晚實(shí)清香核桃光合特性及其影響因子分析

沈永濤++張進(jìn)德++汪海++周鵬飛

摘要：使用Li-6400光合儀，以晚實(shí)清香核桃為研究對象，在自然條件下測定了其光合參數(shù)變化規(guī)律。結(jié)果表明：清香核桃Pn日變化為典型雙峰曲線，在12：00左右出現(xiàn)明顯的光合“午休”現(xiàn)象，且中午Pn的下降是由非氣孔限制引起，光合參數(shù)與環(huán)境因子間表現(xiàn)出顯著或極顯著相關(guān)性，其中，Pn與PAR呈極顯著正相關(guān)，與Tr、Gs顯著正相關(guān)，與Ci、Ta顯著負(fù)相關(guān)。該試驗(yàn)為‘清香核桃光合特性的后續(xù)研究提供了依據(jù)。

關(guān)鍵詞：清香核桃；光合速率；蒸騰速率

中圖分類號：S664.1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：16749944（2017）19009902

1 引言

光合作用是植物生長發(fā)育的基礎(chǔ)，作物間遺傳特性的不同必會導(dǎo)致其光合生理出現(xiàn)差異。研究表明，光合速率的大小與作物的產(chǎn)量有顯著相關(guān)性[1～3]。而果樹超過90%的干物質(zhì)是通過光合作用獲得，因此，研究果樹的光合特性及其影響因子，對建設(shè)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)果園具有重要意義。

核桃（Juglans regia L.）為胡桃科（Juglans）核桃屬（Juglandaceae）落葉喬木，是我國重要經(jīng)濟(jì)生態(tài)樹種之一。目前，對于核桃光合特性方面的研究報(bào)道較多[4～6]，但這方面的研究多集中于早實(shí)核桃品種，關(guān)于晚實(shí)核桃光合特性及其影響因子分析方面的報(bào)道較少。因此，筆者以晚實(shí)核桃品種清香核桃為研究對象，詳細(xì)研究了其光合特性及影響因子，并為其豐產(chǎn)栽培提供理論參考。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于甘肅省隴南市武都區(qū)經(jīng)濟(jì)林研究院核桃研究所良種繁育基地內(nèi)。北緯32°47′，東經(jīng)104°34′，海拔3500 m，年均氣溫14.7 ℃，年日照時(shí)數(shù)1911.3 h，年降雨量400 mm左右，無霜期210～240 d，屬亞熱帶半濕潤氣候。土壤為壤土，結(jié)構(gòu)和耕性良好。

2.2 材料與方法

試驗(yàn)材料為清香核桃品種的嫁接苗，砧木為2002年定植的實(shí)生苗，嫁接于2006年，株行距3 m×6 m。于2017年7月在晴朗的天氣條件下使用Li-6400光合儀進(jìn)行光合參數(shù)的測定。共測3株，每株樹選擇生長健康的功能葉3片，每個(gè)葉讀取5次數(shù)據(jù)，測定時(shí)間為8：00～18：00，每隔2 h測定1次。試驗(yàn)所有結(jié)果取平均值。

2.3 數(shù)據(jù)處理

用Excel2010和SPSS21.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 環(huán)境因子日變化規(guī)律

由圖1可知，PAR與Ta從8：00～18：00呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，10：00左右達(dá)到最高值，為1079.26 μmol/（m2·s），Ca則表現(xiàn)相反，呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，RH剛開始隨著光強(qiáng)和溫度的增高，逐漸下降，等到16：00之后，隨著光強(qiáng)和溫度的下降又緩慢升高。

3.2 光合速率與蒸騰速率日變化規(guī)律

由圖2可知，清香核桃Pn日變化呈雙峰曲線，在中午13：00左右出現(xiàn)明顯的午休現(xiàn)象，在10：00左右出現(xiàn)最高凈光合速率，達(dá)到12.68 μmol/（m2·s），第二峰值出現(xiàn)在16：00左右，達(dá)到4.30 μmol/（m2·s），其日平均Pn為5.10 μmol/（m2·s）。Tr變化與Pn基本保持一致，第二次峰值出現(xiàn)時(shí)間在14：00左右，其日平均Tr為3.38 mmol/（m2·s）。

3.3 胞間CO2濃度和氣孔導(dǎo)度日變化規(guī)律

由圖3可知，Ci從8：00開始下降，10：00～16：00之間波動(dòng)幅度不大，16：00之后開始升高；Gs從8：00開始升高，10：00達(dá)到峰值，為0.2387 mol/（m2·s），之后開始緩慢降低，其全天變化趨勢與Pn基本保持一致。

3.4 光合參數(shù)及環(huán)境因子相關(guān)性分析

分析表1可知，‘清香核桃光合參數(shù)與環(huán)境因子間表現(xiàn)出顯著或極顯著相關(guān)性。其中，Pn與PAR呈極顯著正相關(guān)，與Tr、Gs顯著正相關(guān)，與Ci、Ta顯著負(fù)相關(guān)；Tr與Ta、Ca、Gs均有一定程度正相關(guān)，與Ci呈一定負(fù)相關(guān)。

4 討論

清香核桃Pn全天變化呈典型雙峰曲線，12：00左右Pn明顯降低，出現(xiàn)光合午休現(xiàn)象，而植物中午Pn的降低主要受氣孔因素或非氣孔因素影響，當(dāng)中午Pn下降時(shí)，若Ci隨著Gs的下降而上升，則認(rèn)為光合速率的下降是由非氣孔限制引起。結(jié)合圖2、圖3可以判斷，在中午高溫、強(qiáng)光、低濕的環(huán)境條件下，清香核桃Pn的下降是由非氣孔限制引起的。相關(guān)性分析表明，清香核桃Pn與PAR呈極顯著正相關(guān)，與Tr、Gs顯著正相關(guān)，與Ci、Ta顯著負(fù)相關(guān)；Tr與Ta、Ca、Gs均有一定程度正相關(guān)，與Ci呈一定負(fù)相關(guān)。各光合參數(shù)與環(huán)境因子間具有較強(qiáng)的相關(guān)性，但表現(xiàn)又不完全一致，說明清香核桃的光合速率受環(huán)境因子影響較大，其最終Pn的大小是各種光合參數(shù)、環(huán)境因子共同作用的結(jié)果。

試驗(yàn)通過對晚實(shí)核桃清香光合特性的研究，揭示了其光合速率在全天的變化規(guī)律及影響因子，為探究晚實(shí)核桃光合能力及其與影響因子間的關(guān)系及核桃種質(zhì)資源的開發(fā)利用提供提供理論參考；但研究中只對清香核桃的光合特性進(jìn)行了詳細(xì)研究，今后應(yīng)結(jié)合更多晚實(shí)核桃品種進(jìn)行試驗(yàn)，為其豐產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。

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