5個北美海棠品種光合日變化比較研究

5個北美海棠品種光合日變化比較研究5個北美海棠品種光合日變化比較研究5個北美海棠品種光合日變化比較研究個北美海棠品種光合日變化比較研究綱要：為選育適合蘇北地區(qū)環(huán)境條件的北美海棠品種，以5個北美海棠品種為資料，研究其凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度、水分利用效率、氣孔限制值的日變化。結(jié)果表示：5個北美海棠品種的凈光合速率、蒸騰速率、水分利用效率、氣孔限制值的日變化都呈不對稱的雙峰曲線；胞間CO2濃度的日變化趨勢與凈光合速率的變化趨勢相反；紅寶石、雪球和道格的氣孔導(dǎo)度日變化均為雙峰型，王族和亞當(dāng)?shù)臍饪讓?dǎo)度日變化呈單峰型；紅寶石的凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度高于其他4個品種，而水分利用效率平易孔限制值低于其他4個品種；道格的水分利用效率平易孔限制值高于其他4個品種，凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度低于其他4個品種。王族和亞當(dāng)在下午16點至18點時，水分利用效率提高，氣孔限制值也明顯高于其他品種。從該研究結(jié)果看，紅寶石的耐澇性較強(qiáng)，道格的耐旱性較強(qiáng)，王族和亞當(dāng)耐弱光能力較強(qiáng)，而雪球綜合表現(xiàn)一般。要點詞：北美海棠；光合日變化；比較中圖分類號S685文件表記碼A文章編號1007-77312018）09-0041-04StudyonComparisonofPhotosyntheticDailyChangesofFiveCultivarsofBegoniaWuQi1etal.1JiangsuLuchuanGardenCo，.Ltd.，Shuyang，223600，China）Abstract：InordertobreedMaluscrabapplevarietiessuitableforenvironmentalconditionsinNorthernJiangsu，5dailyvarietiesofMaluscrabapplewereusedtostudytheirdiurnalvariationofnetphotosyntheticrate，transpirationrate

，stomatalconductance，intercellularCO2concentration，wateruseefficiencyandstomatallimitation.Theresultsshowthatthediurnalvariationofnetphotosynthesisrate，transpirationratewateruseefficiency，stomatallimitationvalueof5NorthAmericancrabapplevarietieswereasymmetricalShuangfengcurve；thechangetrendofdiurnalvariationofintercellularCO2concentrationandphotosyntheticratewereintheopposite；Ruby，snowballandDougstomatalconductancewereShuangfengcurve，thestomatalconductanceofRoyalandAdamshowedasinglepeaktype；Thenetphotosyntheticratetranspirationrate，stomatalconductance，intercellularCO2concentrationoflightrubyishigherthantheother4varietiesanditislowerthantheother4varietiesthatwateruse

，，，efficiencyandstomatallimitationvalue；Doug'swateruseefficiencyandstomatallimitationvaluehigherthan4othervarieties，itsnetphotosyntheticrate，transpirationrate，stomatalconductance，intercellularCO2concentrationlowerthantheother4varieties.Thewateruseefficiency，stomatallimitationofRoyalandAdamisalsosignificantlyhigherthantheothervarietiesintheafternoon16pointsto18points.Fromtheresultsofthisstudy，Rubywaterloggingtoleranceisstronger，Doughasastrongerresistancetodrought，TheweaklightresistantabilityofRoyalandAdamisstronger，andthecomprehensiveperformanceofsnowballisgeneral.Keywords：Begonia；Photosyntheticdiurnalchange；Comparison北美海棠（Malusmicromuluscv.American）?榍巨笨破還?屬落葉喬木，品種眾多，花、葉、枝條和果實顏色多樣，在不同樣季節(jié)的賞析價值極高，賞析周期長[1-3]。別的，北美海棠抗逆性強(qiáng)，能耐-30℃的低溫，且對土壤要求不嚴(yán)，耐短期澇害，耐干旱，耐輕度鹽堿，是優(yōu)秀的園林植物種類[4]。北美海棠是由美國和加拿大的植物學(xué)家經(jīng)過引種和雜交育種選育而來[5-6]，北京植物園于20世紀(jì)80年代最先引入我國，此后好多高校、科研院所和相關(guān)企業(yè)接踵進(jìn)行引種試栽并獲取成功[7-8]。我國蘇北地區(qū)城區(qū)土壤多為鹽堿土，養(yǎng)分含量低，園林綠化中常用的海棠品種不多，主要以貼梗海棠、西府海棠和垂絲海棠為主，北美海棠近來幾年開始廣泛應(yīng)用，但品種和苗木數(shù)量不多，優(yōu)秀苗木更少。為了豐富蘇北地區(qū)園林植物種類，增加適合蘇北環(huán)境條件的海棠品種，提高物種多樣性，本研究經(jīng)過對5個北美海棠品種的光合日變化進(jìn)行解析，為選育更適合蘇北地區(qū)生態(tài)環(huán)境的北美海棠品種提供參照。1資料與方法1.1試驗資料試驗資料選自江蘇魯川園林有限企業(yè)海棠苗圃地內(nèi)生長正常、無病蟲害的4年生北美海棠苗，共5個品種，分別為王族（Malus.Royalty）、亞當(dāng)（Malus.Adams）、道格（Malus.Dolgo）、雪球（Malus.Snowdnft）、紅寶石Malus.RedJade）。1.2試驗方法2017年5月5日，采用Li-6400XT便攜式光合作用測定儀從06：00至18：00采用各品種功能葉片進(jìn)行測定，每隔2h測定一次。測定指標(biāo)包括：凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）、氣孔導(dǎo)度（Cond）、胞間CO2濃度（Ci）。參照FischerRA[9]的方法，瞬時水分利用效率（WUE）用：WUE=Pn/Tr計算，氣孔限制值（Ls）用：Ls=1-Ci/Ca計算[10]。3次重復(fù)，取平均值進(jìn)行數(shù)據(jù)辦理。1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計及解析試驗數(shù)據(jù)用Excel制表，用SPSS21.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計解析。2結(jié)果與解析2.1不同樣北美海棠品種凈光合速率的日變化由圖1可以看出，不同樣品種的Pn值的日變化都呈不對稱的雙峰曲線，最大值皆出現(xiàn)在上午10點前后，此后Pn值連續(xù)下降，到12點左右出現(xiàn)低谷值。此后Pn值緩慢上升，直到14點左右出現(xiàn)第2個峰值，保持短時間巔峰后迅速下降。在整個過程中紅寶石的Pn值素來保持最高。2.2不同樣北美海棠品種氣孔導(dǎo)度的日變化氣孔是植物與外界環(huán)境進(jìn)行氣體交換的通道，氣孔導(dǎo)度表示氣孔張開的程度[11]。由圖2可以看出，紅寶石、雪球和道格的氣孔導(dǎo)度日變化均為雙峰型，與Pn值的變化基本平行，巔峰值出現(xiàn)在8點到10點，下午的峰值出現(xiàn)在14點左右，其中紅寶石的氣孔導(dǎo)度在整個過程中保持較高水平，道格的氣孔導(dǎo)度基本保持較低水平。王族和亞當(dāng)?shù)臍饪讓?dǎo)度日變化呈單峰型，第1個峰值出現(xiàn)在8點，此后緩慢下降。2.3不同樣北美海棠品種胞間CO2濃度的日變化由圖3可以看出，不同樣品種的胞間CO2濃度變化趨勢呈“W”型，基本與凈光合速率的變化趨勢相反。在上午

10點鐘達(dá)最低值，此后高升，

12點出現(xiàn)峰值，此后下降，在下午的

16點出現(xiàn)第2個谷值，此后大幅上升。在整個過程中紅寶石的胞間CO2濃度素來保持較高，而道格的胞間CO2濃度基本處于較低水平。2.4不同樣北美海棠品種蒸騰速率的日變化由圖4可以看出，不同樣品種的蒸騰速率日變化均為雙峰曲線，第

1個峰值出現(xiàn)在

10點左右，此后曲線連續(xù)下降在

12點到達(dá)低谷。此后連續(xù)上升，在14點左右到?_第2個峰值，此后連續(xù)下降。在整個過程中紅寶石的蒸騰速率素來保持最高，道格的蒸騰速率基本處于較低水平。2.5不同樣北美海棠品種水分利用效率的日變化由圖5可以看出，不同樣品種的水分利用效率日變化均為雙峰曲線，第1個峰值出現(xiàn)在10點左右，此后曲線連續(xù)下降，在12點到達(dá)低谷。此后連續(xù)上升，在14點左右到達(dá)第2個峰值，此后又連續(xù)下降。其中，王族和亞當(dāng)兩個品種在下午18點鐘的水分利用效率大幅高升。在整個過程中紅寶石的水分利用效率素來保持較低水平，而道格和亞當(dāng)?shù)乃掷眯室恢北３州^高水平。2.6不同樣北美海棠品種氣孔限制值的日變化由圖6可以看出，不同樣品種的氣孔限制值日變化均為雙峰曲線，第1個峰值出現(xiàn)在10點左右，此后曲線連續(xù)下降，在12點到達(dá)低谷。此后又連續(xù)上升，在14-16點時期略有上升，到達(dá)第2個峰值，此后連續(xù)下降，王族和亞當(dāng)兩個品種下降的較慢。在整個過程中紅寶石的氣孔限制值素來保持較低水平，而道格和亞當(dāng)?shù)臍饪紫拗浦邓貋肀３州^高水平。結(jié)果與談?wù)撊~片光合作用日變化可以反響一天中植物進(jìn)行物質(zhì)積累與生理代謝的連續(xù)能力，同時也是解析環(huán)境因素影響植物生長和代謝的重要手段，有助于我們對植物不同樣品種的光能利用情況和抗逆性進(jìn)行認(rèn)識，從而更好地對其進(jìn)行種植應(yīng)用。一般條件下植物的光合作用日變化呈“雙峰型”或“單峰型”的變化趨勢[12，13]。從本研究結(jié)果來看，5個北美海棠的光合日變化均為雙峰曲線，都擁有明顯的光合“午休”現(xiàn)象。上午10點出現(xiàn)第1個峰值，中午12點出現(xiàn)谷值，下午14點出現(xiàn)第2個峰值，與氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率、水分利用效率平易孔限制值的變化趨勢近似，與胞間CO2濃度的變化趨勢相反，與先人的研究結(jié)果基本一致[12，14-16]。研究表示，Pn變化受氣孔和非氣孔調(diào)治，這與一準(zhǔn)時間段的主控因素有關(guān)[17]。從上午8點到10點，Ci下降的同時Pn也在逐漸下降，可以認(rèn)為在這段時間內(nèi)Pn的變化主若是由氣孔運(yùn)動來進(jìn)行控制；在10點至12點左右，Ci出現(xiàn)上升趨勢，而Pn呈下降趨勢，這表示此歲月合作用所利用的CO2的數(shù)量大大減少，高溫強(qiáng)光下為減少失水，大部分氣孔開始關(guān)閉，氣孔導(dǎo)度下降，蒸騰速率降低的同時也限制了CO2的吸取[18]；另一方面由于高平易相對濕度的下降造成葉肉細(xì)胞傷害，大大降低1，5-二磷酸核酮糖羧化酶（Rubisco）的含量或活性，以致光呼吸速率大幅度高升，Pn下降[19，20]。所以，造成植物光合“午休”的重要原因是強(qiáng)光和水分虧缺引起的光抑制平易孔關(guān)閉[16，21]。植物的蒸騰作用與其凈光合速率關(guān)系親近[22，23]。水分利用效率是植物光合和蒸騰特色的綜合反響[24]，它的大小可以反響植物對困境適應(yīng)能力的強(qiáng)弱[25]。從本研究結(jié)果來看，一天中間，紅寶石的凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、細(xì)胞縫隙CO2濃度高于其他4個品種，而水分利用效率平易孔限制值低于其他4個品種，所以適合種植于濕度大，地勢較低的地區(qū)，擁有較強(qiáng)的耐澇性。而道格的水分利用效率平易孔限制值高于其他4個品種，凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、細(xì)胞縫隙CO2濃度低于其他4個品種，所以對干旱擁有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，適合在干旱地區(qū)種植，耐粗放管理。王族和亞當(dāng)在下午16點-18點時，水分利用效率提高，氣孔限制值也明顯高于其他品種，擁有必然的耐弱光能力，而雪球在整個過程中綜合表現(xiàn)一般。參照文件趙志新.北美海棠微扦插生殖試驗[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，18（1）：123-125.徐基平，李艷紅，胡秀琴.克拉瑪依地區(qū)北美海棠的引各種植及實行應(yīng)用研究[J].園藝與種苗，2011（1）：51-53.郭蕾，鄭大睿，仇蘭芬，等.不同樣北美海棠品種抗蝸性檢查[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008（12）：103-104.姜永峰，唐世勇，邢英麗，等.北美海棠品種及在北方園林景觀中的應(yīng)用[J].林木花卉，2014（10）：277-278.劉珠琴，黃宗興，舒巧云，等.北美海棠新品種的引進(jìn)與種植表現(xiàn)[J].中國園藝文摘，2010（10）：41-42.劉朝華，儲博彥.北美海棠優(yōu)秀品種簡介及種植技術(shù)[J].河北林業(yè)科技，2014（2）：102-103.裘靚，張往祥.賞析海棠品種群色彩談?wù)摷夹g(shù)研究[D].南京：南京林業(yè)大學(xué)，2011.張志軍，朱松巖.凱爾斯海棠的引種繁育技術(shù)[J].林業(yè)科技，2011，36（1）：41-43.[9]FischerRA，TurnerNC.Plantproductivityinthearidandsemiaridzones[J].AnnRevPlantPhysio，1978，29：227-317.程甜甜，??光燦，張淑勇，等.不同樣土壤水分條件下文冠果的光合作用日變化[J].西北植物學(xué)報，2016，36（9）：1828-1835.左繼林，龔春，黃建建，等.夏旱期不同樣管理措施下高產(chǎn)油茶的光合特色[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2013，37（2）：33-38.林瓊影，胡劍，溫國勝，等.天目山毛竹葉冬季光合作用日變化規(guī)律[J].福建林學(xué)院學(xué)報，2008，28（1）：61-64.張付春，潘明啟，盧春生.吐魯番四個葡萄品種光合日變化及其光響應(yīng)特色[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，6：1001-1005.張力文，鐘國成，張利，等.3種鼠尾草屬植物光合作用-光響應(yīng)特色研究[J].草業(yè)學(xué)報，2012（2）：70-76.楊江山，常永義，種培芳.3個?煙移分止夂咸匭員冉涎芯?[J]園藝學(xué)報，2005（5）：8-12.賈宏濤，趙成義，盛鈺，等.干旱地區(qū)紫花苜蓿光合日變化規(guī)律研究[J].草業(yè)科學(xué)，2009（7）：56-60.andstresssphysiologyoffunctionalgroups[M].Berlin：Springer-Verla，1995：57-164.姬慧娟，賈會霞，章小