辣椒不同葉位葉片光合特性初探

蓬桂華，張愛民，蘇丹，邢丹，韓世玉

（貴州省辣椒研究所，貴陽，550006）

辣椒不同葉位葉片光合特性初探

蓬桂華，張愛民，蘇丹，邢丹，韓世玉

（貴州省辣椒研究所，貴陽，550006）

為探明辣椒不同葉位葉片的光合特性，采用盆栽試驗，利用Li-6400XT便攜式光合儀測定了辣椒不同葉位葉片的光合參數。測定結果表明，不同葉位葉片的凈光合速率、氣孔導度、胞間CO2濃度、蒸騰速率的變化各不相同，葉位3的凈光合速率最高，與其他葉位的差異達到極顯著水平，不同葉位間的凈光合速率與胞間CO2濃度呈顯著負相關。

辣椒；葉位；光合特性

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料8024，為貴州省辣椒研究所多年選育的常規辣椒，果實向上，短錐形。

1.2 試驗方法

①辣椒育苗與定植 采用漂浮育苗技術進行辣椒育苗，每穴播種1粒，待苗4葉1心時，單株定植在花盆中，盆口直徑25 cm，定植10盆。

②葉位的確定 將分杈處的葉片記為1，向下依次記為2、3、4、5……直到最后一片葉。

③光合參數的測定 待辣椒生長到盛花期時，選擇晴朗無風的天氣，運用美國LI-COR公司生產的Li-6400XT便攜式光合作用測定系統，于10：00采用開放式氣路測定辣椒不同葉位葉片的光合作用。測定時，選擇3株生長較為一致的植株，測定參數包括凈光合速率、蒸騰速率、胞間CO2濃度和氣孔導度，取平均值進行數據分析。

1.3 數據處理

圖2為甲烷水合物生成過程中溫度-壓力與相平衡曲線關系圖。圖2中所示曲線分別為273.75 K、273.85 K和273.95 K 3種水浴溫度下甲烷水合反應過程的實驗結果和由CSM-HYD軟件計算的相平衡理論數據擬合曲線。由圖2可知，在AB階段，釜內的p-T體系處于相平衡區域之外，尚未達到甲烷水合反應的相平衡條件，此時釜內處于甲烷相和水相的二相混合狀態。

采用Microsoft Office和DPS進行數據整理。

2 結果與分析

2.1 辣椒葉片不同葉位凈光合速率的變化

從圖1可以看出，不同葉位葉片的凈光合速率不同，整體表現出中部葉片的凈光合速率高于上部和下部葉片的。在所測定的7個葉位中，葉位3的凈光合速率最高，達到14.47 μmol CO2·m-2·s-1，與其他葉位之間的差異達到極顯著水平（p＜1%），最低的是葉位7，僅有9.83 μmol CO2·m-2·s-1，與葉位3相比，凈光合速率下降了32.07%，而葉位1、2和 5之間差異不顯著（p＞5%）。另外，葉位4作為中部葉片，其凈光合速率顯著低于葉位1和葉位2，極顯著低于葉位5，可能與葉片的生理損傷有關，具體的原因有待進一步探討。

2.2 辣椒葉片不同葉位氣孔導度的變化

從圖2可以看出，氣孔導度的變化呈倒“V”形，即隨著辣椒葉齡的增加，葉片氣孔導度逐漸上升，到后期葉片衰老后則快速下降。在所測定的7個葉位中，葉位3與葉位4的氣孔導度最高，達到0.21 mol H2O·m-2·s-1，與其他葉位之間的差異均達到極顯著水平，而葉位7的氣孔導度最低，僅為0.12 mol H2O·m-2·s-1，相比最大值減少了42.86%。除葉位1與葉位5之間的差異沒有到達極顯著水平外，其他葉位之間的差異均達到極顯著水平。

2.3 辣椒葉片不同葉位胞間CO2濃度的變化

從圖3可以看出，不同葉位的胞間CO2濃度變化與凈光合速率的變化相反，即凈光合速率高的葉位胞間CO2濃度低，而凈光合速率低的葉位胞間CO2濃度高。相關分析表明，不同葉位的凈光合速率與胞間CO2濃度呈顯著負相關（r=-0.81）。在所測定的7個葉位中，以葉位4的胞間CO2濃度最高，達到225.36 μmol CO2·mol-1，最低的是葉位3，僅為201.49 μmol CO2·mol-1，兩者之間差異達到顯著水平（p＜5%）。而其他葉位之間的胞間CO2濃度雖有差異，但不顯著（p＞5%）。結合圖1可以看出，由于葉位3的凈光合速率最高，消耗了大量的CO2，導致細胞內積累的CO2濃度大大降低。

2.4 辣椒葉片不同葉位蒸騰速率的變化

從圖4可以看出，不同葉位葉片的蒸騰速率變化情況與氣孔導度的變化相似，也呈倒“V”形。在一定的時間內，隨著葉齡的增加，葉片的蒸騰速率總體呈上升趨勢，但當葉齡較大時，葉片的蒸騰速率則快速下降。在測定的7個葉位中，葉位7的蒸騰速率最低，僅為5.59 mmol H2O·m-2·s-1，其次是葉位6，與其他葉位差異達到極顯著水平（p＜1%）；葉位2、葉位3與葉位4之間雖有差異，但差異不顯著（p＞5%），但三者均極顯著高于葉位1與葉位5，而葉位1次與葉位5之間差異不顯著（p＞5%）。

3 小結與討論

植株上不同葉位的葉片由于生長時間的不同，其葉齡及相應的葉片活力有差異[7]。上層葉片由于剛剛形成，正處于旺盛生長時期，呼吸強，雖氣孔導度較高，但許多內部結構不完善，因而凈光合速率相對較低。而隨著葉齡的增大，葉片結構變得完整，光合色素含量豐富，各種調節機制逐步完善，凈光合速率相對較高。當葉片逐漸衰老，其組織結構開始遭到破壞，發生光合衰退、葉綠素逐步分解現象，細胞代謝水平不斷下降，導致葉片光合能力也不斷下降。王景燕等[8]研究指出，光葉子花葉片凈光合速度隨葉位上升呈先增大后減小趨勢變化，最大值出現在第6葉位，氣孔導度和蒸騰速率均隨葉位上升而減小，胞間CO2濃度隨葉位上升呈先減小后增大變化。霍振榮等[9]研究指出，辣椒不同葉位間凈光合速率明顯不同，幼葉凈光合速率較高，老葉凈光合速率較低，健壯葉片凈光合速率最高。

本研究結果表明，不同葉位辣椒葉片的凈光合速率、氣孔導度、胞間CO2濃度及蒸騰速率的變化各不同，在所測定的7個葉位中，以葉位3的凈光合速率最高，葉位7的最低，與其他葉位的差異達到極顯著水平，這與前人的研究結果一致。隨著葉位的升高，葉齡的增大，葉片的氣孔導度與蒸騰速率變化較為一致，即先升高而后下降。胞間CO2濃度的變化與凈光合速率相反，經相關分析，二者呈顯著負相關。

作物的光合作用除受到自身遺傳特性的影響外，外界環境如光強、溫度、濕度、風速等條件以及植株的葉位、葉片方位、葉片年齡、葉片健康狀況等因素都會對其產生較大的影響，要想準確測定植株的光合作用，需要我們控制好諸多試驗因素。本研究僅僅反映了一個品種不同葉位在一個時間點的光合特性，不能完全代表整體，今后還應該選擇不同類型的辣椒品種，從不同角度探明辣椒不同葉位葉片的光合能力，如葉齡與光合色素變化、不同葉位葉片的光飽和點與補償點、側枝及果實的有無對光合作用的影響等等，從而為實現在不同生育時期準確選擇反映植株光合能力的葉片奠定基礎，減少因葉片選擇不準造成的誤差，促進辣椒光合作用的研究。

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[9]霍振榮，龐金安，杜勝利.辣椒光合特性研究[J].華北農學報，1998，13（3）：121-124.

Photosynthetic Characteristics of Pepper Leaves at Different Leaf Positions

PENG Guihua,ZHANG Aimin,SU Dan,XING Dan,HAN Shiyu

In order to study the photosynthetic characteristics of pepper leaves at different leaf positions,we carried out the pot experiment and determined the photosynthetic parameters by LI-6400XT portable photosynthetic apparatus.The results showed that,different leaves had different net photosynthetic rate,stomatal conductance,intercellular CO2concentration and transpiration rate,and the leave at the third leaf position had the highest net photosynthetic rate,which was extremely significant higher than those of other leaf positions,moreover,the net photosynthetic rate of the leaves of different leaf positions had a significant negative correlation with intercellular CO2concentration.

Pepper;Leaf position;Photosynthetic characteristics

S641.3

A

1001-3547（2014）18-0048-03

10.3865/j.issn.1001-3547.2014.18.017

黔科合J字[2012]2196號；黔農科院專項[2012]007號；黔科合院所創新[2012]4003

蓬桂華（1984-），男，本科，助理研究員，主要從事辣椒遺傳育種研究，E-mail：18286039217@139.com

2014-05-26