默中科橘橙葉位光合特性研究

默中科橘橙葉位光合特性研究

murcot是美國(guó)的橙色和橙色的混合。從美國(guó)、西班牙、澳大利亞和其他國(guó)家進(jìn)口，并在福建、貴州、江西等地種植。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)默科特橘橙的相關(guān)生理特性和生態(tài)適應(yīng)性方面的研究還涉及甚少,栽培技術(shù)的制定及其推廣區(qū)域的確定缺乏科學(xué)依據(jù),給生產(chǎn)帶來(lái)一定的盲目性。光合作用是果樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ),是產(chǎn)量和品質(zhì)構(gòu)成的決定性因素。研究默科特橘橙的光合特性,有助于了解其生產(chǎn)潛能,明確其對(duì)生態(tài)環(huán)境條件的要求及其生態(tài)適應(yīng)性。在以往的報(bào)道中,多通過(guò)觀察默科特橘橙的引種表現(xiàn)來(lái)評(píng)價(jià)其在種植區(qū)域的適應(yīng)性,往往缺乏前瞻性。為此,筆者就默科特橘橙結(jié)果枝的第1、2、3位葉及營(yíng)養(yǎng)枝第3位葉在果實(shí)發(fā)育期間的光合特性進(jìn)行研究,旨在了解該品種的光合特性以及庫(kù)源關(guān)系對(duì)其光合特性的影響,為制定默科特橘橙合理栽培技術(shù)措施提供科學(xué)理論依據(jù)。1材料和方法1.1材料表面默科特橘橙4年生結(jié)果樹(shù),種植于貴州省果樹(shù)工程技術(shù)研究中心盆栽場(chǎng)。1.2方法1.2.1光合速率的日變化在默科特橘橙果實(shí)生長(zhǎng)期(2012年8月4日)晴天采用Li-6400光合系統(tǒng)測(cè)定儀進(jìn)行光合速率日變化的測(cè)定,從8:00到18:00,每隔2h測(cè)定1次結(jié)果枝(單果枝)從梢頂往下數(shù)的第1、2、3位葉及營(yíng)養(yǎng)枝梢頂往下數(shù)的第3位葉的Pn,每個(gè)類(lèi)型葉片測(cè)3片取平均值,作光合速率的日變化曲線。1.2.2合成糊精的測(cè)定Pn測(cè)定完畢后,取葉樣采用乙醇丙酮混合液法提取光合色素,然后測(cè)算含量。1.2.3默科橘橙葉片pn設(shè)定光強(qiáng)梯度0、50、200、400、600、800、1000、1200、1500μmol/(m2·s),測(cè)定默科特橘橙4個(gè)葉位葉片的Pn,測(cè)定時(shí)樣本室CO2濃度為(400±1)μmol/mol,葉片溫度(Tl)設(shè)為(30±1)℃,自動(dòng)取值的時(shí)間間隔最小設(shè)置為120s,最大設(shè)置為200s。每個(gè)類(lèi)型葉片測(cè)3片取平均值,測(cè)定時(shí)間為2012年8月9-11日上午9:30-11:30,連續(xù)測(cè)定3d。1.3測(cè)定數(shù)據(jù)的方差分析利用DPSv7.05和MicrosoftExcel2003軟件分別對(duì)各指標(biāo)的測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和作圖。光飽和點(diǎn)(LSP)和光補(bǔ)償點(diǎn)(LCP)由光響應(yīng)曲線的回歸方程求得。2結(jié)果與分析2.1同一葉位上葉片pn從圖1看出,默科特橘橙結(jié)果枝不同葉位葉片的光合速率(Pn)存在極顯著差異。結(jié)果枝第1位葉Pn最低,為5.46μmolCO2/(m2·s),其次是結(jié)果枝第2位葉,為9.28CO2/(m2·s),結(jié)果枝第3位葉最高,達(dá)12.13CO2/(m2·s)。不同類(lèi)型枝條的同一葉位上,葉片的Pn也存在極顯著差異,結(jié)果枝第3位葉的Pn明顯高于營(yíng)養(yǎng)枝第3位葉。4個(gè)葉位上的葉片Pn總體表現(xiàn)為結(jié)果枝第3位葉>營(yíng)養(yǎng)枝第3位葉>結(jié)果枝第2位葉>結(jié)果枝第1位葉。2.2chl和營(yíng)養(yǎng)葉從表1看出,結(jié)果枝上的第1、2、3位葉的葉綠素(Chl)含量差異顯著,分別為2.99、3.81、4.32mg/g,呈明顯的遞增趨勢(shì)。而營(yíng)養(yǎng)枝第3位葉的Chl含量為3.95mg/g,明顯高于結(jié)果枝第1、2位葉,低于結(jié)果枝第3位葉,4個(gè)葉位葉片Chl含量總體表現(xiàn)為結(jié)果枝第3位葉>營(yíng)養(yǎng)枝第3位葉>結(jié)果枝第2位葉>結(jié)果枝第1位葉,與Pn總體變化趨勢(shì)表現(xiàn)一致。結(jié)果枝葉片間的類(lèi)胡蘿卜素(Car)含量也存在顯著差異,呈明顯遞增趨勢(shì),與Chl含量表現(xiàn)基本一致。結(jié)果枝第1位葉Car含量最低,為0.32mg/g,結(jié)果枝第3片葉最高,為0.41mg/g。營(yíng)養(yǎng)枝葉Car含量與結(jié)果枝第3片葉的Car含量相近,為0.41mg/g。綜合分析圖1與表1可知,默科特橘橙不同葉位間的Pn及光合色素含量差異顯著,且4個(gè)葉位葉片的Pn與光合色素含量呈現(xiàn)相同的變化趨勢(shì),表明,葉片Pn與葉片光合色素含量有正相關(guān)關(guān)系。2.3修葉ph和光飽和參數(shù)由圖2看出,不同類(lèi)型葉片的光響應(yīng)具有相同的變化規(guī)律,即隨著光照強(qiáng)度的增加,Pn呈先增大后減小的變化趨勢(shì),顯示出葉片Pn隨光照強(qiáng)度的增加呈極顯著的非線性一元二次回歸相關(guān)關(guān)系。但在相同光照強(qiáng)度下,不同葉位的Pn有所不同,當(dāng)光照強(qiáng)度從200μmol/(m2·s)遞增到1000μmol/(m2·s),結(jié)果枝第1位葉Pn一直處于最低水平,營(yíng)養(yǎng)枝第3位葉Pn較之始終要高,而結(jié)果枝第3位葉Pn一直處于最高水平,說(shuō)明,結(jié)果枝第1片葉的光能利用率最低,結(jié)果枝第3片葉的最高。由表2所示,默科特橘橙的光補(bǔ)償點(diǎn)(LCP)為20.79~46.90μmol/(m2·s),4個(gè)葉位的LCP由高到低的順序?yàn)榻Y(jié)果枝第1位葉>營(yíng)養(yǎng)枝第3位葉>結(jié)果枝第3位葉>結(jié)果枝第2位葉。光飽和點(diǎn)(LSP)在910~1160μmol/(m2·s),由高到低的順序?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)枝第3位葉>結(jié)果枝第2位葉>結(jié)果枝第3位葉>結(jié)果枝第1位葉。默科特橘橙不同葉位葉片的LSP和LCP表現(xiàn)出一定的差異性,但與葉片的Pn及光合色素含量并沒(méi)有明顯的相關(guān)性。2.4峰間低壓值由圖3看出,在晴天狀況下,默科特橘橙4個(gè)葉位葉片的Pn日變化均為雙峰曲線型,出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象。首峰出現(xiàn)在10:00左右,次峰值小于首峰值,出現(xiàn)在16:00左右,兩峰間低谷值在14:00出現(xiàn)。結(jié)果枝第3片葉首峰值最高,為12.13μmolCO2/(m2·s),結(jié)果枝第1片葉最低,為5.46μmolCO2/(m2·s)。而次峰值的表現(xiàn)與首峰值有所差異,次峰值最高的是營(yíng)養(yǎng)枝葉,為4.06μmolCO2/(m2·s),最低的為結(jié)果枝第3片葉,為3.07μmolCO2/(m2·s)。表明,不同葉位葉片對(duì)不同光強(qiáng)光源的利用能力不同。另外,營(yíng)養(yǎng)枝第3片葉的Pn在12:00~16:00均表現(xiàn)為最大值,說(shuō)明,相同葉位上營(yíng)養(yǎng)枝葉利用強(qiáng)光的能力較結(jié)果枝葉強(qiáng)。3影響葉片光合活性的因素試驗(yàn)結(jié)果表明,默科特橘橙不同葉位間的Pn與光合色素含量差異顯著,且葉片Pn與光合色素含量密切正相關(guān)。自結(jié)果枝梢頂部向基部,光合色素含量逐漸增多,Pn逐漸增大。Chl是植物吸收和轉(zhuǎn)化光能的主要色素,Car是重要的天線色素,光合色素含量是影響光合作用的重要因素。Pn除與光合色素含量相關(guān)外還與葉片厚度、葉片成熟度等自身因素密切相關(guān)。在果樹(shù)上不同節(jié)位的葉片實(shí)際上代表了葉片的不同生長(zhǎng)發(fā)育階段,從枝條頂端到枝條基部表現(xiàn)出一個(gè)發(fā)育梯度,其Pn也呈現(xiàn)出相應(yīng)的變化。結(jié)果枝第3葉位葉片最大,發(fā)育好,其Pn最大。營(yíng)養(yǎng)枝第3位葉較之結(jié)果枝第3位葉Pn要低,這是由于庫(kù)器官果實(shí)對(duì)葉片的光合活性有很大的反饋調(diào)節(jié)作用[9~10]。一般用光合末端產(chǎn)物反饋抑制假說(shuō)來(lái)解釋,即庫(kù)力小,同化產(chǎn)物從源向庫(kù)的輸出相應(yīng)減少,進(jìn)而引起淀粉和可溶性糖在源葉里的積累,高的淀粉和可溶性糖含量反抑制葉片相關(guān)光合酶的活性,導(dǎo)致了Pn的降低[11~12]。近年有研究者提出新的觀點(diǎn),認(rèn)為庫(kù)力的降低導(dǎo)致了葉片氣孔導(dǎo)度的降低,減少蒸騰,結(jié)果便導(dǎo)致葉片溫度升高,當(dāng)葉片溫度超過(guò)臨界值時(shí),導(dǎo)致光合產(chǎn)量的降低[13~15]?？傊?庫(kù)力的降低會(huì)導(dǎo)致葉片Pn的降低,源庫(kù)只有在達(dá)到平衡時(shí),二者才能夠協(xié)調(diào)發(fā)展,有利于產(chǎn)量的形成。因此,在默科特橘橙的生產(chǎn)上應(yīng)重視拉枝修剪及疏梢疏果環(huán)節(jié),調(diào)節(jié)源庫(kù)比以增加產(chǎn)量。LSP與LCP分別代表光照強(qiáng)度與光合作用關(guān)系的上限和下限臨界指標(biāo),反映植株葉片對(duì)強(qiáng)光和弱光的利用能力。通過(guò)LSP和LCP衡量柑橘品種的需光程度,能在一定程度上為確定合理的栽培技術(shù)措施提供理論依據(jù)。與劉國(guó)琴等對(duì)16個(gè)柑橘品種的研究結(jié)果相比,默科特橘橙具有較高的LSP與LCP,說(shuō)明,其利用弱光能力相對(duì)較弱,利用強(qiáng)光的能力較強(qiáng)。因此,在默科特橘橙的種植上要注意選擇陽(yáng)光充足的環(huán)境建園,種植密度不宜過(guò)大。另外,要注意合理修剪,保持合理樹(shù)勢(shì),增加光照通透性,從而增強(qiáng)光合