吳飛 朱生秀 向江湖 李萬棟

摘要[目的]探討不同土壤灌溉水平對青海諾木洪黑果枸杞光合特性及產(chǎn)量的影響。[方法]以引進的3年生青海諾木洪黑果枸杞新生枝條為試材，采用不同水平的水分控制試驗，測定其葉片光合參數(shù)及果實產(chǎn)量。[結(jié)果]不同灌水量對黑果枸杞光合氣體交換參數(shù)有顯著影響，隨著灌水量的減少，黑果枸杞光合氣體交換參數(shù)（光合速率、蒸騰速率和氣孔導度）均呈先增加后減弱的趨勢；不同灌水條件下黑果枸杞葉綠素含量較對照均有上升，且處理間差異顯著；水分利用率隨著灌水量的增加而逐漸減少，以灌溉量3 000 m3/hm2處理最優(yōu)，為24.43 g/kg；產(chǎn)量以灌溉量4 500 m3/hm2處理最優(yōu)，為2 175 kg/hm2，但與灌溉量3 000 m3/hm2處理差異不顯著。[結(jié)論]根據(jù)不同灌水處理下經(jīng)濟效益和土壤水分的可持續(xù)利用原則，采用滴灌條件下，灌溉定額以3 000 m3/hm2為宜。

關(guān)鍵詞水分；黑果枸杞；光合參數(shù)；產(chǎn)量

中圖分類號Q945.18文獻標識碼A文章編號0517-6611（2017）05-0006-02

Abstract[Objective] To investigate the effect of different soil irrigation on Qinghai Nuomuhong black fruit wolfberry photosynthetic characteristics and yield.[Method] We took the 3yearold Qinghai Nuomuhong black fruit wolfberry newborn branches as test materials， and measured their leaf photosynthetic parameters and fruit yield by different levels of moisture control test.[Result] There were significant impact on black fruit wolfberry photosynthetic gas exchange parameters， with irrigation amount decreasing， black fruit wolfberry photosynthetic gas exchange parameters （photosynthetic rate， transpiration rate and stomatal conductance） showed first increasing then weakening trend； under different irrigation black fruit wolfberry chlorophyll content increased compared to the control， and there was significant differences among treatments； water use efficiency decreased gradually with irrigation amount increasing， and 3 000 m3/hm2 treatment was optimal for water use efficiency by 24.43 g/kg； 4 500 m3/hm2 treatment was optimal for yield as 2 175 kg/hm2， but there was no significant difference between the 2 treatments.[Conclusion] According to the principles of sustainable economic use and soil moisture under different irrigation treatments under drip irrigation， irrigation quota of 3 000 m3/hm2 is better.

Key wordsWater；Lycium ruthenicum Murr.；Photosynthetic parameters；Yield

作者簡介吳飛（1967—），男，江蘇泗洪人，工程師，從事植物生理生化研究。

收稿日期2016-12-28

黑果枸杞（Lycium ruthenicum Murr.）屬茄科枸杞屬多棘刺灌木[1]，是我國西北干旱地區(qū)特有的多年生耐鹽、抗旱性較強的野生灌木，在甘肅、陜西、青海等地均有大量分布，尤其在柴達木盆地和塔里木盆地分布較廣，資源量較大，加之其花青素[2]、黃酮[3]含量較高，開發(fā)利用前景較好。黑果枸杞根系特別發(fā)達，生命力極強，是干旱、半干旱地區(qū)主要生態(tài)經(jīng)濟樹種之一，在我國的干旱地區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)中發(fā)揮重要作用。由于其葉片光合效率高、抗逆性較強，能適應(yīng)復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境，極易粗放栽培和人工種植。前人進行了大量研究，主要集中在種子萌發(fā)[4-5]、扦插育苗[6-7]、形態(tài)結(jié)構(gòu)調(diào)查[8]等方面，在黑果枸杞人工繁育方面取得了成果。

在栽培方面，土壤水分脅迫易造成植物的光合速率及經(jīng)濟產(chǎn)量的降低。已有研究表明，土壤含水量在5%時，黑果枸杞葉片的光合參數(shù)均呈下降趨勢，此時的土壤含水量為黑果枸杞正常生理代謝的脅迫點[1]。筆者以引進的3年生青海諾木洪黑果枸杞新生枝條為試驗材料，采用不同水平的水分控制試驗，測定其葉片光合參數(shù)及果實產(chǎn)量，探討了不同土壤灌溉水平對青海諾木洪黑果枸杞光合特性及產(chǎn)量的影響，以期為新疆黑果枸杞節(jié)水高產(chǎn)栽培、生產(chǎn)種植及推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗地設(shè)在新疆克拉瑪依市大農(nóng)業(yè)開發(fā)區(qū)，地處準噶爾盆地北緣，海拔為270～500 m，地區(qū)溫度年較差34～36 ℃。無霜期平均為180～220 d，年均日照時數(shù)為2 704.0 h，年降雨量135.5 mm，蒸發(fā)量1 492.0 mm。土壤為荒漠灰鈣土，pH 7.6～8.7，有機質(zhì)含量在9～15 g/kg。

1.2材料

以3年生青海諾木洪黑果枸杞為試材。

1.3試驗設(shè)計

采用滴灌栽培模式，采用水表（精度0.001）測定灌水量。共設(shè)4個水分處理

：CK為6 000 m3/hm2（充分灌水）；T1為4 500 m3/hm2（節(jié)水25%）；T2為3 000 m3/hm2（節(jié)水50%）；T3為1 500 m3/hm2（節(jié)水75%）。采用隨機區(qū)組設(shè)計，小區(qū)面積為50 m2，株行距1 m×2 m，3次重復(fù)。在整個生育期內(nèi)灌水5次，即營養(yǎng)生長期、開花期、果實膨大期、盛果期、果實采收期各1次，其他正常管理。

1.4測定指標與方法

1.4.1光合氣體交換參數(shù)。用美國Li-6400型便攜式光合作用系統(tǒng)測定葉片的凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）、氣孔導度（Gs）、光能利用效率（SUE）和水分利用效率（WUE=Pn/Tr）等生理生態(tài)參數(shù)。

1.4.2

葉綠素含量。葉綠素含量參照李合生[9]的方法，用UV-2300型紫外分光光度計測定。

1.4.3果實單果重及產(chǎn)量。果實完全成熟時同時采摘，果實單果重采用電子秤測定30粒重，取平均值；干重采用烘干法測定，記錄各小區(qū)產(chǎn)量。

1.5數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003軟件處理試驗數(shù)據(jù)，采用SPSS 17.0軟件中的LSD多重比較法比較數(shù)據(jù)之間的差異顯著性，數(shù)據(jù)均為平均值。

2結(jié)果與分析

2.1不同灌水量對黑果枸杞光合氣體交換參數(shù)的影響

水作為光合作用的主要原料，直接影響著作物光合速率的變化，影響光合產(chǎn)物的形成。由表1可知，不同灌水處理對黑果枸杞葉片光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）、光合利用效率（SUE）和氣孔導度（Gs）有顯著影響，隨著灌水量的降低黑果枸杞光合氣體交換參數(shù)均呈先增加后減弱的趨勢。

不同灌水量對黑果枸杞的光合速率有顯著影響，變異系數(shù)達6.71%，T1、T2處理的光合速率較對照均有增加，T3處理的光合速率低于對照。在灌水量達1 500 m3/hm2時，相比對照節(jié)水75%，但黑果枸杞的光合速率受到顯著影響。由此可見，隨著灌水量逐漸增加，光合速率受影響程度也逐漸加重。因此，灌水量過大或過小同樣影響黑果枸杞的光合速率。

不同灌水量對黑果枸杞葉片蒸騰速率有顯著影響，隨著灌水量的降低，葉片蒸騰速率表現(xiàn)逐漸增大的趨勢，與對照相比，T1、T2和T3處理葉片蒸騰速率增幅分別達2.2%、85%和21.7%。各處理間葉片光能利用效率差異顯著，變異系數(shù)為12.96%。隨著灌水量的減少，黑果枸杞葉片光能利用效率表現(xiàn)先增加后降低的趨勢，T3處理光能利用效率最大，為4.60%，與對照相比增加50.8%，達到極顯著水平。氣孔導度隨著灌水量的減少表現(xiàn)逐漸增大的趨勢，與蒸騰速率的變化趨勢一致。T3處理測得的葉片氣孔導度達199.03 mmol/（m2·s），與對照相比增加140.1%。

2.2不同灌水量對黑果枸杞葉綠素含量的影響

葉片葉綠素含量的大小影響植物光合作用的進行。由圖1可知，不同灌水處理下，黑果枸杞葉片中葉綠素含量較對照均有上升，且處理間差異顯著。隨著灌水量的逐漸減少，水分脅迫逐漸加重，黑果枸杞葉綠素含量下降幅度也增大，T1處理黑果枸杞葉片葉綠素含量最高，為52.9 mg/g。說明在水分脅迫條件下，黑果枸杞葉片葉綠素的合成受到了抑制，且抑制程度隨水分脅迫程度的加重而加重，導致光合作用能力減弱。

2.3不同灌水量對黑果枸杞干果重及鮮重的影響

由圖2可知，各處理間黑果枸杞單果鮮重差異較顯著，T2和T3處理的干果重與對照相比差異顯著，T1與其他處理間差異不顯著。鮮果重和干果重的變化趨勢一致，即隨著灌水量的減少均表現(xiàn)先逐漸升高，當灌水量下降到3 000 m3/hm2時鮮果重和干果重均表現(xiàn)急劇下降的趨勢。各處理中，干果重與鮮果重的比例為1〖DK〗∶3。T3處理鮮果重和干果重較對照分別增加456%和16.7%。

2.4不同灌水量對黑果枸杞產(chǎn)量和水分利用率的影響

由表2可知，不同灌水量處理對黑果枸杞產(chǎn)量的影響不同，且各處理間存在顯著差異，與對照相比，T1處理黑果枸杞產(chǎn)量最高，產(chǎn)量增幅達14.2%，增產(chǎn)達270 kg/hm2，不同灌水量對黑果枸杞水分的利用率也不同，隨著灌水量的降低水分利用

效率逐漸升高，T2水分利用率最高，為24.43 g/kg，其產(chǎn)量高于對照。根據(jù)產(chǎn)量效益最大原則和土壤水分可持續(xù)利用原則，T2處理的灌水量為黑果枸杞的最佳灌水量。

3結(jié)論與討論

植物源葉凈光合速率是光合作用中最主要的生理參數(shù)，反映了光合作用的強弱，影響著作物碳水化合物的積累，且植物源葉凈光合效率與其氣孔導度呈直線正相關(guān)[10]。水分通過氣孔蒸騰是蒸騰的主要方式[11]。該研究表明，黑果枸杞長期處在不同水分條件下，光合特性發(fā)生變化，灌水量過高或過低均影響光合速率和蒸騰速率的大小。

水分利用率是以Pn和Tr的比值來計算的，反映了植物對水分的利用情況[12]。提高水分利用率是植物在水分脅迫下忍耐饑餓能力的一種適應(yīng)方式。該研究表明，適度水分虧缺可提高黑果枸杞水分利用效率，但持續(xù)水分脅迫不利于黑果枸杞對水分的吸收。該研究表明，低灌水量黑果枸杞葉片的葉綠素含量大于高灌水量黑果枸杞葉片。隨著水分脅迫的加重，黑果枸杞葉片葉綠素含量下降幅度也逐漸增大，說明在水分脅迫條件下，枸杞葉綠素的合成受到了抑制，脅迫程度越重，受抑制程度越重。

黑果枸杞是較耐旱的品種[1]。對黑果枸杞成熟時鮮果重及干重的測定結(jié)果表明，不同灌水處理，適度水分虧缺條件下，黑果枸杞平均單果重與干重的比例是3〖DK〗∶1；但隨著灌水量的減少，在水分嚴重虧缺時，單果重與干重的比例達2〖DK〗∶1，且果實較小，此時雖然干物質(zhì)所占比例增加，但干物質(zhì)量相對適度水分虧缺時小。不同灌水量對黑果枸杞產(chǎn)量和水分利用效率的研究結(jié)果表明，產(chǎn)量隨著灌水量的增加而增加，達到一定程度后，隨著灌水量的增加，土壤蒸騰蒸發(fā)量增加，對土壤水分的消耗減弱，水分利用效率降低，產(chǎn)量不再增加反而減少。

綜上所述，根據(jù)產(chǎn)量效益最大原則和土壤水分的可持續(xù)利用原則，在黑果枸杞種植時采用3 000 m3/hm2的灌水量效果較好。

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