三個引進歐洲李品種光合特性對比研究

王明　徐業勇　楊紅麗

摘 要 在新疆林業科學院溫宿縣，佳木試驗站通過利用Li-6400光合作用系統對3個歐洲李品種（女神、法蘭西、斯坦雷）的光合特性生理指標進行測定、對比分析，結果表明：女神、斯坦雷的Pn、Gs、Ci、Tr以及WUE均存在無顯著差異（P<0.05）；3個歐洲李品種的Pn日變化均呈“雙峰”曲線，并且均存在光合“休眠”現象。Tr日變化趨勢均呈“單峰”曲線分布， WUE日變化曲線均呈“U”型分布，3個品種的WUE均是在早晚間較高。

關鍵詞 氣體交換；歐洲李；光合特性；水分利用效率

中圖分類號：S662.3 文獻標志碼：A 文章編號：1673-890X（2015）18-0-03

歐洲李（Prunus domestica L.）別名酸梅，薔薇科落葉小喬木，核果類果樹，具有側根發，抗旱、抗寒、抗瘠薄性能。其果實營養豐富，Vc、Vb1、Ve含量高，在食品、醫學、林業、環保等領域有很高的應用價值[1]。其優良品種品質優、產量高、抗性強，市場需求量大、售價高、適于大面積發展[2]。新疆阿克蘇地區由于日照充足、晝夜溫差大，是杏、李、紅棗等經濟林品種生長的佳地。本文通過對該區域的3個歐洲李品種（女神、法蘭西、斯坦雷）光合特性參數進行測定，探討3個歐洲李品種對環境的適應生理特性，為研究歐洲李引種提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

試驗地位于新疆阿克蘇地區溫宿縣新疆林業科學院佳木良種試驗站，E80°32，N41°15，海拔1 103.8 m。屬大陸性干旱荒漠氣候，晝夜溫差大；年均降水量65.4 mm，年蒸發量1 883.6 mm；年均氣溫10.1 ℃，極端低溫-27.4 ℃，年均日照時數2 747.7 h，≥10 ℃積溫2 916.8～3 198.6 ℃，無霜期195 d[1]。

1.2 試驗設計

光合特性數據測定在2014年7月上旬選擇晴好天氣，在新疆林科院佳木試驗站杏李園內進行，在自然光條件下分別對女神、法蘭西、斯坦雷3個歐洲李品種的光合特性特性進行日變化測定，并選擇樣株冠層上部向陽的當年新生成熟葉片5位并用記號帶標記，利用LI-6400便攜式光合作用系統（LI COR， Lincoln，USA）以及自然光葉室（2 cm×3 cm） ， 在北京時間08：00-20：00期間每隔2 h進行一次活體測定，每位葉片測定讀數重復5次，葉片瞬時水分利用效率（WUE）由以下公式計算：WUE=Pn/Tr[1-4]。利用Light-Curve測定程序在北京時間11：00-12：00對3個歐洲李品種的光響應曲線進行測定，光照強度設置為0、50、100、150、200、300、350、400、500、750、1 000、1 500、1 700、1 900 μmol/（m2/s）。

1.3 數據分析

數據分析用SPSS18.0和Excel2007進行統計分析[3]。

2 結果與分析

2.1 三種歐洲李光合特性參數比較

通過SPSS18.0對阿克蘇地區3個引種歐洲李品種的各個光合特性參數均值作方差分析，由表1可知，女神、斯坦雷的Pn、Gs、Ci、Tr以及WUE均存在無顯著差異（P<0.05），法蘭西與前兩種的Pn、Gs、Tr均存在顯著差異，其他參數均無顯著差異。由表1可知，相對于法蘭西而言女神、斯坦雷均是高光合、高蒸騰品種，單從這幾點來看女神、斯坦雷更利于適應南疆地區的外界干旱環境。

2.2 三種歐洲李Pn、Tr的日變化規律

由圖2可知，3個歐洲李品種的Pn日變化均呈“雙峰”曲線，并且均存在光合“休眠”現象。女神在14：00時出現光合“休眠”的，法蘭西、斯坦雷在16：00是出現光合“休眠”，在全天的Pn日變化過程中三個歐洲李品種均在上午10：00時出現第一個峰值，下午18：00時出現第二個峰值；女神的Pn隨著外界光照強度的增加，從早上08：00的14.39 μmol/（m2/s）逐漸上升，到10：00時出現第一個峰值22.22 μmol/（m2/s）隨后出現了快速的下降，到14：00時出現“休眠”，隨后又在18：00時出現第二個峰值18.44 μmol/（m2/s）。與女神不同法蘭西、斯坦雷的變化幅度較小且出現“休眠”時均是較緩的過度。后兩者對外界光照環境的響應較慢，女神在兩個峰值所達到的Pn均大于其他兩個品種。

由圖1、2、3可知，3個歐洲李品種的Tr日變化趨勢均呈“單峰”曲線分布，并且3個品種在14：00時達到峰值分別為13.52、10.48、13.67 μmol/（m2/s），比對幾個品種可知，10：00后Tr逐漸增高，此時各個品種的Pn逐漸降低，主要是由于隨著外界溫度的升高，光照強度增強，植物為了保護不受到外界高溫、高光照的傷害降低Pn并提高Tr，16：00后外界溫度有所降低導致Tr逐漸降低，Pn逐步升高，此時水分利用效率逐漸增大。

圖1 女神凈光合速率和蒸騰速率日變化

圖2 法蘭西凈光合速率和蒸騰速率日變化

圖3 斯坦雷凈光合速率和蒸騰速率日變化

2.3 其他光合特性參數的日變化

氣孔的開閉會對植物葉片的Pn和Tr產生影響，Gs則是反映氣孔行為最為重要的生理指標[4]。由圖4、5、6可知，女神的Gs日變化曲線呈“雙峰”曲線分布，法蘭西的Gs日變化曲線呈“單峰”曲線分布，與前兩者不同斯坦雷的Gs日變化曲線呈“三峰”曲線分布。植物在全天的呼吸過程中 Ci的變化是導致植物氣孔限制與非氣孔限制的參與者，在18：00后外界光照減弱且Tr降低，此時3種歐洲李品種的氣孔均迅速關閉，植物進行暗呼吸作用。由圖3可知，3個歐洲李品種的WUE日變化曲線均呈“U”型分布，12：00以前女神的WUE最大，斯坦雷次之，法蘭西的WUE最小，3個品種的WUE均是在早晚間較高，主要是外界光照強度增加后樹體周圍的溫度也隨之增加，導致各自的Tr增大、Pn降低進而導致水分利用效率降低。

圖4 三個歐洲李品種氣孔導度日變化

圖5 三個歐洲李品種胞間CO2濃度日變化

圖6 三個歐洲李品種水分利用效率日變化

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3 結論

第一，女神、斯坦雷的Pn、Gs、Ci、Tr以及WUE均存在無顯著差異（P<0.05），法蘭西與前兩種歐洲李的Pn、Gs、Tr均存在顯著差異[4]。女神、斯坦雷均是高光合、高蒸騰品種， LSP的順序依次為：法蘭西>女神>斯坦雷；LCP的順序依次為：女神、法蘭西>斯坦雷。

第二，3個歐洲李品種的Pn日變化均呈“雙峰”曲線，并且均存在光合“休眠”現象。3個歐洲李品種的Tr日變化趨勢均呈“單峰”曲線分布， 女神的Gs日變化曲線呈“雙峰”曲線分布，法蘭西的Gs日變化曲線呈“單峰”曲線分布，與前兩者不同斯坦雷的Gs日變化曲線呈“三峰”曲線分布，3個歐洲李品種的WUE日變化曲線均呈“U”型分布，3個品種的WUE均是在早晚間較高。

參考文獻

[1]張志剛，李宏，李疆，等.地表滴灌條件下滴頭流量對土壤水分入滲過程的影響[J].干旱地區農業研究，2014，32（4）：53-58.

[2]張志剛，李宏，Denny Walther，等.塔里木河中游胡楊與灰葉胡楊氣體交換特性對比研究[J].西北植物報，2012，32（12）：2506-2511.

[3]王繼和，張盹明，吳春榮，等.金冠、毛里斯、新紅星蘋果光合特性的研究[J].西北植物報，2000，20（5）：802-811.

[4]張顯川，高照全，舒先迂，等.蘋果開心形樹冠不同部位光合與蒸騰能力的研究[J].園藝學報，2005，32（6）：975-979.

（責任編輯：劉昀）