避雨栽培對中國櫻桃朱紅光合作用的影響

洪莉等

摘要 [目的]研究避雨栽培對中國櫻桃朱紅光合作用的影響。[方法]以朱紅為材料，將避雨栽培與露地栽培相比，進行葉片凈光合速率（Pn）、蒸騰強度（Tr）、光合日變化的測定。[結(jié)果]避雨后光照強度降低28.0%～33.1%，中國櫻桃的光飽和點和光補償點均降低，光能利用效率差異不顯著，其蒸騰速率顯著降低，水分利用效率顯著提高。[結(jié)論]該研究可為臺州地區(qū)開展櫻桃避雨栽培提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞 避雨栽培；中國櫻桃；光合作用

中圖分類號 S662.5 文獻標(biāo)識碼

A 文章編號 0517-6611（2014）20-06565-02

櫻桃是高檔果品，經(jīng)濟價值極高。果實成熟早，一般在4月下旬至5月上旬上市，正值市場水果淡季，故素有“春果第一枝”的美譽，它先于百果而熟，此時新鮮水果極其缺乏，一上市便極受歡迎，供不應(yīng)求。櫻桃果實營養(yǎng)豐富，醫(yī)療保健價值頗高，其鐵含量居眾果之冠，可促進血紅蛋白再生，對貧血患者相當(dāng)補益，有“調(diào)中益脾、調(diào)氣活血、平肝祛熱”之功效。

光合作用是果樹產(chǎn)量和品質(zhì)的基礎(chǔ)，同時它又是對環(huán)境條件非常敏感的生理活動。果樹光合能力決定生長發(fā)育和產(chǎn)量的形成[1-2]，生產(chǎn)上的措施都是為了提高植株的光合能力及改善光合產(chǎn)物的合理分配。目前，國內(nèi)外在該方面的研究主要集中在設(shè)施內(nèi)外的差異、其對設(shè)施內(nèi)各種環(huán)境因子（光、溫、水、氣等）脅迫的響應(yīng)及其他栽培措施對光合作用的影響上，因此對櫻桃避雨設(shè)施栽培條件下光合作用規(guī)律研究也十分有必要。

為此，筆者研究櫻桃光合特性，以探索溫度、光照、CO2濃度、濕度、礦質(zhì)元素等主要生態(tài)因子對櫻桃光合性能的影響，分析比較不同品種光合特性的共性和特性，探索在自然狀況下的櫻桃光合作用規(guī)律，尋求最佳的光合效率管理模式，維持最大光合生產(chǎn)力的源庫強度比和成齡葉面積比，以果實質(zhì)量為基礎(chǔ)降低成本，提高果品品質(zhì)，提高經(jīng)濟效益，為引種和優(yōu)質(zhì)高效栽培管理提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2013年4～8月在浙江省仙居縣下各鎮(zhèn)羊棚頭村櫻桃果園中進行，地理位置120°13′E、28°6′N，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年均氣溫17.3 ℃，年均降水量1 420 mm，年日照時數(shù)2 017.7 h，年相對濕度70.3%，無霜期238.3 d左右。試驗區(qū)地形為丘陵坡地，生態(tài)環(huán)境優(yōu)越，自然風(fēng)光秀麗。坡度18°～25°，土壤為沙壤土。試驗區(qū)面積共2 hm2，分兩小區(qū)，櫻桃露地、避雨栽培。避雨棚薄膜用聚氯乙烯防老化透明薄膜，厚度0.05 mm，各試區(qū)面積1 hm2。樹12年生，品種為朱紅，株行距3 m×4 m，自然開心形整形，平均樹高2.4 m，平均樹冠直徑2.9 m，管理條件較好。

1.2 試驗方法

利用LI250A測量樹冠外圍向陽面葉片位置的光合有效輻射。選擇晴天以GFS3000便攜式光合作用測定系統(tǒng)（德國，WALZ）于每天09：00～10：00進行葉片凈光合速率（Pn）、蒸騰強度（Tr）的測定。測定時，每個處理隨機選取3 株，參照J(rèn)iang[3]（2011）的方法選取1年生新梢中部功能葉，在光合有效輻射（PAR）為800 μmol/（m2·s）的條件下測定。光合日變化選擇典型晴朗天氣進行測定，每個處理隨機選取3 株。測定時葉溫設(shè)置為25 ℃，相對濕度設(shè)置為60%，大氣中CO2濃度設(shè)為400 μmol/mol，光響應(yīng)曲線測定以人工紅藍光源模擬0～2 000 μmol/（m2·s）范圍內(nèi)14個光強梯度，改變光照強度后，穩(wěn)定時間設(shè)置為90 s，當(dāng)測量結(jié)果變異率小于0.05時由儀器自動記錄。

葉片水分利用率（WUE）及光能利用效率（LUE）計算公式參照王磊[4]等（2008）方法：LUE= Pn/ PAR；WUE= Pn/Tr。

2 結(jié)果與分析

2.1 光照日變化分析

太陽視角位置隨地球自轉(zhuǎn)日變化，使果園系統(tǒng)內(nèi)的光照也發(fā)生變化，即日出前、日落后為零，隨太陽高度角增大而逐漸增大，正午左右達到最大，正午后又逐漸減小，避雨栽培櫻桃樹冠層的光照日變化規(guī)律與露地栽培相同，避雨后光照強度降低28.0%～33.1%（圖1）。

圖1 晴天櫻桃園光強日變化

2.2 避雨栽培櫻桃光合作用光響應(yīng)特性

由圖2可知，光強達到一定程度后，朱紅櫻桃葉片的凈光合速率不再升高，甚至降低。由表1可知，露地朱紅櫻桃葉片的光補償點（LCP）、光飽和點（LSP）均比避雨葉片高，表觀量子效率（AQY）則相反，說明避雨葉片對弱光的利用能力高，露地更適應(yīng)強光。

圖2 避雨栽培櫻桃的光響應(yīng)曲線

2.3 光合作用日變化分析

光合作用是植物生長發(fā)育的基礎(chǔ)，光合速率反映了植物轉(zhuǎn)化光能積累有機物能力的強弱。春末自然晴天條件下，露地栽培櫻桃葉片光合速率的日

變化進程表現(xiàn)為典型的雙峰曲線（圖3），有明顯的“午休”現(xiàn)象，

這與陳沖等[5]研究葡萄避雨栽培時發(fā)現(xiàn)葡萄葉片的凈光合速率（Pn）

日變化呈雙峰曲線，具有明顯的光合“午休”現(xiàn)象是一樣的。而避雨栽培光合速率的日變化為單峰曲線，未表現(xiàn)出明顯的“午休”現(xiàn)象，這可能與避雨后光強明顯降低有關(guān)。露地栽培櫻桃葉片光合速率第1次峰值出現(xiàn)在10：00，“光合午休”出現(xiàn)在12：00左右，光合速率第2次峰值出現(xiàn)在15：00；避雨栽培葉片光合速率峰值出現(xiàn)12：00。

圖3 避雨栽培對櫻桃葉片凈光合速率日變化的影響

晴天，07：00～17：00避雨栽培櫻桃葉片的凈光合速率平均為7.04 μmol/（m2·s），比露地栽培提高2.19%，這與避雨后因光強明顯降低而導(dǎo)致光抑制明顯減輕有關(guān)。

2.4 避雨栽培對櫻桃葉片光能利用率的影響

從表2可以看出，晴天09：00～11：00，避雨栽培的櫻桃葉片凈光合速率和光能利用效率略低于露地，但差異不顯著；但其蒸騰速率和水分利用效率高于露地，差異極顯著（P<0.01）。

3 結(jié)論

避雨栽培櫻桃樹冠層的光照日變化規(guī)律與露地栽培相同，避雨后光照強度降低28.0%～33.1%。避雨葉片對弱光的利用能力高，露地更適應(yīng)強光。

在避雨栽培下，葉片光合速率的日變化進程表現(xiàn)為“單峰”曲線，而露地栽培櫻桃呈典型的“雙峰”變化趨勢。避雨與露地兩種栽培方式對櫻桃葉片凈光合速率和光能利用效率的影響差異不大，而蒸騰速率和水分利用效率差異顯著。另外，避雨設(shè)施下光合作用與品種的經(jīng)濟效益、抗性等方面的相關(guān)性有待進一步研究。該試驗可為解決生產(chǎn)實踐中存在的一些問題，進而為該地區(qū)更高效開展櫻桃避雨栽培提供有益的理論依據(jù)。

參考文獻

[1]

束懷瑞.果樹栽培生理學(xué)[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1993：1-35.

[2] ASSAJ R，REMORINI D，TATTINI M.Gas exchange，water relations and osmotic adjustment in two scion/rootstock combinations of Prunus under various salinity concentrations[J].Plant Soil，2004，259：153-162.

[3] JIANG C D，WANG X，GO H Y，et al.Systemic regulation of leaf anatomical structure，photosynthetic performanceand highlight tolerance in sorghum[J].Plant Physiology，2011，155：1416-1424.

[4] 丁圣彥.干旱和復(fù)水對不同倍性小麥光合生理生態(tài)的影響[J].生態(tài)學(xué)報，2008，28（4）：1593-1600.

[5] 陳沖，楊國順，石雪暉.避雨栽培條件下紅寶石無核葡萄光合特性初探[J].中外葡萄與葡萄酒，2011（5）：21-24.