曹娜 劉云 岳偉 孫南 孫國棟 王闖

摘要 以山麥冬（Liriope spicata）、禾葉山麥冬（Liriope graminifolia）、金邊麥冬（Liriope muscari var.variegata）、湖北麥冬（Liriope spicata var.prolifera）為試材，通過不同遮陰度處理90 d后，研究不同遮陰度對4種麥冬光合特性的影響，以期為園林中不同光照環(huán)境選擇適宜的麥冬種類提供理論依據(jù)。結果表明，適度遮陰促進4種麥冬的葉綠素合成，山麥冬、禾葉山麥冬的葉綠素（a+b）含量均在25%遮陰度下達到最大值，分別為2.38、2.10 mg/g，金邊麥冬、湖北麥冬的葉綠素（a+b）含量均在50%遮陰度時達到最大值，分別為1.22、1.81 mg/g；25%遮陰度時山麥冬凈光合速率最大，為11.13 μmol/（m2·s），禾葉山麥冬、金邊麥冬、湖北麥冬均在50%遮陰度時凈光合速率最大，分別為6.15、6.82、8.01 μmol/（m2·s）。由此可知，山麥冬最適遮陰度為25%，禾葉山麥冬適宜的遮陰度在25%～50%，金邊麥冬、湖北麥冬的適宜遮陰度為50%。

關鍵詞 麥冬；遮陰；葉綠素；光合特性

中圖分類號 S567.23+2? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2024）10-0059-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.10.014

Effects of Different Shading Treatments on the Photosynthetic Properties of 4 Kinds of Ophiopogon japonicus

CAO Na， LIU Yun， YUE Wei et al

（Agricultural Development Service Center of Chiping District，Liaocheng，Shandong 252100）

Abstract With Liriope spicata， L. graminifolia， L. muscari var.variegata and L.spicata var.prolifera as experimental material， the effects of different shading degrees on the photosynthetic properties of 4 kinds of Ophiopogon japonicus have been studied after 90 d of treatment with different shading levels， in order to provide theoretical basis for selecting suitable Ophiopogon japonicus for different lighting environments in gardens.The results showed that proper shading could promote the synthesis of photosynthetic pigments.The chlorophyll content of L. spicata and L. graminifolia were the maximum under 25% shading， and the contents were 2.38 and 2.10 mg/g respectively. The chlorophyll content of L. muscari var. variegata and L.spicata var. prolifera were the maximum under 50% shading， and the contents were 1.22 and 1.81 mg/g， respectively. The maximum net photosynthetic rate of L. spicata was 11.13 μmol/（m2·s） under 25% shading.The maximum net photosynthetic rate of L. graminifolia， L. muscari var. Variegata and L.spicata var. prolifera were 6.15， 6.82 and 8.01 μmol/（m2·s） under 50% shading respectively. All factors considered， the optimal shading degree of Liriope spicata was 25% shading.The optimal shading degree of L.graminifolia was between 25%-50% shading. The optimal shading degree of L. muscari var.variegata and L.spicata var.prolifera were 50% shading.

Key words Ophiopogon japonicus;Shading;Chlorophyll;Photosynthetic properties

基金項目 山東省高等學校青創(chuàng)科技支持計劃；山東省高?？萍及l(fā)展計劃項目“魯西北濱水綠地植物群落生態(tài)構建與景觀生態(tài)評價”（J12LF11）。

作者簡介 曹娜（1981—），女，山東新泰人，農藝師，碩士，從事植物栽培與生理研究及應用技術推廣。

*通信作者，副教授，碩士，從事植物逆境生理及組織培養(yǎng)研究。

收稿日期 2023-06-30

麥冬又名書帶草、麥門冬、沿階草，是百合科（Liliaceae）多年生常綠草本植物，在我國大部分地區(qū)有野生分布和栽培［1］。麥冬以塊根入藥，在我國作為中藥材的栽培歷史有1 200多年［2］。除用于生產中藥材外，麥冬以其廣泛的生態(tài)適應性、優(yōu)良的綠化效果、較低的栽培維護成本在園林綠化中得到了越來越多的應用［3-4］。

劉麗娟等［5］研究了不同遮陰處理對麥冬光合及葉綠素熒光指標的影響，葉綠素含量隨遮陰度的增大呈先增加后減少的趨勢，適當遮陰對麥冬的暗呼吸速率、光飽和點、光補償點、最大凈光合速率及葉綠素熒光參數(shù)都有顯著影響；楊學軍等［6］認為山麥冬具有耐陰和節(jié)水抗旱的特點；王曉玲等［7］研究表明闊葉山麥冬、山麥冬、禾葉山麥冬的耐陰能力均較好，均不喜強光環(huán)境。然而，針對北方栽培常用的山麥冬（Liriope spicata）、禾葉山麥冬（Liriope graminifolia）、金邊麥冬（Liriope muscari var.variegata）、湖北麥冬（Liriope spicata var.prolifera）進行遮陰光合特性比較的相關研究鮮見報道，因此有必要對北方園林中常見的4種麥冬進行比較研究，明確4種麥冬的適宜光照條件，為4種麥冬的應用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為山麥冬、禾葉山麥冬、金邊麥冬、湖北麥冬盆栽苗。2018年4月初，分別從露地栽培的4種麥冬中選擇長勢良好的健康植株分株后進行盆栽；塑料盆的規(guī)格為上口徑×下口徑×高=16 cm×11 cm×14 cm；栽培基質為園土∶有機質∶有機肥=3∶2∶1。翌年3月中旬，利用不同遮光率的遮陽網(wǎng)搭建4個遮陰棚，遮陰度分別為對照T0，遮陰度0%；處理T1，遮陰度25%；處理T2，遮陰度50%；處理T3，遮陰度75%；處理T4，遮陰度95%。對4種麥冬分別進行不同遮陰度處理90 d后開始試驗。

1.2 試驗方法

采用雙因素隨機區(qū)組設計，每種麥冬設3個重復，每個重復5盆；測定葉片選擇由內向外數(shù)第4～6位生長良好、方向基本一致、無病蟲害的健康成熟葉片，每種麥冬選擇3株重復，每株測定1片葉片，取平均值作為該種麥冬該時刻的測定值。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 葉綠體色素含量。

采用分光光度法測定葉綠素、類胡蘿卜素含量，用UV-1700紫外分光光度計測定吸光度（A663、A646、A470）［8］，參考前人方法計算葉綠素和類胡蘿卜素含量［9］。

1.3.2 光合作用參數(shù)。

選擇晴朗無風的08：00—11：30進行測定，利用CIRAS-2便攜式光合作用測定系統(tǒng)（PP SYSTEM，USA）對各處理下4種麥冬光合生理指標進行測定。

采用葉子飄［10］雙曲線修正模型軟件擬合各處理下每種麥冬的光補償點（LCP）、光飽和點（LSP）、最大凈光合速率（Pnmax）、表觀量子效率（AQY）、暗呼吸速率（Rd）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 20.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，用平均值和標準誤表示測定結果，用Excel 2016制圖。

2 結果與分析

2.1 不同遮陰處理對4種麥冬葉綠體色素含量及比例的影響

由圖1～3可知，隨著遮陰度的增加，4種麥冬的葉綠素a、葉綠素b、葉綠素（a+b）含量均呈先上升后下降的趨勢。葉綠素a（chlorophyll a，Chl a）是光能捕獲色素分子，又是光化學反應的電荷分離色素，它將吸收到的光能轉化為化學能［11］。山麥冬的Chla含量在T1處理時達到最大值1.61 mg/g，顯著高于其他處理（P<0.05）；禾葉山麥冬、金邊麥冬、湖北麥冬的Chl a含量均在T2處理時達到最大值，分別為1.48、0.81、1.26 mg/g；

4種麥冬的Chl a含量均在T4處理時最低，其中金邊麥冬的Chl a含量在4種麥冬的所有處理中顯著最低，為0.57 mg/g。葉綠素b（Chlorophyll b，Chl b）是吸收和傳遞光能的天線色素，可調控光合機構天線的大小，維持LHCⅡ穩(wěn)定［12］。山麥冬、禾葉山麥冬的Chl b含量在T1時達到最大值，其中山麥冬為0.77 mg/g，顯著高于其他處理；金邊麥冬、湖北麥冬的Chl b含量在T2時達到最大值，分別為0.41、0.55 mg/g。4種麥冬的Chl b含量均在T4時最低。Chl（a+b）含量與植物葉片顏色相關，可反映植物吸收和利用光能的能力［13］。

山麥冬、禾葉山麥冬的Chl（a+b）含量均在T1處理時達到最大值，且山麥冬的Chl（a+b）含量顯著最高，為2.38 mg/g。金邊麥冬、湖北麥冬的Chl（a+b）含量在T2處理時達到最大值，4種麥冬的Chl（a+b）含量均在T4處理下最低，其中金邊麥冬的Chl（a+b）在4種麥冬中顯著最低，為1.01 mg/g，4種麥冬間差異顯著。

植物潛在的葉綠素循環(huán)功能可以調節(jié)Chl a/b，以適應各種環(huán)境及生理需求［14］。由圖4可以看出，光照強度對4種麥冬Chl a/b的影響存在差異。隨遮陰度的增加，山麥冬、禾葉山麥冬的Chl a/b變化趨勢整體呈“U”形，山麥冬的Chl a/b在T0處理時最大，為2.49；禾葉山麥冬的Chl a/b在T2處理時顯著最大（P<0.05），為2.82，是4種麥冬所有處理中的最大值；金邊麥冬、湖北麥冬的Chl a/b各處理間差異不顯著（P>0.05）。各遮陰處理下4種麥冬的Chl a/b值均在1.76～2.82，小于陽生植物Chl a/b值［15］。

2.2 不同遮陰處理對4種麥冬光合作用相關參數(shù)的影響

從表1可以看出，隨遮陰度的增加，4種麥冬的光補償點（LCP）均不斷下降，全日照下光補償點最高，LCP最高值42.98 μmol/（m2·s），為禾葉山麥冬在T0處理的光補償點；LCP最低值為5.92? μmol/（m2·s），是T4處理下山麥冬的光補償點。4種麥冬的光飽和點（LSP）均隨遮陰度的增加呈先

上升后下降的趨勢，山麥冬、湖北麥冬的LSP均在T1處理時最

大，禾葉山麥冬、金邊麥冬的LSP均在T2處理時最大，4種

麥冬的LSP最低點均出現(xiàn)在T4處理。LSP最大值為湖北麥冬T1處理，為1 750.22 μmol/（m2·s）；LSP最小值為禾葉山麥冬T4處理，為164.18 μmol/（m2·s）。最大凈光合速率（Pmax）方面，4種麥冬的Pmax均隨遮陰度的增加先上升再下降，山麥冬T1處理時Pmax最大，禾葉山麥冬、金邊麥

冬、湖北麥冬均在T2處理時Pmax最大；4種麥冬中Pmax最大值為11.13 μmol/（m2·s），是山麥冬T1處理；Pmax最小值為0.34 μmol/（m2·s），是禾葉山麥冬T4處理。隨遮陰度的增加，4種麥冬的暗呼吸速率（Rd）均呈先下降后上升的趨勢，且均在T0處理下Rd最高，山麥冬、禾葉山麥冬、金邊麥冬的Rd均在T1處理時最低，湖北麥冬的Rd最小值出現(xiàn)在T2處理，Rd最低值為0.190 7 μmol/（m2·s），是山麥冬T1處理。表觀量子效率（AQY）方面，4種麥冬均隨遮陰度的增加先上升后下降，山麥冬在T2處理下AQY值最高，禾葉山麥冬、金邊麥冬、湖北麥冬的AQY均在T3處理下達到最高值；AQY最大值為0.063 0 μmol/（m2·s），是山麥冬T2處理。

3 結論與討論

葉綠素含量是反映植物光合作用能力的指標之一［16］ 。植物葉片中的葉綠素參與光能的吸收、傳遞和轉化過程，并隨環(huán)境的變化動態(tài)調整各葉綠體色素間的比例，從而使植物葉片能夠優(yōu)化光能的分配和耗散光能［17-18］。隨遮陰度的增加，4種麥冬的葉綠素含量基本呈先上升再下降的趨勢，說明適當遮陰能夠促進4種麥冬葉綠素的合成和積累，這與劉寶臣等［19］的研究結果一致。但遮陰度超過一定數(shù)值后，4種麥冬的葉綠素含量均出現(xiàn)下降，具體原因需做進一步研究。Chl a/b可反映植物適應外界環(huán)境的能力，Chl a/b越小，說明該植物利用環(huán)境中的有限光能進行光合作用的能力越強，耐陰性越好［20］ 。各遮陰處理下4種麥冬的Chl a/b在1.76～2.82，均小于陽生植物Chl a/b［15］。

植物的光補償點、光飽和點分別體現(xiàn)其對弱光和強光的適應能力，反映植物對光照的需求范圍［21］，當光照條件發(fā)生變化時，植物會進行自我調整以適應環(huán)境變化［22］。該試驗結果表明，山麥冬、湖北麥冬的LSP在25%遮陰率下達最大，金邊麥冬、禾葉山麥冬LSP在50%遮陰率下達最大值，4種麥冬的LCP隨遮陰度的增加不斷下降，均在95%遮陰率下出現(xiàn)最小光補償點；山麥冬Pmax在25%遮陰度下達到最大，禾葉山麥冬、金邊麥冬、湖北麥冬的Pmax在50%遮陰率下達到最大；隨著遮陰度的增加，4種麥冬的Rd基本呈先下降后上升的趨勢，說明光照強度過高或過低均會導致麥冬的呼吸消耗加速，不利于光合產物的積累；當達到一定光照強度后，4種麥冬均會出現(xiàn)光抑制現(xiàn)象。該研究結果與王曉玲［23］對山麥冬的研究結果基本一致。

該研究結果表明，山麥冬最適光照環(huán)境是25%遮陰度，禾葉山麥冬最適光強在25%～50%遮陰度，金邊麥冬和湖北麥冬的最適光照環(huán)境均為50%遮陰度。4種麥冬的最適光照環(huán)境存在差異，可能是不同種類麥冬的葉片結構等遺傳因素不同造成的。4種麥冬的Chl a/b均小于3，可將4種麥冬歸為耐陰植物［24］。不同遮陰度對4種麥冬Chl a/b的影響不同，造成這種現(xiàn)象的具體原因需要進一步研究。

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