王明 徐業(yè)勇 楊紅麗
摘 要 在新疆林業(yè)科學院溫宿縣,佳木試驗站通過利用Li-6400光合作用系統(tǒng)對3個歐洲李品種(女神、法蘭西、斯坦雷)的光合特性生理指標進行測定、對比分析,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日變化趨勢均呈“單峰”曲線分布, WUE日變化曲線均呈“U”型分布,3個品種的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:S662.3 文獻標志碼:A 文章編號: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。其果實營養(yǎng)豐富,Vc、Vb1、Ve含量高,在食品、醫(yī)學、林業(yè)、環(huán)保等領(lǐng)域有很高的應(yīng)用價值[1]。其優(yōu)良品種品質(zhì)優(yōu)、產(chǎn)量高、抗性強,市場需求量大、售價高、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)濟林品種生長的佳地。本文通過對該區(qū)域的3個歐洲李品種(女神、法蘭西、斯坦雷)光合特性參數(shù)進行測定,探討3個歐洲李品種對環(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
試驗地位于新疆阿克蘇地區(qū)溫宿縣新疆林業(yè)科學院佳木良種試驗站,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 試驗設(shè)計
光合特性數(shù)據(jù)測定在2014年7月上旬選擇晴好天氣,在新疆林科院佳木試驗站杏李園內(nèi)進行,在自然光條件下分別對女神、法蘭西、斯坦雷3個歐洲李品種的光合特性特性進行日變化測定,并選擇樣株冠層上部向陽的當年新生成熟葉片5位并用記號帶標記,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) , 在北京時間08:00-20:00期間每隔2 h進行一次活體測定,每位葉片測定讀數(shù)重復5次,葉片瞬時水分利用效率(WUE)由以下公式計算:WUE=Pn/Tr[1-4]。利用Light-Curve測定程序在北京時間11:00-12:00對3個歐洲李品種的光響應(yīng)曲線進行測定,光照強度設(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進行統(tǒng)計分析[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對阿克蘇地區(qū)3個引種歐洲李品種的各個光合特性參數(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日變化過程中三個歐洲李品種均在上午10:00時出現(xiàn)第一個峰值,下午18:00時出現(xiàn)第二個峰值;女神的Pn隨著外界光照強度的增加,從早上08:00的14.39 μmol/(m2/s)逐漸上升,到10:00時出現(xiàn)第一個峰值22.22 μmol/(m2/s)隨后出現(xiàn)了快速的下降,到14:00時出現(xiàn)“休眠”,隨后又在18:00時出現(xiàn)第二個峰值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”時均是較緩的過度。后兩者對外界光照環(huán)境的響應(yīng)較慢,女神在兩個峰值所達到的Pn均大于其他兩個品種。
由圖1、2、3可知,3個歐洲李品種的Tr日變化趨勢均呈“單峰”曲線分布,并且3個品種在14:00時達到峰值分別為13.52、10.48、13.67 μmol/(m2/s),比對幾個品種可知,10:00后Tr逐漸增高,此時各個品種的Pn逐漸降低,主要是由于隨著外界溫度的升高,光照強度增強,植物為了保護不受到外界高溫、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致Tr逐漸降低,Pn逐步升高,此時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
氣孔的開閉會對植物葉片的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[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3種歐洲李品種的氣孔均迅速關(guān)閉,植物進行暗呼吸作用。由圖3可知,3個歐洲李品種的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個品種的WUE均是在早晚間較高,主要是外界光照強度增加后樹體周圍的溫度也隨之增加,導致各自的Tr增大、Pn降低進而導致水分利用效率降低。
圖4 三個歐洲李品種氣孔導度日變化
圖5 三個歐洲李品種胞間CO2濃度日變化
圖6 三個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個歐洲李品種的Tr日變化趨勢均呈“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個歐洲李品種的WUE日變化曲線均呈“U”型分布,3個品種的WUE均是在早晚間較高。
參考文獻
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(責任編輯:劉昀)