周 強(qiáng),楊靜慧,劉 婷,龔無(wú)缺,劉艷軍,武春霞(天津農(nóng)學(xué)院 園藝園林學(xué)院,天津 300384)
鹽堿地樹(shù)莓品種葉片光合特性比較研究
周強(qiáng),楊靜慧,劉婷,龔無(wú)缺,劉艷軍,武春霞
(天津農(nóng)學(xué)院園藝園林學(xué)院,天津300384)
試驗(yàn)研究
為了比較樹(shù)莓品種在鹽堿地上的表現(xiàn),以栽培在鹽堿地上的凱歐、莎妮、海爾特茲3個(gè)樹(shù)莓品種為試材,對(duì)其葉片的凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、胞間二氧化碳濃度等4項(xiàng)生理指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)定。結(jié)果顯示:凱歐葉片的凈光合速率最高,其次是莎妮,海爾特茲最低。蒸騰速率為凱歐最高,其次是海爾特茲,莎妮最低。氣孔導(dǎo)度為凱歐最高,其次是莎妮,海爾特茲最低。胞間二氧化碳濃度為海爾特茲最高,其次是莎妮,凱歐最低??傊?項(xiàng)指標(biāo)均顯示凱歐的光合特性最強(qiáng),更適合在天津地區(qū)輕度鹽堿地栽植。
樹(shù)莓;光合特性;品種;凈光合速率
樹(shù)莓被稱(chēng)為世界上第三代“黃金水果”,其果實(shí)富含多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[1]。除了可以直接食用以外,還可以將其加工成果酒、汽酒、香檳、果汁、果醬、蜜餞和罐頭等。目前,隨著對(duì)樹(shù)莓營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健價(jià)值認(rèn)識(shí)的不斷提高[2],其種植面積也在不斷擴(kuò)大,加工產(chǎn)品也更加豐富,如樹(shù)莓果醬、果脯、果凍[3]、果酒[4]。此外,樹(shù)莓還被開(kāi)發(fā)為醫(yī)藥[5]、保健品、造林綠化、日用化工品等。在20世紀(jì)末,關(guān)于樹(shù)莓的項(xiàng)目已經(jīng)被列入國(guó)家“948項(xiàng)目”,從國(guó)外引進(jìn)了許多品性?xún)?yōu)良的樹(shù)莓品種,普遍栽植于全國(guó)各地,除去東北、甘肅、青海、西藏外,全國(guó)均有自然分布[6]。不難預(yù)見(jiàn),樹(shù)莓產(chǎn)業(yè)將成為我國(guó)一大特色產(chǎn)業(yè)。
目前,我國(guó)對(duì)樹(shù)莓栽培和育種方面的研究大多集中在引種試驗(yàn)上,如張群英等[7]進(jìn)行了野生樹(shù)莓的引種研究,武國(guó)冬等[8]在民和縣進(jìn)行了樹(shù)莓的引種栽培,王小軍[9]進(jìn)行了關(guān)于紅樹(shù)莓組織培養(yǎng)快繁等的研究。此外,對(duì)樹(shù)莓光合特性方面的研究也有一些報(bào)道,如王曉冬等[10]對(duì)樹(shù)莓在遮蔭條件下的光和特性進(jìn)行了研究,王鐵良等[11]研究了水肥耦合對(duì)樹(shù)莓光和特性和果實(shí)品種品質(zhì)的影響等。但至今未見(jiàn)關(guān)于樹(shù)莓耐鹽性與光合特性關(guān)系的研究。
為擴(kuò)大樹(shù)莓的栽植范圍,使其適宜天津鹽堿地區(qū)種植,滿足天津地區(qū)苗木市場(chǎng)需求,本研究進(jìn)行了樹(shù)莓的引種栽培,并分析了土壤性質(zhì)對(duì)樹(shù)莓光合特性的影響,希望通過(guò)對(duì)不同品種光合特性的比較,篩選出適宜天津地區(qū)栽培的品種。
供試樹(shù)莓品種由天津農(nóng)學(xué)院園藝園林學(xué)院園林植物教研室提供。3個(gè)樹(shù)莓品種—?jiǎng)P歐、莎妮、海爾特茲均栽植于天津西青區(qū)試驗(yàn)地。株行距2.5m×3m,每品種2行,每行10株。該地區(qū)年平均氣溫17.9℃,四季分明,年平均降水量800~1000mm,地勢(shì)平坦。試驗(yàn)地土壤為粘壤土,土壤pH值為8.7,土壤含鹽量0.25%。
苗木于2013年早春4月上旬栽植。栽植的苗木為1a生。栽植前土壤進(jìn)行了深翻和施基肥75m3?hm-2。栽后苗木進(jìn)行土、肥、水常規(guī)管理。
測(cè)定于2014年10月15日8:00進(jìn)行,選取生長(zhǎng)健壯植株新梢中部的成熟葉片為樣葉,用光合作用自動(dòng)測(cè)定儀(美國(guó)CI-340手持式光合儀)測(cè)定各樹(shù)莓品種的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率、胞間CO2濃度,并保證該葉片在測(cè)定時(shí)處于自然光照的全光照下,每次測(cè)定一個(gè)葉片,每處理測(cè)定8個(gè)葉片,即8次重復(fù)。用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
2.1樹(shù)莓品種葉片凈光合速率的比較
由圖1可知,3種樹(shù)莓中,凱歐凈光合速率最強(qiáng),為11.5μmol?m-2?s-1,是莎妮的1.7倍,海爾特茲的2.4倍。其次是莎妮,為6.79 μmol?m-2?s-1,是海爾特茲的1.4倍。最后是海爾特茲,為4.74μmol?m-2?s-1。光合速率越高,植物在光合作用中吸收的二氧化碳越多,制造的碳水化合物就越多,產(chǎn)量越高。因此,凱歐的凈光合速率高,合成的碳水化合物多。
圖1 樹(shù)莓品種光合速率的比較
2.2樹(shù)莓品種葉片蒸騰速率的比較
由圖2可知,在蒸騰速率方面,凱歐蒸騰速率最高為1.45mmol?m-2,是莎妮的2倍。是海爾特茲的1.3倍。其次是海爾特茲,為1.08 mmol?m-2,是莎妮的1.5倍。最后是莎妮,為0.7 mmol?m-2。凱歐的蒸騰速率最強(qiáng),代表凱歐樹(shù)莓在一定時(shí)間內(nèi)單位葉面積蒸騰的水量最多。蒸騰作用是植物對(duì)水分的吸收和運(yùn)輸?shù)囊粋€(gè)主要?jiǎng)恿?,因此可?jiàn)凱歐對(duì)水分的吸收和運(yùn)輸能力最強(qiáng)。同時(shí),蒸騰能夠降低葉片表面的溫度,使葉子在強(qiáng)光下進(jìn)行光合作用而不致受害,所以凱歐自身的代謝最強(qiáng)。
圖2 3種樹(shù)莓蒸騰速率比較
2.3樹(shù)莓品種葉片氣孔導(dǎo)度的比較
由圖3可知,凱歐的氣孔導(dǎo)度最高為52.85mmol?m-2?s-1,為莎妮的1.68倍,海爾特茲的1.73倍。莎妮次之,為31.41mmol?m-2?s-1。海爾特茲最低,為30.59mmol?m-2?s-1。氣孔導(dǎo)度表示的是氣孔張開(kāi)的程度,氣孔是植物葉片與外界進(jìn)行氣體交換時(shí)主要通道,影響光合作用。凱歐的氣孔導(dǎo)度最高,所以凱歐葉片氣孔開(kāi)度也最大,與外界進(jìn)行氣體交換的能力也最強(qiáng)。
圖3 3種樹(shù)莓氣孔導(dǎo)度的比較
2.4樹(shù)莓品種葉片胞間二氧化碳濃度的比較
由圖4可知,海爾特茲的胞間二氧化碳濃度最高,為248.63mg?L-1,為莎妮的2.06倍,凱歐的2.22倍。其次是莎妮,為120.61mg?L-1,凱歐最低,為111.66mg?L-1。海爾特茲的胞間二氧化碳濃度最高,所以它的細(xì)胞間用于光合作用的二氧化碳也最充足,結(jié)合圖1,海爾特茲凈光合速率最低,說(shuō)明其消耗的二氧化碳最少。同理,凱歐消耗的二氧化碳最多。
總之,凱歐的凈光合速率最高,蒸騰速率最強(qiáng)、氣孔導(dǎo)度最大,均優(yōu)于其他兩個(gè)品種,其胞間二氧化碳濃度低,與其光合作用強(qiáng),二氧化碳被大量固定有關(guān)。因此,從葉片的光合特性分析,3個(gè)品種中凱歐最適應(yīng)在天津鹽堿地上栽培。
圖4 3種樹(shù)莓胞間二氧化碳濃度的比較
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S663.2
A
1002-0659(2015)04-0009-02
2015-06-21
天津市科委重大科技專(zhuān)項(xiàng)(12ZCDZNC04800);天津市科委科技特派員項(xiàng)目(14JCTPJC00530)
主要作者簡(jiǎn)介:周強(qiáng)(1990-),男,碩士研究生,主要從事園林和園藝植物栽培研究。E-mail:471947622@qq.com
簡(jiǎn)介:楊靜慧(1961-),女,教授,博士,主要從事園藝植物栽培、抗逆生理和分子育種研究。