王明 徐業(yè)勇 楊紅麗
摘 要 在新疆林業(yè)科學(xué)院溫宿縣,佳木試驗(yàn)站通過利用Li-6400光合作用系統(tǒng)對(duì)3個(gè)歐洲李品種(女神、法蘭西、斯坦雷)的光合特性生理指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定、對(duì)比分析,結(jié)果表明:女神、斯坦雷的Pn、Gs、Ci、Tr以及WUE均存在無顯著差異(P<0.05);3個(gè)歐洲李品種的Pn日變化均呈“雙峰”曲線,并且均存在光合“休眠”現(xiàn)象。Tr日變化趨勢(shì)均呈“單峰”曲線分布, WUE日變化曲線均呈“U”型分布,3個(gè)品種的WUE均是在早晚間較高。
關(guān)鍵詞 氣體交換;歐洲李;光合特性;水分利用效率
中圖分類號(hào):S662.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1673-890X(2015)18-0-03
歐洲李(Prunus domestica L.)別名酸梅,薔薇科落葉小喬木,核果類果樹,具有側(cè)根發(fā),抗旱、抗寒、抗瘠薄性能。其果實(shí)營(yíng)養(yǎng)豐富,Vc、Vb1、Ve含量高,在食品、醫(yī)學(xué)、林業(yè)、環(huán)保等領(lǐng)域有很高的應(yīng)用價(jià)值[1]。其優(yōu)良品種品質(zhì)優(yōu)、產(chǎn)量高、抗性強(qiáng),市場(chǎng)需求量大、售價(jià)高、適于大面積發(fā)展[2]。新疆阿克蘇地區(qū)由于日照充足、晝夜溫差大,是杏、李、紅棗等經(jīng)濟(jì)林品種生長(zhǎng)的佳地。本文通過對(duì)該區(qū)域的3個(gè)歐洲李品種(女神、法蘭西、斯坦雷)光合特性參數(shù)進(jìn)行測(cè)定,探討3個(gè)歐洲李品種對(duì)環(huán)境的適應(yīng)生理特性,為研究歐洲李引種提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 研究區(qū)概況
試驗(yàn)地位于新疆阿克蘇地區(qū)溫宿縣新疆林業(yè)科學(xué)院佳木良種試驗(yàn)站,E80°32,N41°15,海拔1 103.8 m。屬大陸性干旱荒漠氣候,晝夜溫差大;年均降水量65.4 mm,年蒸發(fā)量1 883.6 mm;年均氣溫10.1 ℃,極端低溫-27.4 ℃,年均日照時(shí)數(shù)2 747.7 h,≥10 ℃積溫2 916.8~3 198.6 ℃,無霜期195 d[1]。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
光合特性數(shù)據(jù)測(cè)定在2014年7月上旬選擇晴好天氣,在新疆林科院佳木試驗(yàn)站杏李園內(nèi)進(jìn)行,在自然光條件下分別對(duì)女神、法蘭西、斯坦雷3個(gè)歐洲李品種的光合特性特性進(jìn)行日變化測(cè)定,并選擇樣株冠層上部向陽的當(dāng)年新生成熟葉片5位并用記號(hào)帶標(biāo)記,利用LI-6400便攜式光合作用系統(tǒng)(LI COR, Lincoln,USA)以及自然光葉室(2 cm×3 cm) , 在北京時(shí)間08:00-20:00期間每隔2 h進(jìn)行一次活體測(cè)定,每位葉片測(cè)定讀數(shù)重復(fù)5次,葉片瞬時(shí)水分利用效率(WUE)由以下公式計(jì)算:WUE=Pn/Tr[1-4]。利用Light-Curve測(cè)定程序在北京時(shí)間11:00-12:00對(duì)3個(gè)歐洲李品種的光響應(yīng)曲線進(jìn)行測(cè)定,光照強(qiáng)度設(shè)置為0、50、100、150、200、300、350、400、500、750、1 000、1 500、1 700、1 900 μmol/(m2/s)。
1.3 數(shù)據(jù)分析
數(shù)據(jù)分析用SPSS18.0和Excel2007進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析[3]。
2 結(jié)果與分析
2.1 三種歐洲李光合特性參數(shù)比較
通過SPSS18.0對(duì)阿克蘇地區(qū)3個(gè)引種歐洲李品種的各個(gè)光合特性參數(shù)均值作方差分析,由表1可知,女神、斯坦雷的Pn、Gs、Ci、Tr以及WUE均存在無顯著差異(P<0.05),法蘭西與前兩種的Pn、Gs、Tr均存在顯著差異,其他參數(shù)均無顯著差異。由表1可知,相對(duì)于法蘭西而言女神、斯坦雷均是高光合、高蒸騰品種,單從這幾點(diǎn)來看女神、斯坦雷更利于適應(yīng)南疆地區(qū)的外界干旱環(huán)境。
2.2 三種歐洲李Pn、Tr的日變化規(guī)律
由圖2可知,3個(gè)歐洲李品種的Pn日變化均呈“雙峰”曲線,并且均存在光合“休眠”現(xiàn)象。女神在14:00時(shí)出現(xiàn)光合“休眠”的,法蘭西、斯坦雷在16:00是出現(xiàn)光合“休眠”,在全天的Pn日變化過程中三個(gè)歐洲李品種均在上午10:00時(shí)出現(xiàn)第一個(gè)峰值,下午18:00時(shí)出現(xiàn)第二個(gè)峰值;女神的Pn隨著外界光照強(qiáng)度的增加,從早上08:00的14.39 μmol/(m2/s)逐漸上升,到10:00時(shí)出現(xiàn)第一個(gè)峰值22.22 μmol/(m2/s)隨后出現(xiàn)了快速的下降,到14:00時(shí)出現(xiàn)“休眠”,隨后又在18:00時(shí)出現(xiàn)第二個(gè)峰值18.44 μmol/(m2/s)。與女神不同法蘭西、斯坦雷的變化幅度較小且出現(xiàn)“休眠”時(shí)均是較緩的過度。后兩者對(duì)外界光照環(huán)境的響應(yīng)較慢,女神在兩個(gè)峰值所達(dá)到的Pn均大于其他兩個(gè)品種。
由圖1、2、3可知,3個(gè)歐洲李品種的Tr日變化趨勢(shì)均呈“單峰”曲線分布,并且3個(gè)品種在14:00時(shí)達(dá)到峰值分別為13.52、10.48、13.67 μmol/(m2/s),比對(duì)幾個(gè)品種可知,10:00后Tr逐漸增高,此時(shí)各個(gè)品種的Pn逐漸降低,主要是由于隨著外界溫度的升高,光照強(qiáng)度增強(qiáng),植物為了保護(hù)不受到外界高溫、高光照的傷害降低Pn并提高Tr,16:00后外界溫度有所降低導(dǎo)致Tr逐漸降低,Pn逐步升高,此時(shí)水分利用效率逐漸增大。
圖1 女神凈光合速率和蒸騰速率日變化
圖2 法蘭西凈光合速率和蒸騰速率日變化
圖3 斯坦雷凈光合速率和蒸騰速率日變化
2.3 其他光合特性參數(shù)的日變化
氣孔的開閉會(huì)對(duì)植物葉片的Pn和Tr產(chǎn)生影響,Gs則是反映氣孔行為最為重要的生理指標(biāo)[4]。由圖4、5、6可知,女神的Gs日變化曲線呈“雙峰”曲線分布,法蘭西的Gs日變化曲線呈“單峰”曲線分布,與前兩者不同斯坦雷的Gs日變化曲線呈“三峰”曲線分布。植物在全天的呼吸過程中 Ci的變化是導(dǎo)致植物氣孔限制與非氣孔限制的參與者,在18:00后外界光照減弱且Tr降低,此時(shí)3種歐洲李品種的氣孔均迅速關(guān)閉,植物進(jìn)行暗呼吸作用。由圖3可知,3個(gè)歐洲李品種的WUE日變化曲線均呈“U”型分布,12:00以前女神的WUE最大,斯坦雷次之,法蘭西的WUE最小,3個(gè)品種的WUE均是在早晚間較高,主要是外界光照強(qiáng)度增加后樹體周圍的溫度也隨之增加,導(dǎo)致各自的Tr增大、Pn降低進(jìn)而導(dǎo)致水分利用效率降低。
圖4 三個(gè)歐洲李品種氣孔導(dǎo)度日變化
圖5 三個(gè)歐洲李品種胞間CO2濃度日變化
圖6 三個(gè)歐洲李品種水分利用效率日變化
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3 結(jié)論
第一,女神、斯坦雷的Pn、Gs、Ci、Tr以及WUE均存在無顯著差異(P<0.05),法蘭西與前兩種歐洲李的Pn、Gs、Tr均存在顯著差異[4]。女神、斯坦雷均是高光合、高蒸騰品種, LSP的順序依次為:法蘭西>女神>斯坦雷;LCP的順序依次為:女神、法蘭西>斯坦雷。
第二,3個(gè)歐洲李品種的Pn日變化均呈“雙峰”曲線,并且均存在光合“休眠”現(xiàn)象。3個(gè)歐洲李品種的Tr日變化趨勢(shì)均呈“單峰”曲線分布, 女神的Gs日變化曲線呈“雙峰”曲線分布,法蘭西的Gs日變化曲線呈“單峰”曲線分布,與前兩者不同斯坦雷的Gs日變化曲線呈“三峰”曲線分布,3個(gè)歐洲李品種的WUE日變化曲線均呈“U”型分布,3個(gè)品種的WUE均是在早晚間較高。
參考文獻(xiàn)
[1]張志剛,李宏,李疆,等.地表滴灌條件下滴頭流量對(duì)土壤水分入滲過程的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2014,32(4):53-58.
[2]張志剛,李宏,Denny Walther,等.塔里木河中游胡楊與灰葉胡楊氣體交換特性對(duì)比研究[J].西北植物報(bào),2012,32(12):2506-2511.
[3]王繼和,張盹明,吳春榮,等.金冠、毛里斯、新紅星蘋果光合特性的研究[J].西北植物報(bào),2000,20(5):802-811.
[4]張顯川,高照全,舒先迂,等.蘋果開心形樹冠不同部位光合與蒸騰能力的研究[J].園藝學(xué)報(bào),2005,32(6):975-979.
(責(zé)任編輯:劉昀)