設施栽培下兩個軟棗獼猴桃品種光合特性研究

周守航 王海珍 陳苗 馬蕊 袁林 閆福軍 呂瑞恒

摘 要： 【目的】分析設施栽培下2個軟棗獼猴桃品種‘龍城2號‘魁綠的光合生理特性，為阿拉爾墾區設施軟棗獼猴桃種植提供理論依據。【方法】以2年生‘龍城2號和‘魁綠嫁接苗為試材，使用Li-6400xt測定葉片凈光合速率（Pn）、氣孔導度（Gs）、蒸騰速率（Tr）、胞間二氧化碳濃度（Ci），采用乙醇浸提法測定葉綠素含量。【結果】1）‘龍城2號軟棗獼猴桃葉片葉綠素a、葉綠素b、類胡羅卜素含量高于‘魁綠，葉綠素a/b低于‘魁綠，2）2個軟棗獼猴桃品種葉片凈光合速率（Pn）、氣孔導度（Gs）、蒸騰速率（Tr）均呈“雙峰型”曲線變化，胞間二氧化碳濃度（Ci）呈“U”字型曲線變化。【結論】設施栽培中‘龍城2號光合能力高于‘魁綠；“光合午休現象”是由午間設施環境高溫、低濕造成。

關鍵詞： 軟棗獼猴桃；光合特性；葉綠素；凈光合速率

文章編號：2096-8108（2023）02-0020-04 ?中圖分類號：S 663.4 ??文獻標識碼：A

Study on Photosynthetic Characteristics of Two ?Actinidia arguta ?（Sieb & Zucc） under Facility Cultivation

ZHOU Shouhang， WANG Haizhen， CHEN Miao， MA Rui， YUAN Lin， YAN Fujun， LV Ruiheng *

（College of Horticulture and Forestry， Tarim University， Alar 843300，China）

Abstract： 【Objective】The photosynthetic physiological characteristics of two kinds of ?Actinidia arguta ?（Sieb & Zucc） ‘Longcheng 2 and ‘Kuilv in the cultivation environment of the facility were analyzed to provide the basis for the cultivation of jujube ?Actinidia arguta ?（Sieb & Zucc） in the Aral reclamation area. 【Methods】The leaf photosynthetic parameters net photosynthetic rate （Pn）， stomatal conductance （Gs）， transpiration rate （Tr）， intercellular carbon dioxide concentration （Ci） were determined by Li-6400xt， and the chlorophyll content was determined by ethanol extraction method. 【Results】The results showed that： 1） The contents of chlorophyll a， chlorophyll b

and carotenoids in the leaves of ‘Longcheng 2 of the two ?Actinidia arguta ?（Sieb & Zucc） were higher than those of ‘Kuilv， and chlorophyll a/b were lower than those of ‘Kuilv. 2） The leaf net photosynthetic rate， stomatal conductance and transpiration rate of the two kinds of ?Actinidia arguta ?（Sieb & Zucc） showed a ‘bimodal curve change， and the intercellular carbon dioxide concentration showed a “U” curve change. 【Conclusion】The photosynthetic capacity of ‘Longcheng 2 is higher than that of ‘Kuilv in facility cultivation. The phenomenon of “photosynthetic lunch break” is caused by high temperature and low humidity in the environment at noon.

Keywords： ?Actinidia arguta ?（Sieb & Zucc）; photosynthetic characteristics; chlorophyll; net photosynthetic rate

軟棗獼猴桃 （Actinidia arguta ?（Sieb & Zucc））又名奇異果、奇異莓、軟棗子等，是獼猴桃科獼猴桃屬大型落葉藤本果樹，是我國珍貴耐寒果樹資源 ?[1] ，果實光滑無毛，柔軟多汁且營養豐富，富含豐富的維生素C、維生素P以及多種礦物質，素有第3代“水果之王”的美譽 ?[2-3] 。截止2018年我國

軟棗獼猴桃在栽培面積僅有2 800 hm 2，具有很大的發展潛力 ?[4] ，但由于其貨架期短，不耐貯藏，嚴重制約了其產業發展。軟棗獼猴桃設施栽培技術研究，對于調控鮮果市場，延長果實供應期具有重要意義 ?[6] 。

光合作用是植物發育的基礎生物化學過程，果樹90%～95%的干物質來自于光合作用，高效的光合作用是果樹高產優質的前提 ?[6] 。目前，對軟棗獼猴桃的光合特性研究已有報道，多集中在不同生境光合日變化 ?[7] 、葉片PSⅡ系統活性對溫度的響應 ?[8] 、光合模型篩選 ?[9] 、雌雄株光合特性 ?[10] 等方面，而對設施栽培下軟棗獼猴桃光合特性研究鮮有報道。

本研究通過對設施栽培下環境因子與2個軟棗獼猴桃品種光合特性進行測定，明確設施內部軟棗獼猴桃光合特性與環境因子的響應規律，對軟棗獼猴桃設施高產優質栽培具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗地點位于新疆生產建設兵團第一師阿拉爾市十六團八連，供試品種為 2 年生嫁接苗‘龍城2號和‘魁綠，棚架模式栽培，架高 2 m，株行距 1 ｍ× 4 ｍ，南北行向種植。設施結構半面坡式，坐北朝南，長度70 m，跨度12 m，脊高3.5 m，單棚面積 840 m 2 ?（1.3 畝），聚乙烯薄膜覆蓋，自動卷簾棉氈覆蓋保溫，采用滴灌灌溉。

1.2 儀器與方法

試驗地設施內環境因子由大連云動力科技有限公司研發的水溫濕度光照記錄儀進行監測，每隔 5 min 進行一次數據采集。

光合參數測定在4月下旬采用Li-6400xt便攜式光合儀測定，每個品種選取3片成熟健康葉片，10：00-20：00每2 h測定1次。測定指標為凈光合速率 （Pn）、蒸騰速率 （Tr）、氣孔導度（Gs）、胞間CO 2濃度 （Ci）等參數。

光合參數測量完后摘取所測葉片，立即放入冰盒中帶回，擦拭干凈后稱取葉片0.2 g，剪碎后放入10 mL離心管中，加入95%乙醇，蓋塞，用錫箔紙包裹浸提24 h。葉片全部發白后，在470 nm、649 nm?和665 nm波長下測定提取液的吸光度值，計算光?合色素含量。2個品種各取3片葉片，3次重復 ?[11] 。

1.3 數據處理

采用Microsoft Excel 2019整理數據，SPSS 25.0進行單因素方差分析（one-way ANOVAs），OriginPro 2022 繪圖。

2 結果與分析

2.1 設施內部環境因子日變化

從圖1可得，設施內部光合有效輻射溫度呈“單峰”曲線變化，8：00后開始持續上升，分別在 14：00 和16：00達到一天的最高值1 209.57 μmol· m ?-2 · s ?-1 、40.49 ℃，后逐漸下降。相對濕度整體呈“U”字型變化，自00：00-7：00緩慢上升，8：00后開始持續下降，在17：00到達一天中的最低值42%。

2.2 2個軟棗獼猴桃品種光合色素參數

由表1可得，‘龍城2號葉綠素a含量、葉綠素b含量、葉綠素含量、葉綠素a/b均高于‘魁綠，而類胡羅卜素卻低于‘魁綠，且2個品種葉綠素a、葉綠素b存在顯著差異（ P >0.05）。

2.3 2個軟棗獼猴桃品種光合氣體交換參數日變化

凈光合速率直接反應植物光合能力的強弱，由圖2可知，‘龍城2號及‘魁綠Pn日變化曲線均呈“雙峰型”曲線。且第1個峰值均出現在12：00，分別為13.81、12.48 μmol·m ?-2 ·s ?-1 ，隨后呈下降趨勢，16：00降至谷值，而后在 18：00 出現第2個峰值，為11.6 、9.93 μmol·m ?-2 ·s ?-1 ，且2個品種均存在明顯的“光合午休現象”。

由圖3可知，‘龍城2號和‘魁綠Gs日變化與Pn日變化曲線趨勢基本一致，都呈“雙峰型”曲線，

兩次峰值分別出現在12：00、18：00，谷值出現在 16：00 。且一天中Gs值‘龍城2號＞‘魁綠。

由圖4可知，‘龍城2號及‘魁綠Tr日變化曲線趨勢都呈“雙峰型”曲線，但峰值出現的時間不同。‘龍城2號及‘魁綠第1峰值分別出現在12：00與14：00，分別為 4.84、4.87 ?mmol·m ?-2 ·s ?-1 ?，第2峰值出現時間一致，均在18：00，分別為4.36、 4.68 mmol·m ?-2 ·s ?-1 ?，而谷值出現時間不一致，分別在14：00及16：00。

由圖5可知，‘龍城2號及‘魁綠Ci日變化曲線趨勢基本一致呈“U”字型，從早晨10：00開始緩慢下降，分別在14：00及16：00達到谷值 259.67、235.67 mmol·mol ?-1 ，且此時與光合午休部分基本重合。

3 討論與結論

葉綠素和類胡羅卜素是綠色植物葉片中最重要的光合色素，其含量的高低直接影響植物光合作用的強弱，并且也影響其生理代謝活動強弱和抗逆性高低 ?[12] 。從本試驗結果來看，‘龍城2號葉綠素a含量、葉綠素b含量、葉綠素a/b高于‘魁綠，但類胡羅卜素低于‘魁綠。說明‘龍城2號的光合能力強于‘魁綠，從凈光合速率日變化趨勢也可看出，‘龍城2號凈光合高于‘魁綠。

光合作用是一個非常復雜的生理過程，光、溫、水是影響植物光合作用的主要環境因子。而凈光合速率又是植物光合作用的直觀體現，其大小反應了植物同化物生產能力的大小 ?[13] 。一般情況下，植物凈光合速率日變化曲線呈單峰、雙峰、三峰（或不規則）3種類型，通過對設施環境內2個軟棗獼猴桃品種葉片光合特性的測定，發現‘龍城2號和‘魁綠葉片凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導度變化趨勢均呈雙峰型，這一結果與盧立媛 ?[7] 、王振興 ?[14] 、馬媛 ?[15] 等研究一致。其原因是清晨2個軟棗獼猴桃品種葉片的氣孔開放，促進葉片進行呼吸作用，此時凈光合速率低、胞間二氧化碳濃度高，隨著光合有效輻射、溫度不斷上升，凈光合升高。而隨著CO 2同化速率的增加，胞間二氧化碳緩慢降低，氣孔導度逐漸升高，均在12：00到達第1個峰值。在14：00—16：00隨PAR和Ta逐漸達到一天的最大值，凈光合速率、氣孔導度、胞間二氧化碳均開始下降，并在 16：00 到達最低值，后隨著溫度、光合有效輻射逐步降低，空氣濕度逐漸回升，在18：00達到第2個峰值。

本研究表明‘龍城2號和‘魁綠均出現“光合午休現象”，這是由于14：00—16：00設施環境內溫度過高，植物為避免蒸騰失水而關閉氣孔，屬于氣孔限制因素。說明高溫、低濕是造成午間凈光合速率下降的主要環境因子，因此可以在夏季增加微噴措施，增加設施內部空氣相對濕度來緩解葉片溫度，從而緩解“光合午休現象”。

通過對設施環境下‘龍城2號和‘魁綠光合特性、光合色素及環境因子分析表明，2個軟棗獼猴桃品種葉片凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率均呈“雙峰型”曲線變化，胞間二氧化碳濃度呈“U”字型曲線變化。2種軟棗獼猴桃葉片葉綠素、類胡羅卜素含量‘龍城2號高于‘魁綠，葉綠素a/b低于‘魁綠綜合來說設施環境中‘龍城2號光合能力高于‘魁綠。2個軟棗獼猴桃品種葉片“光合午休現象”是由午間設施環境高溫、低濕造成。

參考文獻

[1] ?鄒念梁.遼寧野生軟棗獼猴桃生態及物候調查[J].中國林副特產，2017（1）：74-75.

[2] 孫宏萊，畢云杰，時得友，等.軟棗獼猴桃果品加工與貯藏保鮮研究進展[J].食品與發酵工業，2020，46（11）：315-320.

[3] 馮健，曾凡順，王嘉，等.軟棗獼猴桃良種選育研究進展[J].安徽農業科學，2015，43（11）：46-47+87.

[4] 黃國輝.軟棗獼猴桃產業發展現狀與問題[J].北方果樹，2020（1）：41-43+45.

[5] 李玉婷，任利慧，王媛，等.設施栽培模式下‘冬棗光合效率限制因子研究[J/OL].園藝學報：1-9[2022-11-25].

[7] 盧立媛，劉振盼，孫陽，等.兩種不同生境條件下軟棗獼猴桃光合特性的比較[J].北方園藝，2022（1）：24-30.

[8] 王振興，艾軍，陳麗，等.軟棗獼猴桃葉片光系統Ⅱ活性對不同溫度的響應[J].西北植物學報，2015，35（2）：329-334.

[9] 魏炳康，李根柱，王賀新，等.軟棗獼猴桃的光合模型篩選與光響應特征比較[J].科學技術與工程，2021，21（17）：7034-7039.

[10] ?李旭，曹萬萬，姜丹，等.軟棗獼猴桃雌雄株光合特性差異研究[J].中國農學通報，2015，31（13）：108-112.

[11] 李合生.植物生理生化實驗原理和技術[M].北京：高等教育出版社，2000.

[12] 張吉立.冬季4種針葉樹色素動態變化研究[J].青海農林科技，2020（2）：103-106.

[13] 張玉，韓立群，趙鈺，等.新疆兩個主栽核桃品種葉片結構和光合特性的比較[J].經濟林研究，2022，40（2）：153-163+182.

[14] 王振興，艾軍，陳麗，等.軟棗獼猴桃光合日變化的研究[J].北方園藝，2010（6）：29-31.

[15] 馬媛，劉娟，廖康，等.不同杏品種光合日變化特性研究[J].新疆農業科學，2011，48（7）：1189-1195.