付廣軍，申宏林，婁 力，嚴(yán)加坤，*

(1. 陜西省林業(yè)科學(xué)院，西安 710082；2. 榆林學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，陜西 榆林 719000)

棗(Zizyphusjujube)是我國栽培歷史悠久、分布廣泛的重要經(jīng)濟(jì)樹種[1]，陜北榆林地處黃河紅棗產(chǎn)區(qū)中心[2]。陜北紅棗成熟期處在降水較多的秋季，常常發(fā)生裂果，給果農(nóng)造成很大損失，加之近年來新疆大棗對陜北紅棗產(chǎn)業(yè)沖擊極大，因此，適當(dāng)發(fā)展陜北鮮食紅棗對提高當(dāng)?shù)剞r(nóng)民收入具有重要意義。與野生酸棗相比，棗樹品種耐旱、耐鹽性等較差[3-4]，優(yōu)良品種主要通過嫁接方式提高對環(huán)境的適應(yīng)性。本試驗以當(dāng)?shù)匾吧釛棡檎枘?，采用高接換頭的方式嫁接10個來自全國不同地域的優(yōu)質(zhì)鮮食棗品種，對嫁接苗葉片光合速率、葉片SPAD及氮含量[5-9]等進(jìn)行測定，為選擇和應(yīng)用優(yōu)良鮮食棗品種提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地榆林市榆陽區(qū)陜西省林業(yè)科學(xué)研究院試驗林場，土壤為沙土，表面覆蓋20 cm 黃土。林場海拔1 079 m，屬溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候，年均氣溫10.7 ℃，年均降水量400 mm左右。

1.2 試驗材料

試驗材料為嫁接2 a以上的嫁接苗(表1)，土壤、水分、肥料以及病蟲害等管理均一致。以滴灌措施維持土壤田間持水量(65±5)%，肥料以滴灌形式加入，施肥量一致。

表1 10個試驗棗品種

1.3 測定指標(biāo)和方法

2018年7月29日9∶00-11∶00利用Li-6400XT便攜式光合測定系統(tǒng)測定光合指標(biāo)，測定時每個品種選擇大小和長勢一致的植株(樣株)，再在樣株上選取自頂端起第4片和第5片無破損、無病蟲害的葉片；系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置為溫度28.0 ℃，光照強(qiáng)度1 000 μmol·m-2s-1，CO2濃度500 μmol·m-2s-1，測定指標(biāo)包括：凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、胞間CO2濃度(Ci)、蒸騰速率(Tr)；每個葉片測定時采集4次數(shù)據(jù)，即每品種的每個指標(biāo)8次重復(fù)。

在測定光合作用參數(shù)的同時，運用SPAD-502 Pulu便攜式葉綠素測定儀(日本) 測量葉片葉綠素相對含量，并將測定葉片帶回、烘干，研磨成粉狀，利用Elementar UNICUBE元素分析儀測量葉片氮含量。

植物水分利用效率(WUE)=凈光合速率/蒸騰速率。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

用Excel 2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同棗樹光合參數(shù)的比較

凈光合速率高有利于形成較高產(chǎn)量。由表2可知，不同棗樹品種凈光合速率存在較大差異，供試10品種葉片凈光合速率為15.37～18.7 μmol·m-2s-1，不同品種之間存在差異，有的之間差異顯著(P<0.05)，其中大荔冬棗最高，早脆王次之，清澗圓棗最低，金矮三號也較低。氣孔導(dǎo)度表示氣孔的張開程度，植物通過調(diào)節(jié)氣孔孔徑的大小控制植物光合作用中CO2吸收和蒸騰過程中水分的散失， 氣孔導(dǎo)度的大小與光合及蒸騰速率密切相關(guān)[10-11]。氣孔導(dǎo)度數(shù)據(jù)與凈光合速率結(jié)果類似，大荔冬棗最高，蛤蟆棗和早脆王次之，清澗圓棗凈光合速率最低。CO2是光合作用的主要原料之一，植物葉片的Ci反映植物葉片進(jìn)行光合作用是否受到CO2限制。清澗圓棗、蛤蟆棗及大荔冬棗具有較高的胞間CO2濃度，金矮四號和早脆王胞間CO2含量較低。蒸騰速率對植物品種的選育、栽培措施的改進(jìn)都具有重要的指導(dǎo)意義[12-13]。棗脆蜜、金矮三號六月鮮等蒸騰速率較高，而大荔冬棗、蛤蟆棗及京六零蒸騰速率較低。

表2 不同棗樹品種光合速率及氣體交換參數(shù)

2.2 不同棗樹品種水分利用效率的比較

植物葉片水分利用效率表示植物消耗單位水量所產(chǎn)生的同化量，是反映植物利用水分能力的重要指標(biāo)[14]。表3顯示，水分利用效率集中在1.69～2.67 μmol·mol-1之間且品種間具有顯著性差異(P<0.05)，大荔冬棗、蛤蟆棗、京六零具有較高的水分利用效率，其它品種水分利用效率由高到低依次為濮陽糖棗、清澗圓棗、早脆王、金矮四號、棗脆密、六月鮮、金矮三號。

表3 不同品種棗樹葉片水分利用效率、SPAD及含氮量

2.3 不同品種葉片葉綠素相對含量SPAD及葉片含氮量的比較

葉綠素是植物葉片的首要光合色素，與光合速率、作物營養(yǎng)狀況密切相關(guān)。所測10品種葉片SPAD在34.38～37.83之間，有的品種間具有顯著性差異(P<0.05)，其中大荔冬棗葉片SPAD含量最高，蛤蟆棗次之，京六零最低。葉片含氮量測定結(jié)果與葉片SPAD含量類似，大荔冬棗和蛤蟆棗含量最高，京六零最低。

2.4 光合速率參數(shù)相關(guān)性分析

由表4可知，凈光合速率與水分利用效率、葉片SPAD含量及氮含量顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)由大到小依次為SPAD、水分利用效率、葉片氮含量。胞間CO2濃度與氣孔導(dǎo)度呈極顯著正相關(guān)，與其它指標(biāo)間相關(guān)性不顯著。水分利用效率與蒸騰速率之間顯著負(fù)相關(guān)。SPAD受到葉片含氮量控制明顯：SPAD與葉片含氮量極顯著相關(guān)。

表4 光合參數(shù)的相關(guān)系數(shù)

3 討論與結(jié)論

果樹生長狀況及產(chǎn)量受眾多因素影響，其中首要的便是凈光合速率，凈光合速率可反映植物同化CO2的能力[15]，光合速率越高產(chǎn)量越高。劉婧等[16]研究表明，自然光照下不同類型棗樹品種的光合速率差異明顯，本研究結(jié)果也表明不同棗樹品種的凈光合速率有著明顯差異。大荔冬棗凈光合速率最高，清澗圓棗最低。通常葉片凈光合速率受到氣孔和葉綠素含量的影響。本研究中，由于土壤水分條件良好，氣孔限制不應(yīng)成為光合速率的限制因素，相關(guān)分析也證實了這一點。相關(guān)性分析顯示光合速率受到SPAD影響顯著，因此我們認(rèn)為大荔冬棗等品種由于葉片SPAD含量較高而具有較高的光合速率。氮素是植物不可缺少的生命基礎(chǔ)，參與植物的多種生化過程，構(gòu)成重要的有機(jī)物，同時氮是葉綠素重要組成元素。本實驗結(jié)果顯示，葉片氮含量高低直接決定葉片SPAD值大小。基于此，我們認(rèn)為在沙地水分條件充足的狀態(tài)下，棗樹擁有更高的氮轉(zhuǎn)運能力，提高葉片氮含量對于提高棗樹葉片凈光合速率具有重要意義。

陜北榆林沙區(qū)土壤持水能力差，棗樹水分利用率受土壤及環(huán)境影響嚴(yán)重。本研究結(jié)果表明，大荔冬棗、蛤蟆棗、京六零具有較高的水分利用效率，其它品種水分利用效率由高到低依次為濮陽糖棗、清澗圓棗、早脆王、金矮四號、棗脆密、六月鮮、金矮三號。由于水分利用效率直接受到葉片蒸騰速率的負(fù)調(diào)控[5]，因此未來在選取適于沙地栽植的棗樹品種時，應(yīng)以低蒸騰高光合品種為主。

綜上所述，從光合參數(shù)和水分利用效率等方面考慮，陜北沙區(qū)引進(jìn)最佳棗樹品種應(yīng)該具備凈光合速率高、蒸騰速率適宜且水分利用效率高等條件。大荔冬棗、蛤蟆棗和早脆王等品種與酸棗樹嫁接后較適宜沙區(qū)環(huán)境，可以適當(dāng)小面積推廣種植，大面積推廣種植需要結(jié)合產(chǎn)量及品質(zhì)及市場前景做進(jìn)一步精確分析。