不同栽植模式對駿棗葉片光合特征的季節性影響

王晶晶 李 銘 高疆生 陳奇凌 鄭強卿

(1 新疆農墾科學院，新疆石河子832000)

(2 塔里木大學植物科學學院，新疆阿拉爾843300)

棗樹為鼠李科(Rhamnaceae)棗屬(Zizyphus Mill)，與桃、李、栗、杏并稱為我國古代五果，有3000多年的栽培歷史[1，2]。新疆南疆地區位于塔里木盆地四周，降水少，蒸發大，空氣極端干燥，晝夜溫差大，全年日照時數長，有利于棗果營養積累，果實著色好，含糖量高，品質優良。特殊的氣候、環境條件，形成了南疆特有的紅棗品牌。棗樹矮化密植栽培技術是目前紅棗種植的主要栽培模式之一，在棗樹栽植及密度選擇方面前人做了大量的研究[3－7]，但隨著新疆紅棗種植效益的增加和面積的增大，廣大紅棗種植戶為追求更大的經濟效益，在栽培密度的選擇上存在隨意性、盲目性，特別是在新疆南疆光照極其充足的環境下，對栽植密度和光合作用之間的關系缺乏理論研究。本試驗選擇4種栽植密度棗園，研究各模式下的駿棗葉片光合特性的季節性變化，為南疆紅棗種植密度的選擇在光合特性方面提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與設計

試驗于2011年4月～10月在新疆兵團農一師十團(40°34'00〞N，81°17'15〞E)進行。試材為3年生駿棗(Zizyphus jujube cv.Jun zao)，采用小冠疏層形整形方式。植株生長健壯，正常管理。試驗設4個處理，種植密度分別為:M1.17775株/hm2(0.5 m×0.75 m×1.5 m)，M2.1 3320株/hm2(0.5 m×1.5 m)，M3.4995株/hm2(1 m×2 m)，M4.1665株/hm2(1.5m×4m)。

選擇5月、7月和9月這三個典型月份的晴天10:00～20:00進行測定，每隔2h測定1次，為消除時間上的誤差，重復3次，每次重復測定時采用隨機測定的方法，測定參數以3d測定的平均值為準。

1.2 測定方法

利用CID－340便攜式光合測定儀測定4種種植模式的凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)、光合有效輻射(PAR)等參數，同時計算出光能利用率(SUE=Pn/PAR)、水分利用率(WUE=Pn/Tr)。測定時選取樹勢生長較為一致的棗樹3株，取樹冠外圍中上部枝條，從棗吊頂端數第6～8片向陽健康成熟葉片作為供試材料，每株測定3個葉片作為重復。

1.3 數據處理

試驗中所用數據均為平均值，采用Microsoft Excel 2003軟件進行數據處理、制圖。

2 結果與分析

2.1 凈光合速率和蒸騰速率的日變化

圖1－A、B、C為四個模式分別在5月、7月和9月測得的駿棗葉片凈光合速率(Pn)日變化情況。5月份，凈光合速率日變化表現為單峰變化曲線，均在12:00時表現峰值，M3最高，為19.1μmol/(m2.s)，M1、M2和M3三種模式測得駿棗葉片的Pn明顯高于M4。7月份，在10:00時，各模式測得的Pn高于5月份，在14:00低于5月測得值。9月份，此時棗樹進入脆熟期，樹體光合作用產生的同化物用于果實生長、糖積累速率加快，光合作用較強，各模式Pn的大小依次為M3＞M2＞M1＞M4。

圖2－A、B、C顯示了四個模式分別在5、7、9三個月份測得的葉片蒸騰速率(Tr)的日變化情況。5月份，蒸騰速率的變化趨勢與光合速率一致，表現為單峰變化趨勢，但各模式在不同生長季峰值出現的時間不同，M1在5月份和7月份的蒸騰速率都在16:00時表現為最高;M3在9月份的蒸騰速率的最高值也出現在16:00。在各個生長季，m2和M3的Tr日變化值均在14:00是表現為最高。

圖1－A 5月不同模式下駿棗葉片凈光合速率日變化

圖2－A 5月不同模式下駿棗葉片蒸騰速率日變化

圖1－B 7月不同模式下駿棗葉片凈光合速率日變化

圖2－B 7月不同模式下駿棗葉片蒸騰速率日變化

圖1－C 9月不同模式下駿棗葉片凈光合速率日變化

圖2－C 9月不同模式下駿棗葉片蒸騰速率日變化

2.2 水分利用率和光能利用率的日變化

圖3－A、B、C為四個模式分別在5月、7月和9月測得的葉片水分利用率(WUE)日變化情況。10:00時，在7月和9月份，測得的葉片水分利用率相對5月份較高。

5月份，M2的WUE變化趨勢為，先升高，后降低，再升高。M4的WUE隨著時間的推移，持續降低。M1和M3的水分利用率在各個生長季，日變化總體表現為先降低，在14:00－16:00后升高。

圖4－A、B、C顯示了四種模式在5、7、9三個月份測得的葉片光能利用率(SUE)的日變化情況。M3在5月和7月份的光能利用率較強，在9月份相對較弱。7月份，在10:00時，各模式的光能利用率較強，保證了光合作用的進行。9月份，各模式的光能利用率的日變化表現較平緩，SUE值在1.08～2.27%范圍之內。

圖3－A 5月不同模式下駿棗水分利用率日變化

圖4－A 5月不同模式下駿棗光能利用率日變化

圖3－B 7月不同模式下駿棗水分利用率日變化

圖4－B 7月不同模式下駿棗光能利用率日變化

圖3－C 9月不同模式下駿棗水分利用率日變化

圖4－C 9月不同模式下駿棗光能利用率日變化

3 討論與結論

光合作用是植物最重要的生理過程，是評價植物第一生產力的標準之一[8]，植物源葉凈光合速率(Pn)是光合作用中最主要的生理參數，反應了光合作用的強弱，影響著作物的生物產量和經濟產量。本研究得出，四種栽植密度下的棗樹葉片光合速率不同，在各個生長季，M3表現較高，且高于其他模式。M4在5、7、9月份凈光合速率較低，說明密度低，水分利用率較高，但在夏季高溫時，空氣濕度較小，葉片水分虧缺，光合作用相對減弱。

蒸騰速率(Tr)是反映植物蒸騰作用的一個重要指標，它能調節植物體的生理機制，使植物適應環境變化[9]，光合速率和蒸騰速率呈顯著正相關[10]。本研究結果表明，M4測得的Tr低于其他各模式，說明并不是密度越低，蒸騰速率越高，蒸騰速率還受外界壞境因子如光強、空氣濕度、大氣溫度等諸多因素的影響[11－13]。

水分利用效率(WUE)是凈光合速率和蒸騰速率的綜合反映的結果。本研究表明，不同栽植密度下棗樹的WUE有明顯差異，7月份，棗樹處于生長旺季，對水分的敏感程度較強，利用率高。

光能利用率(SUE)是指植被通過光合作用固定太陽能的效率，表現為一定光能下植被通過葉片光合組織固定的碳量，光能利用效率反映了植物對不同光強的利用能力。紅棗在各個生長季所需的光照強度不同，光能利用率也不盡相同，M3在整個生長季表現較高的光能利用率，滿足了樹體生長和棗果發育的光能條件。與其他各模式相比，M3在各個生長季節光合速率、蒸騰速率較大，變現較強的光能利用率和水分利用效率。從光合作用的角度綜合考慮各指標得出，M3:4 995株/hm2效果為佳。

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