果糧間作對仁用杏生長及葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響

蔡倩 白一光

摘要：以仁用杏為研究對象進(jìn)行田間小區(qū)試驗(yàn)，設(shè)置仁用杏間作大豆、仁用杏間作花生、仁用杏間作谷子、仁用杏單作4個(gè)處理，考察不同間作模式對仁用杏新梢生長節(jié)律、葉片光合色素及葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響。結(jié)果表明：間作大豆、間作花生和間作谷子模式的仁用杏葉片葉綠素a、葉綠素b及葉綠素總量的年變化均呈上升—下降趨勢，葉綠素a/b值年變化呈上升—下降—上升趨勢;3種間作模式均提高了葉綠素a、葉綠素b及葉綠素總量，同時(shí)仁用杏間作花生和仁用杏間作谷子模式明顯降低了葉綠素a/b值，而仁用杏間作大豆模式效果不明顯;3種間作模式均不同程度降低了Fo，提高了Fm，F(xiàn)v/Fm和Fv/Fo，其中以仁用杏間作花生和仁用杏間作谷子模式效果為好，仁用杏間作大豆模式次之。

關(guān)鍵詞：仁用杏;間作;生長;光合色素;葉綠素?zé)晒鈪?shù)

中圖分類號：S662.2 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ?文章編號：1674-1161（2020）06-0001-04

遼西風(fēng)沙半干旱區(qū)位于科爾沁沙地南部，冬、春季起沙風(fēng)達(dá)691次以上，大風(fēng)危害嚴(yán)重，加劇了該地區(qū)生態(tài)環(huán)境的惡化。做好防風(fēng)固沙工作對于改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境具有重要意義。果糧間作模式是區(qū)域風(fēng)沙治理的重要種植模式之一，仁用杏與作物間作模式在該區(qū)域得到了大面積示范推廣。據(jù)農(nóng)業(yè)部和中國園藝學(xué)會李杏分會統(tǒng)計(jì)，遼寧省仁用杏栽培面積約1 933 hm2，結(jié)果面積約227 hm2，產(chǎn)量約950萬t，居全國第四位。目前關(guān)于間作仁用杏的研究主要集中在產(chǎn)量和效益分析方面，而對間作對仁用杏生長及葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響研究較少。研究果糧間作對仁用杏新梢生長節(jié)律、葉片光合色素及葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響，旨在對遼西風(fēng)沙半干旱區(qū)果糧間作模式的進(jìn)一步推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料：10 a生仁用杏，品種為“超仁”，砧木為山杏。試驗(yàn)地點(diǎn)位于遼寧省阜新市彰武縣章古臺鎮(zhèn)，供試土壤為沙土，基礎(chǔ)理化性質(zhì)為有機(jī)質(zhì)0.87%、堿解氮12.60 mg/kg、速效磷6.75 mg/kg、速效鉀40.23 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

仁用杏與作物間作2 a。間作的株行距為2.0 m×12.0 m，單作的株行距為2.0 m×5.0 m。間作作物的行間距為0.5 m。試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理，分別為仁用杏間作大豆（I）、仁用杏間作花生（II）、仁用杏間作谷子（III）、仁用杏單作（CK）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 新梢生長發(fā)育節(jié)律測定 各處理分別選取10株生長一致的仁用杏樹，每株選擇20根枝條，從新梢生長開始至秋梢停長，每7 d測1次新梢長度和直徑。

1.3.2 葉片光合色素含量測定 采用分光光度計(jì)法，測定不同種植模式仁用杏新梢中部成熟葉片的葉綠素a（Chla）、葉綠素b（Chlb）和類胡蘿卜素（Car）的含量，單位為mg/g 鮮質(zhì)量。

1.3.3 葉綠素?zé)晒鈪?shù)測定 采用連續(xù)激發(fā)式植物效率儀Handy-PEA（Hansatech Instruments，英國）測定新梢中部功能葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)。測定前葉片充分暗反應(yīng)25 min，暴露在飽和脈沖光（3 000 mol/m2·s）下1 s，儀器自動(dòng)記錄熒光數(shù)值。根據(jù)JIP-test計(jì)算初始熒光產(chǎn)量（Fo）、暗適應(yīng)下最大熒光產(chǎn)量（Fm）、可變熒光（Fv，F(xiàn)v=Fm-Fo）、暗適應(yīng)下PSⅡ最大光化學(xué)效率（Fv/Fm）、暗適應(yīng)下PSⅡ潛在活性（Fv/Fo）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同間作模式對仁用杏新梢生長節(jié)律的影響

新梢生長發(fā)育節(jié)律是反映植株生長狀況的重要指標(biāo)。不同間作模式下仁用杏新梢長度和新梢直徑的測定結(jié)果如圖1所示。

由圖1可以看出：各處理仁用杏新梢長度和直徑的生長動(dòng)態(tài)均呈明顯的S型曲線。展葉后新梢經(jīng)過較短時(shí)期的緩慢生長后進(jìn)入速長期，持續(xù)20 d左右（6月21日—7月12日）后進(jìn)入緩慢生長期，最后停止生長。由于該地區(qū)為半干旱區(qū)，仁用杏新梢僅有1次迅速生長期。整個(gè)生長季，新梢長度和直徑均表現(xiàn)為間作花生>間作谷子>間作大豆>單作。間作大豆、間作花生和間作谷子處理仁用杏新梢長度分別比對照增加16.46%，22.14%和19.29%，直徑分別比對照增加7.31%，12.09%和11.45%，且均與對照差異顯著，但間作處理間差異不顯著?？梢?，間作模式可以促進(jìn)仁用杏新梢生長。

2.2 不同間作模式對仁用杏葉片光合色素含量的影響

不同間作模式下仁用杏葉片光合色素含量的測定結(jié)果如圖2所示。

由圖2可以看出：各處理仁用杏葉片葉綠素a、葉綠素b及葉綠素總量的年變化均呈上升—下降趨勢，4—7月呈上升趨勢，7—8月達(dá)到高峰，之后迅速下降;葉綠素a/b值年變化呈上升—下降—上升趨勢，4—5月小幅上升，5—8月大幅下降，之后小幅回升。3種間作模式仁用杏葉片光合色素含量的年平均值均表現(xiàn)為間作花生>間作谷子>間作大豆，均高于對照，且與對照差異顯著。3種間作模式間仁用杏葉片葉綠素a含量差異不顯著;間作花生與間作谷子間仁用杏葉片葉綠素b含量和葉綠素總量差異不顯著，但均與間作大豆差異顯著。間作花生、間作谷子和間作大豆仁用杏葉片葉綠素a含量分別比對照提高8.99%，8.46%和7.40%，葉綠素b含量分別比對照提高17.54%，14.03%和8.77%，葉綠素總量分別比對照提高10.57%，9.76%和7.72%，葉綠素a/b值分別比對照降低1.72%，5.23%和0.14%。可見，間作模式可以提高仁用杏葉片光合色素含量，有利于光合作用。

2.3 不同間作模式對仁用杏葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響

不同間作模式下仁用杏葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)測定結(jié)果如圖3所示。

由圖3可以看出：各處理仁用杏葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)存在一定差異。各處理仁用杏葉片F(xiàn)o年動(dòng)態(tài)變化呈下降—上升—下降趨勢，最低值出現(xiàn)在6月，最高值出現(xiàn)在8月;在天氣干旱炎熱的7月，F(xiàn)o表現(xiàn)為間作花生<間作谷子<間作大豆，分別比對照降低8.37%，2.45%，1.71%，且均與對照差異顯著。間作花生和間作谷子仁用杏葉片F(xiàn)m，F(xiàn)v/Fm和Fv/Fo年動(dòng)態(tài)變化呈上升—下降趨勢，間作大豆和對照呈上升—下降—上升—下降趨勢，各處理Fm最高值出現(xiàn)在8月，F(xiàn)v/Fm和Fv/Fo最大值出現(xiàn)在6月;7月，F(xiàn)m表現(xiàn)為間作谷子>間作花生>間作大豆，分別比對照提高9.88%，8.57%，2.92%，F(xiàn)v/Fm和Fv/Fo表現(xiàn)為間作花生>間作谷子>間作大豆，分別比對照提高2.75%，2.12%，0.93%和17.93%，13.29%，5.70%，且均與對照差異顯著。這說明間作模式可以減少夏季高溫對仁用杏葉片的傷害。

3 結(jié)論與討論

植物的形態(tài)具有可塑性，對生長環(huán)境的改變會在形態(tài)上表現(xiàn)出相應(yīng)的適應(yīng)機(jī)制。課題研究結(jié)果表明，間作仁用杏新稍長度和直徑均顯著高于單作仁用杏。這與李鑫在桑樹苜蓿間作研究中得出的間作桑樹株高、莖粗等生長指標(biāo)比桑樹單作明顯增加的結(jié)論基本一致。這說明間作可以促進(jìn)果樹生長發(fā)育。

葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的主要色素，在光能的吸收、傳遞與轉(zhuǎn)換中起著重要作用。葉綠素含量是植物適應(yīng)和利用環(huán)境因子的重要指標(biāo)，環(huán)境因子中光照是影響葉綠素形成的主要因子。課題研究結(jié)果表明，與仁用杏單作相比，仁用杏間作矮棵作物可有效改善仁用杏冠層對光照的利用。3種間作模式仁用杏葉片葉綠素a和葉綠素b含量均不同程度增加，葉綠素a/b值則不同程度降低。原因可能是仁用杏間作矮桿作物改善了仁用杏葉片對光能的利用，使仁用杏樹冠中上部吸收更多的橙紅光，樹冠下部吸收更多的藍(lán)紫光，且仁用杏葉片吸收藍(lán)紫光的增加幅度大于橙紅光，因此葉綠素b含量增加幅度大于葉綠素a含量增加幅度，導(dǎo)致葉綠素a/b值降低。

初始熒光產(chǎn)量Fo常用于度量色素吸收的能量中以熱和熒光形式散失的能量，最大熒光產(chǎn)量Fm反映通過PSⅡ的電子傳遞情況。Fv/Fm和Fv/Fo分別代表PSⅡ原初光能轉(zhuǎn)化效率和潛在活性，在非脅迫條件下變化很小，受到外界環(huán)境脅迫則明顯下降，是反應(yīng)光合作用抑制程度的重要指標(biāo)。課題研究結(jié)果表明，與仁用杏單作相比，3種間作模式均不同程度降低了Fo，提高了Fm，F(xiàn)v/Fm和Fv/Fo，在7月表現(xiàn)最為明顯。在炎熱、少雨的夏季，間作可以緩解高溫干旱對仁用杏葉片的傷害，其中以間作花生和間作谷子效果最好，間作大豆次之。

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