3種OT系列切花百合開花期光合日變化特性研究

3種OT系列切花百合開花期光合日變化特性研究

劉巧玲1，周 斌1， 廖 晴2， 盛 瑋1

(1.新疆林業科學院，新疆烏魯木齊 830002；2.新疆農業科學院園藝作物研究所，新疆烏魯木齊 830002)

摘要[目的] 探討3個OT系列切花百合品種開花期光合作用的日變化特性。[方法] 以從荷蘭引進的3個OT系列切花百合品種可可茶(Cocossa)、冰塊(Ice Cube)、薩塔瑞羅(Saltarello)為供試材料, 在開花期對各品種光合作用的日變化進行觀測，比較了不同品種光合作用的共性和特性。[結果] 在相同光照及高溫條件下，冰塊(Ice Cube)用“午休”來減少光合作用及葉片水分蒸騰速率，且該品種對光能的利用率較高；可可茶(Cocossa)具有較好的耐旱性和節水能力；冰塊(Ice Cube)午間光合速率降低主要是受非氣孔限制因素的影響。[結論] 該研究可為OT系列百合品種的篩選及優質高效栽培與管理提供理論依據。

關鍵詞OT系列百合；光合作用；日變化特性

中圖分類號S682.2+65

基金項目新疆維吾爾自治區公益性科研院所基本科研業務資助項目；新疆維吾爾自治區科技廳成果轉化項目(201254113)。

作者簡介劉巧玲(1980- )，女，新疆烏魯木齊人，工程師，碩士，從事園林植物引種、繁育等方面的研究。

收稿日期2015-07-30

StudiesonDiurnalVariationsofPhotosyntheticCharacteristicsofThreeOTSeriesofCut-flowerLilyVarietiesinFloweringStage

LIUQiao-ling1，ZHOU Bin1，LIAO Qing2et al(1.XinjiangAcademyofForestry,Urumqi,Xinjiang830002; 2.HorticultureInstituteofXinjiangAcademyofAgriculturalSciences,Urumqi,Xinjiang830002)

Abstract[Objective] The research aimed to discuss the diurnal variations of photosynthetic characteristics of three OT series cut-flower lily varieties in flowering stage.[Method] Taking three OT series cut-flower lily varieties including Cocossa，Ice Cube，Saltarello as test materials，the diurnal variations of photosynthetic characteristics of each variety in the flowering stage were observed.The commonness and characteristics of photosynthesis of different varieties were analyzed.[Result] Under the same light and high temperature conditions，Ice Cube used a "lunch break" to reduce photosynthesis and leaf transpiration rate and it had higher utilization rate of light energy.Cocossa had better drought resistance and water-saving ability.The depression of photosynthetic rate of Ice Cube was influenced by non-stomatal limitations.[Conclusion] The research could provide theoretical basis for the screening and high-quality efficient cultivation and management of OT series cut-flower lily varieties.

KeywordsOTseriescut-flowerlily;Photosynthesis;Diurnalvariations

OT系列百合是東方百合和喇叭百合雜交品種，其品種特性具有一些老品種所無法比擬的優勢[1]：花苞大、花色豐富、花香從以往的香濃改為淡雅，生長周期的縮短、植株高度的適中、品種抗性的增強。這些都決定了該品種將引導百合市場的新潮流，將逐漸成為百合的發展方向。蒸騰作用和光合作用是與植物生長發育及產量品質密切相關的生理過程。葉片的氣孔導度是估算蒸騰速率和光合速率不可或缺的重要參數之一。因此,研究植物氣孔導度、蒸騰速率及光合速率等光合特性是溫室植物生產中環境調控與優化管理的重要前提[2]。筆者以從荷蘭引進的3種OT系列切花百合原種為試驗材料,分析了不同品種光合作用的共性和特性，以期為OT系列百合品種篩選及優質高效栽培管理提供理論依據。

1材料與方法

1.1材料選取3個OT系列雜交百合品種：可可茶(Cocossa)、冰塊(IceCube)、薩塔瑞羅(Saltarello)，規格均為14～16cm，種源為荷蘭進口種球，種植于烏魯木齊縣南山水西溝鎮溫室大棚中，在百合生產上，為了保證切花品質，常用遮陽網覆蓋調節光照防止莖稈向光生長彎曲及強光脅迫，因此采用了50%遮陽網遮陰處理，種植株行距為15cm×20cm。

1.2試驗方法在百合開花期，選擇一個晴天( 9:00～19:00)，使用英國Hansatech公司生產的PPSystems便攜式光合測定儀(CIRAS-2)測定光合日變化，每隔2h測定1次。為了消除時間上的誤差, 每個品種選取3株，取其平均值，每次重復測定時各品種間采取隨機測定的方法。

同時，記錄凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)、氣孔導度(Gs)和細胞間CO2濃度(Ci)等參數值。采用Excel2013對數據進行描述性分析，采用SPSS19.0統計軟件對試驗數據進行統計與分析。

2結果與分析

2.13種OT系列百合葉片凈光合速率(Pn)的日變化冰塊(IceCube)凈光合速率Pn的日變化值呈雙峰趨勢，11:00和15:00 Pn值較高，具有明顯的午休現象； 可可茶(Cocossa)和薩塔瑞羅(Saltarello)凈光合速率Pn的日變化值呈單峰趨勢，均在13:00時達到最高值；可可茶(Cocossa)Pn的變化較為急劇，早晨和傍晚Pn值均為三者最低，午間Pn值又為三者最高，急速上升達到最高值后又急劇下降，對外界氣象因子較為敏感；薩塔瑞羅(Saltarello)Pn值的變化較為平緩，特別是Pn達到最高點后下降緩慢，午后光合能力較強。

圖1　3種OT系列百合葉片凈光合速率的日變化

2.23種OT系列百合葉片氣孔導度(Gs)的日變化氣孔作為水分和CO2進出葉片的通道，控制著葉片光合作用所需的物質原料。氣孔運動對葉片缺水非常敏感，輕度水分虧缺就會引起氣孔導度下降。與Pn值的變化趨勢相同，冰塊(IceCube)的Gs值呈雙峰變化趨勢，高峰分別在11:00和15:00出現，第2個峰值低于第1個峰值，出現了午休現象。可可茶(Cocossa)和薩塔瑞羅(Saltarello)葉片氣孔導度的日變化呈單峰變化趨勢，可可茶(Cocossa)的Gs峰值出現在13:00，高峰后急劇下降，而薩塔瑞羅(Saltarello)的Gs峰值出現在11:00，高峰后下降緩慢。

圖2　3種OT系列百合葉片氣孔導度的日變化

2.33種OT系列百合葉片蒸騰速率(Tr)的日變化蒸騰速率是指單位葉面積在單位時間蒸騰散失水分的數量，與凈光合速率和氣孔導度的變化趨勢相一致，冰塊(IceCube)的E值呈現雙峰趨勢，在11:00和15:00出現高峰，13:00出現午休現象；可可茶(Cocossa)和薩塔瑞羅(Saltarello)均呈單峰拋物線型，在13:00達到最高值。13:00左右正是氣溫最高、光強最強的時段, 高溫和強光導致葉溫迅速增高, 葉片內外氣壓梯度增加, 導致蒸騰速率加快。

圖3　3種OT系列百合葉片蒸騰速率的日變化

2.43種OT系列百合葉片胞間CO2濃度(Ci)的日變化3種OT系列百合葉片胞間CO2濃度(Ci)的日變化均呈現早晨最高、中午降低、傍晚回升的趨勢,這與植物白天利用CO2進行光合作用有關, Ci中午出現一個低谷, 似乎說明Ci對Pn有直接影響。經相關檢驗發現, 3種OT系列百合葉片的凈光合速率與胞間CO2濃度呈極顯著負相關(冰塊百合葉片的凈光合速率與胞間濃度的相關系數為-0.910,可可茶百合葉片的凈光合速率與胞間濃度的相關系數為- 0.922,薩塔瑞羅百合葉片的凈光合速率與胞間濃度的相關系數為-0.818)。

圖4　3種OT系列百合葉片胞間CO 2濃度(Ci)的日變化

3結論與討論

(1)3個OT系列雜交百合品種中冰塊(IceCube)凈光合速率日變化Pn值呈雙峰趨勢，具有明顯的午休現象； 可可茶(Cocossa)和薩塔瑞羅(Saltarello)凈光合速率日變化Pn值呈單峰趨勢。這表明在相同光照及高溫情況下，冰塊(IceCube)會產生自我保護，用“午休”來減少光合作用及葉片水分蒸騰速率。

(2)3個OT系列雜交百合品種中冰塊(IceCube)凈光合速率Pn日值及日均值最高，說明該品種對光能的利用率較高，這與田間觀測到的該品種生長速度快的結果相一致。

(3)3個OT系列雜交百合品種中可可茶(Cocossa)蒸騰速率Tr日值及日均值最低，說明在相同環境條件下該品種具有較好的耐旱性和節水能力[3]，冰塊(IceCube)蒸騰速率Tr日值及日均值較高，一方面說明它的輸導組織發達，生理活動比較旺盛；另一方面說明其生長發育要消耗更多的土壤水分，在干旱季節或降雨較少的地區栽培，需要更頻繁的灌溉以補充水分，確保其生命活動的正常進行。

(4)冰塊(IceCube)午間凈光合速率Pn下降階段出現葉片胞間CO2濃度Ci升高, 氣孔導度Gs降低的趨勢, 表明這個品種凈光合速率降低均不是由于氣孔限制因素引起葉肉細胞間CO2不足, 而主要是由非氣孔限制因素引起,如葉肉阻力、葉肉自身羧化酶活性等[4]，具體因素還需進一步研究。

參考文獻

[1]楊爽，袁曉娜，王中軒，等.‘OT’系列百合品種評價體系的構建[J].北方園藝，2014(14)：55-58.

[2]李剛.溫室切花百合氣孔導度、蒸騰速率及光合速率模擬研究[D].南京：南京林業大學，2012.

[3]蔡嘉琪，尹林克，錢春,等.七個釀酒葡萄品種光合特性的研究[J].落葉果樹，2008(3)：14-16.

[4]梁開明,曹洪麟，徐志防，等.臺灣青棗及野生種的光合作用日變化及光響應特征[J].園藝學報，2008,35(6)：793-798.