王春華，孫世海，郭茹，葉霞，巢陽

(天津農(nóng)學(xué)院園藝園林學(xué)院，天津 300384)

藍(lán)莓(VacciniumuliginosumL.)又名越橘、藍(lán)漿果，屬杜鵑花科(Ericaceae)，越橘屬(VacciniumL.)，以灌木為主的多年生果樹[1]，風(fēng)味獨(dú)特，營養(yǎng)保健價(jià)值高，加工制品多[2，3]。全世界有450種，我國已知有91種28個(gè)變種[4]。商業(yè)栽培的藍(lán)莓品種主要分為矮叢藍(lán)莓、半高藍(lán)莓、高叢藍(lán)莓和兔眼藍(lán)莓四大類型。近年來藍(lán)莓的種植面積呈現(xiàn)了快速增長的態(tài)勢，被聯(lián)合國糧農(nóng)組織列為五大健康食品之一[5]。

目前我國有關(guān)藍(lán)莓的研究多在引種、物候特性、土壤改良、修剪、防寒越冬等方面[6-7]，對(duì)其光合作用的研究報(bào)道不多[8-13]。研究植物的光合特征是分析外界環(huán)境影響植物光合生理代謝的重要手段。因此，對(duì)設(shè)施栽培的藍(lán)莓5個(gè)品種的光合參數(shù)進(jìn)行了測定分析，為設(shè)施藍(lán)莓引種、馴化、提高產(chǎn)量及改善品質(zhì)提供理論依據(jù)，也為我國引進(jìn)藍(lán)莓品種提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)于2017—2018年9月在天津農(nóng)學(xué)院溫室進(jìn)行，采用盆栽，栽培基質(zhì)為福洛伽泥炭、蛭石和珍珠巖，均購自朝日物產(chǎn)(天津)園藝科技股份有限公司，栽培盆內(nèi)徑30 cm、深30 cm。澆灌WPM配方的1/3大量營養(yǎng)元素和鐵鹽營養(yǎng)液，其他同常規(guī)栽培管理。

供試材料為3年生的北高叢藍(lán)莓都克、斯巴坦，南高叢藍(lán)莓陽光藍(lán)、夏普藍(lán)，半高叢藍(lán)莓北空共5個(gè)品種。

1.2 方法

于晴天上午9:00-11:30每個(gè)品種選擇長勢較一致的3個(gè)單株，每個(gè)單株選取新稍自其頂部向下數(shù)的第3～5片成熟的葉片進(jìn)行光合測定。測定儀器為便攜式光合作用測定系統(tǒng)CIRAS-3，控制葉室中CO2濃度為375 μL/L，溫度28 ℃，光合有效輻射(PAR)設(shè)置為0、50、100、200、300、500、800、1 000、1 200、1 500 μmol·m-2·s-1。測定指標(biāo)包括凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)、細(xì)胞間CO2濃度(Ci)、氣孔導(dǎo)度(Gs)等。

每個(gè)品種選取10株，測定了新枝長、每株新枝條數(shù)、葉長、葉寬、每株的最長枝條的長度、貼近基質(zhì)表面的主枝處的地徑。采用SPAD-502葉綠素儀測定藍(lán)莓葉片SPAD值，每個(gè)葉片取5點(diǎn)分別測定。

用Microsoft Excel完成對(duì)數(shù)據(jù)及圖表的基本處理，采用SPSS17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 藍(lán)莓不同品種主要光合特性參數(shù)分析

2.1.1 藍(lán)莓不同品種的光照響應(yīng)特征 由表1可看出，光合有效輻射為0 μmol·m-2·s-1，北空凈光合速率最小，其他4個(gè)品種的凈光合速率無顯著差異；光合有效輻射在50 μmol·m-2·s-1，斯巴坦凈光合速率最大，斯巴坦與夏普藍(lán)差異性顯著，其他3個(gè)品種無顯著性差異；光合有效輻射100 μmol·m-2·s-1，斯巴坦凈光合速率最大，斯巴坦與陽光藍(lán)、夏普藍(lán)有顯著性差異，與北空、都克也有顯著性差異；光合有效輻射在200～800 μmol·m-2·s-1，5個(gè)品種的凈光合速率無顯著性差異；光合有效輻射在1 000 μmol·m-2·s-1，北空凈光合速率最大，顯著高于斯巴坦與夏普藍(lán)，其他品種無差異性顯著；光合有效輻射在1 200 μmol·m-2·s-1，北空凈光合速率最大，顯著高于夏普藍(lán)；光合有效輻射在1 500 μmol·m-2·s-1，5個(gè)品種的凈光合速率無顯著性差異。

綜合分析，光合有效輻射在0～1 500 μmol·m-2·s-1內(nèi)，隨著光合有效輻射增強(qiáng)，凈光合速率呈現(xiàn)上升趨勢。在一定溫度下，光合有效輻射在800 μmol·m-2·s-1以上，有利于藍(lán)莓光合作用；光合有效輻射在1 200 μmol·m-2·s-1，5個(gè)品種凈光合速率最大。由此可知，5個(gè)品種對(duì)光合有效輻射的利用能力大小順序?yàn)楸笨?都克>陽光藍(lán)、斯巴坦>夏普藍(lán)。

表1 藍(lán)莓不同光合有效輻射的凈光合速率比較 μmol·m-2·s-1

同列表中不同字母表示差異顯著(P<0.05)，下表同此

2.1.2 不同光照強(qiáng)度下藍(lán)莓蒸騰速率、胞間CO2、氣孔導(dǎo)度分析 由圖1可看出，在光合有效輻射0～500 μmol·m-2·s-1以下時(shí)，5個(gè)品種的蒸騰速率呈先上升后下降趨勢，浮動(dòng)較大；光合有效輻射800～1 200 μmol·m-2·s-1，蒸騰速率緩慢上升；光合有效輻射1 200 μmol·m-2·s-1，5個(gè)品種蒸騰速率最大。蒸騰速率一直較高的是北空，較低的是都克。因此，5個(gè)品種的蒸騰作用大小順序?yàn)椋罕笨?斯巴坦、夏普藍(lán)、陽光藍(lán)>都克。

由表2可知，在光合有效輻射0 μmol·m-2·s-1時(shí)，5個(gè)品種的Ci均最大，斯巴坦的Ci最大，陽光藍(lán)Ci最小，陽光藍(lán)與4個(gè)品種差異性顯著。氣孔是CO2進(jìn)入植物體、水蒸氣逸出植物體的通道，氣孔的閉和程度直接影響藍(lán)莓的光合作用和蒸騰作用。

圖1 藍(lán)莓不同品種的蒸騰-光強(qiáng)響應(yīng)曲線

由圖2可知，在光合有效輻射0～800 μmol·m-2·s-1時(shí)，5個(gè)品種的GS差別不大；在光合有效輻射1 000～1 500 μmol·m-2·s-1內(nèi)，5個(gè)品種的GS上升速度快，差異較大。

圖2 藍(lán)莓不同品種的氣孔導(dǎo)度-光強(qiáng)響應(yīng)曲線

表2 藍(lán)莓不同光合有效輻射的胞間二氧化碳比較

2.2 藍(lán)莓不同品種SPAD值及形態(tài)特征比較

SPAD值是參與光合作用的重要值。由表3可看出，五個(gè)品種藍(lán)莓葉片SPAD值存在顯著性差異；北空的SPAD值最高，斯巴坦最低，北空與都克之間、斯巴坦與陽光藍(lán)之間差異不顯著。

藍(lán)莓4個(gè)品種各生長指標(biāo)的測定值見表3。不同品種藍(lán)莓的形態(tài)及各生長指標(biāo)值之間均有一定的差異。其葉片形態(tài)表現(xiàn)為：北空葉片短且窄，均顯著低于其他3個(gè)品種，都克葉片與其差異不顯著；夏普藍(lán)的葉片長且寬，均顯著高于北空和都克；斯巴坦和陽光藍(lán)葉片形態(tài)相似，差異顯著于北空葉片。新枝特點(diǎn)主要表現(xiàn)為：北空新枝數(shù)顯著多于其他4個(gè)品種，新枝粗壯于夏普藍(lán)和陽光藍(lán)。5個(gè)品種的新枝長沒有差異，新枝粗差異也不大，表明其生長速度差異不大。

表3 藍(lán)莓不同品種的SPAD值及生長特征

3 小結(jié)與討論

目前關(guān)于藍(lán)莓不同品種的光合特性研究較少，2014魏海榮等對(duì)高灌喜來藍(lán)莓葉面溫度與凈光合速率對(duì)藍(lán)莓的引種栽培的影響進(jìn)行了研究。2010年劉兆玲等從葉片葉綠素?zé)晒夂凸忭憫?yīng)曲線兩方面對(duì)兔眼藍(lán)莓‘園藍(lán)’及南高叢藍(lán)莓品種夏普藍(lán)、奧尼爾的光合特性進(jìn)行比較研究。2011年，溫國勝等人研究夏季室內(nèi)盆栽的3個(gè)藍(lán)莓品種進(jìn)行一定光照強(qiáng)度梯度下光響應(yīng)曲線和葉綠素?zé)晒鈪?shù)的測定。本研究五種不同品種藍(lán)莓的光合特性進(jìn)行分析比較，為藍(lán)莓的引種和栽培提供理論依據(jù)。

根據(jù)藍(lán)莓不同品種的光合特征分析：5個(gè)藍(lán)莓品種在28 ℃下對(duì)光照的利用能力大小順序?yàn)楸笨?都克>陽光藍(lán)、斯巴坦>夏普藍(lán)。在一定前提下，光合能力強(qiáng)的品種通過光合作用能夠合成更多的有機(jī)物質(zhì)，從而具有較大的生長量。

相關(guān)文獻(xiàn)與事實(shí)表明，蒸騰速率反映單位葉面積瞬間的耗水量，蒸騰速率的差異可判斷不同品種的耗水潛力大小，耗水量大的品種需水就多，且容易發(fā)生土壤缺水干旱現(xiàn)象。本研究，不同品種藍(lán)莓的蒸騰速率不同，依耗水量大小順序?yàn)楸笨?斯巴坦、夏普藍(lán)、陽光藍(lán)>都克。

藍(lán)莓不同品種間的葉片Pn、Gs、Ci和Tr對(duì)光合有效輻射的響應(yīng)不同。光合有效輻射在800 μmol·m-2·s-1以上，有利于藍(lán)莓光合作用；光合有效輻射在1 200 μmol·m-2·s-1，5個(gè)品種凈光合速率最大。北空的Pn高于其他品種，有機(jī)物質(zhì)生產(chǎn)能力強(qiáng)，理論生物產(chǎn)量高。陽光藍(lán)的Gs在不同光合有效輻射條件下最高，氣孔交換能力強(qiáng)，表明在一定前提條件下，該品種在不同光強(qiáng)時(shí)的光合能力強(qiáng)，有利于植株通過光合作用合成更多的有機(jī)物質(zhì)。