枝林栽培技術措施制定提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地點設在浙江省臨安市高虹鎮(zhèn)大田生花科技園藝有限公司楊桐栽培基地。該地氣候?qū)賮啛釒Ъ撅L氣候，年平均氣溫為15.6～16.0℃，年平均降水量為1 600～1 700 mm。試驗地地形為山底平地，土壤為紅壤，土層濕潤。

1.2 試驗材料和設計

試驗材料為生長狀況基本一致的4年生楊桐實生地栽苗，平均株高為125 cm，株行距為80 cm×100 cm。試驗共設置4個處理：①全光照（ck），②1層黑色尼龍遮陽網(wǎng)遮光（A），③2層黑色尼龍遮陽網(wǎng)遮光（B），④3層黑色尼龍遮陽網(wǎng)遮光（C），用照度計測得1，2，3層遮陽網(wǎng)下光強分別為自然光照的50%，20%，12%。設置4個重復·處理-1，各重復10株苗木。于2008年5月20日開始遮光處理，遮光過程中進行正常的水肥管理及病蟲害防治，遮光處理結(jié)束后（9月初）進行各項指標的測定。

1.3 指標測定方法

①生長指標：用卷尺和游標卡尺分別測定試驗所有苗木的苗高和地徑；各處理選取著生方向相對一致的10根枝條，用游標卡尺測定相鄰葉片的葉間距；通過打孔法求算比葉面積，比葉面積（cm2·g－1）=葉面積/葉干質(zhì)量。試驗結(jié)束時，分別各處理將苗木整株挖起并清洗晾干，按地上、地下部分測定其鮮質(zhì)量，然后取樣帶回實驗室，于干燥箱中105℃殺青30 min，再在70℃下烘24 h，用分析天平測定其質(zhì)量。②葉綠素質(zhì)量分數(shù)：采用乙醇浸提法測定［7］，將采回的樣葉快速洗凈擦干，稱取0.1 g，剪成條狀，置于大試管，加15 mL體積分數(shù)為95%的乙醇，保鮮膜封口，黑暗中浸提，中間搖晃幾次，至葉片發(fā)白為止。分光光度法測定波長645 nm和663 nm下的光密度，按照下述公式計算出1.0 g 葉片的葉綠素 a，葉綠素 b 和總?cè)~綠素質(zhì)量分數(shù)：葉綠素 a（mg·g－1） =（12.7D663－2.69D645） × ［V/（1 000× W）］； 葉綠素 b（mg·g－1） =（22.9D645－4.63D663） × ［V/（1 000 × W）］。其中：D 為吸光度讀數(shù)，V 為葉綠素提取液總體積（10 mL），W為測試用葉片鮮質(zhì)量（g）。③花色素苷質(zhì)量分數(shù)［8］：取0.2 g鮮葉剪碎，放于試管中，加入體積分數(shù)為1%鹽酸甲醇5 mL提取，試管口用保鮮膜密封，32℃烘箱中提取4 h，測定上清液的D520值?；ㄉ剀召|(zhì)量分數(shù)的計算公式：花色素苷質(zhì)量分數(shù)（mg·g－1）=D520×V×1 000×455.2/（29 600×d×m）。其中：D520為520nm處的吸光度；V為定容體積（L）；1 000是g換算成mg擴大的倍數(shù)；455.2為矢車菊素-3-葡萄糖苷的分子質(zhì)量（g·mol－1）；29 600是矢車菊素-3-葡萄糖苷的濃度比吸收系數(shù)（L·mol－1·cm－1）； d 為比色杯光徑（cm）； m 為測試用葉片鮮質(zhì)量（g）。

2 結(jié)果與分析

2.1 遮光對葉綠素和花色素苷質(zhì)量分數(shù)的影響

葉片顏色是楊桐枝條編織加工的重要指標之一，而光照強度影響葉片色素的合成。從表1中可以看出，光照強度對葉綠素a，葉綠素b質(zhì)量分數(shù)和花色素苷質(zhì)量分數(shù)均有顯著的影響，其質(zhì)量分數(shù)隨著遮光強度的上升而上升。全光照條件下，葉片的葉綠素a，b和花色素苷質(zhì)量分數(shù)都明顯低于各遮光處理，其中以3層遮光處理的葉片葉綠素a，b和花色素苷質(zhì)量分數(shù)為最高，分別為全光照處理的196.3%，191.2%和134.5%，表明遮光有利于葉綠素a，b和花色素苷的合成。1層遮光下葉綠素a/b比值最大，但處理間差異不顯著。

表1 遮光對楊桐葉片葉綠素和花色素苷質(zhì)量分數(shù)的影響Table 1 Effects of shade on the contents of chlorophyll and anthocyanin in the leaves of Cleyera japonica

2.2 遮光對生物量及生物量分配的影響

從表2可以看出，遮光對楊桐的生物量的積累和分配均有顯著的影響。無論是地上部分還是地下部分生物量，均以1層遮陽網(wǎng)遮光處理為最大，各遮光處理生物量從大到小的次序為1層遮光（A）＞全光照（ck）＞2層遮光（B）＞3層遮光（C）。說明一定程度的遮光對楊桐生長是有促進作用的，但過度遮光會影響到楊桐的正常生長。在生物量分配方面，也存在著類似的規(guī)律，一定程度的遮光也有利于根冠比的提高，但過度遮光（C）會造成根冠比顯著下降。

表2 遮光對楊桐生物量及生物量分配的影響Table 2 Effects of shade on biomass and biomass allocation in Cleyera japonica

2.3 遮光對楊桐苗高、地徑和葉間距的影響

遮光處理對楊桐高生長、徑生長及葉片葉間距均有明顯的影響（表3）。1層遮光處理（A）下，楊桐植株的地徑和苗高最大，分別是全光照處理（ck）的110.0%和108.3%，而1層遮光下的葉間距又最小，是全光照處理的82.2%；隨遮光強度進一步加大，楊桐生長受到明顯影響，地徑和苗高明顯下降。說明適當遮光（50.0%光照）有利于楊桐植株生長，并能減少葉間距，從而提高楊桐枝條的利用率。比葉面積在一定程度上是葉片相對厚度的一種度量，其數(shù)值越小，葉片越厚。比葉面積對光照變化較敏感。從表3可以看出，隨遮光強度加大，比葉面積略有增大，即葉面積變大，葉變薄，但各個處理間差異不顯著。

表3 遮光對楊桐苗高、地徑、比葉面積和葉間距的影響Table 3 Effects of shade on height，stem base，specific leaf area and leaf spacing of Cleyera japonica

3 結(jié)論與討論

葉綠素的生物合成對光合作用非常重要，如果它的生物合成受到抑制，將引起色素缺乏和葉綠體結(jié)構(gòu)的改變。葉綠素是捕獲光能的物質(zhì)基礎，遮光條件下葉綠素質(zhì)量分數(shù)增加有利于對光能的捕獲和吸收，有助于光合作用的進行，是植物適應蔭蔽環(huán)境的典型特征［9］。葉綠素b質(zhì)量分數(shù)的增加有助于提高捕光色素蛋白復合體（LHCP）的含量，從而提高葉綠體的捕光能力，增強對弱光的利用率［10］。本研究遮光處理顯著提高了楊桐葉片的葉綠素質(zhì)量分數(shù)，特別是葉綠素b，說明遮光可提高楊桐葉片對光能的捕獲和吸收能力，這與其他植物的研究結(jié)果基本一致。弱光下比葉面積增加是植株耐蔭性的一種形態(tài)適應性變化。楊桐為喜蔭植物，自然光照條件下很容易導致光抑制現(xiàn)象的發(fā)生，不利于楊桐的生長。本研究結(jié)果表明，1層遮光（50.0%光照）條件下，楊桐植株生長旺盛，株高增加，葉片長寬和葉面積增大，比葉面積比全光照下增加，有利于植株在蔭蔽環(huán)境中接受光能。過度遮光盡管使楊桐的葉綠素質(zhì)量分數(shù)也在增加，但是由于不能吸收到足夠的光能，導致生物量積累的下降。1984年，Drumm-Herrel提出花色素苷能減輕光損傷的程度，特別是減輕高能量藍光對發(fā)育中的原葉綠素的損傷。其他學者研究表明，花色素苷具有多種生理功能，可作為抗氧化劑清除穩(wěn)定性自由基和活性氧自由基及 H2O2［11－12］，作為膜脂過氧化作用的抑制劑［12］，還可以作為一種滲透劑［13］。葉片中花色素苷的產(chǎn)生可受多種脅迫條件誘導［14］，說明花色素苷有助于植物應對環(huán)境條件的改變［15］。在本研究中花色素苷隨著遮光程度的增加而升高，說明花色素苷可能在吸收光能或過度遮光下對植物細胞具有一定的保護作用，但其具體的作用機制仍有待于進一步的研究。

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