從凈光合速率分析10個礬根品種在昆明的適應(yīng)性表現(xiàn)

桑林， 陳曉波， 樊冬梅

(云南師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，云南 昆明 650500)

礬根(Heucheramicrantha),虎耳草科礬根屬多年生草本植物，原產(chǎn)美國[1]，現(xiàn)今品種繁多，市場和景觀應(yīng)用前景好.深受青睞的礬根品種主要有40多個，總體有耐寒、耐陰、抗旱及耐鹽堿的特性[2],但很多品種對光照、水分和溫度等氣候因子敏感[3]，導(dǎo)致引種中出現(xiàn)選擇難的問題.很多城市在引種中品種與環(huán)境不對應(yīng)，造成了不小的經(jīng)濟(jì)損失，這也是制約我國引種和發(fā)展礬根的主要因素.

本研究對昆明市場上常見的10個礬根品種的凈光合速率進(jìn)行測定，分析其在昆明的適應(yīng)性，對引種提供參考.

1 材料與方法

1.1 材料

10個礬根品種的商品名和實驗編號：“紅色火焰”(FG1)、“馬蕾都”(FG2)、“雞尾酒”(FG3)、“提拉米蘇”(FG4)、“秋楓”(FG5)、“紅石榴”(FG6)、“黑發(fā)絲”(FG7)、“紅辣椒”(FG8)、“梅子布丁”(FG9)和“冰裂”(FG10) .

1.2 實驗方法

選擇生長8個月的礬根，每品種5株，每株葉片數(shù)10-11片，排列于1 m高的種植床上，種植床置于空曠無遮蔽場地.每株隨機(jī)選擇頂面葉片，采用Li-6400便攜式全自動光合測定儀測定凈光合率(Pn).試驗時間為2020年4月14-16日，晴天自然陽光下，8：00-20：00，每小時一次，每天共測13次，連測3天.

1.3 數(shù)據(jù)分析

測試結(jié)果采用Excel和SPSS進(jìn)行分析.

2 結(jié)果與分析

2.1 昆明地區(qū)日照度分析

每年4月20日前后，昆明地區(qū)平均光照強(qiáng)度最大[4]，在測定的3天中，最大平均光照度65 323 lux,對應(yīng)時間在14：00左右(圖1)，符合中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)昆明地區(qū)光照強(qiáng)度分布特征[4].

2.2 凈光合速率值總和分析

凈光合速率和為一天中有效光合速率的總和，它與植物生長量成正相關(guān)[5]，研究中取每天13次凈光合速率測定值的總和.結(jié)果顯示，10種礬根FG1-FG10的凈光合速率總和值分別為40.47、47.33、38.35、50.27、33.29、42.65、38.42、38.15、43.47和40.71.其中最大的是FG4(50.27)，其次是FG2(47.33)，最小為FG5(33.29).

圖1 測定期間平均光照度

圖2 10個礬根品種光合速率總和比較

2.3 凈光合速率值

10個礬根品種的凈光合速率值見圖3，由圖可知FG1凈光合速率值最大為4.88，出現(xiàn)在13：00，最小值0.83；FG2最大值為6.08，出現(xiàn)在16：00，最小值0.23；FG3最大值為5.04，出現(xiàn)在16：00，最小值0.05；FG4最大值為5.56，出現(xiàn)在17：00 ，最小值0.66；FG5最大值為4.05，出現(xiàn)在16：00 ，最小值0.65；FG6最大值為4.91，出現(xiàn)在13：00，最小值0.38；FG7最大值為4.1，出現(xiàn)在12：00，最小值033；FG8最大值為4.41，出現(xiàn)在13：00，最小值0.15；FG9最大值為5.33，出現(xiàn)在13：00，最小值0.06；FG10最大值為5.32，出現(xiàn)在12：00，最小值0.09；此外各礬根品種的凈光合速率最小值都出現(xiàn)在20：00.

以上結(jié)果表明，各品種礬根的最大凈光合速率值出現(xiàn)時間點不同，但在12：00、13：00和14：00出現(xiàn)的概率較高.

FG1:“紅色火焰”,FG2：“馬蕾都”，F(xiàn)G3:“雞尾酒”，F(xiàn)G4：“提拉米蘇”，F(xiàn)G5：“秋楓”,FG6:“紅石榴”,FG7:“黑發(fā)絲”,FG8：“紅辣椒”,FG9:“梅子布丁”,FG10:“冰裂”

2.4 折線圖分析

由圖4可知， FG1、FG2、FG3、FG4和FG6的凈光合率曲線呈典型雙峰，表明這5個品種有明顯“午休”現(xiàn)象.典型的雙峰曲線中FG1的第一峰值出現(xiàn)在13：00，峰底值出現(xiàn)在15：00，第二峰值出現(xiàn)在16：00；FG2的第一峰值出現(xiàn)在13：00，峰底值出現(xiàn)在14：00，第二峰值出現(xiàn)在16：00；FG3第一峰值出現(xiàn)在13：00，峰底值出現(xiàn)在15：00，第二峰值出現(xiàn)在16：00；FG4第一峰值出現(xiàn)在12：00，峰底值出現(xiàn)在15：00，第二峰值出現(xiàn)在17：00；FG6第一峰值出現(xiàn)在13：00，峰底值出現(xiàn)在14：00，第二峰值出現(xiàn)在15：00.以上結(jié)果結(jié)合光合速率和的大小說明上述5個品種適合昆明引種,且優(yōu)先選擇順序依次為FG4、FG2、FG6、FG1及FG3.

FG5和 FG7的凈光合率曲線出現(xiàn)多點峰值(圖5).FG5峰值分別出現(xiàn)在9：00、12：00、14：00和15：00，峰底出現(xiàn)在10：00、13：00和16：00； FG7峰值分別出現(xiàn)在9：00、11：00和16：00，峰底出現(xiàn)在10：00和14：00.說明這兩個品種的礬根呼吸出現(xiàn)多次休眠，對光變化敏感，光強(qiáng)的地區(qū)不建議引種.

FG8、FG9和FG10的凈光合率曲線出現(xiàn)不典型雙峰(圖6)，最大峰值分別出現(xiàn)在13：00、13：00和12：00，峰底不明顯，表明對中午強(qiáng)光耐受力弱，可引種于光強(qiáng)度較弱的環(huán)境中應(yīng)用.

FG1:“紅色火焰”,FG2：“馬蕾都”，F(xiàn)G3:“雞尾酒”，F(xiàn)G4：“提拉米蘇”，F(xiàn)G6:“紅石榴”

FG5：“秋楓”,FG7:“黑發(fā)絲”

FG8：“紅辣椒”,FG9:“梅子布丁”,FG10:“冰裂”

2.5 方差與T檢驗

對10個品種130組凈光合速率值進(jìn)行方差分析，結(jié)果顯示(圖7)有17組方差數(shù)值大于0.05，分別為0.070，0.070，0.080，0.057，0.120，0.066，0.068，0.057，0.103，0.080，0.067，0.169，0.073，0.078，0.168，0.063，0.059.隨后對這17組光合速率平均值進(jìn)行單樣本檢驗，雙尾顯著性全部低于0.05，表現(xiàn)顯著差異性，說明試驗值有效.

圖7 方差值散布圖

FG1:“紅色火焰”,FG2：“馬蕾都”，F(xiàn)G3:“雞尾酒”，F(xiàn)G4：“提拉米蘇”，F(xiàn)G5：“秋楓”,FG6:“紅石榴”,FG7:“黑發(fā)絲”,FG8：“紅辣椒”,FG9:“梅子布丁”,FG10:“冰裂”

3 討論

本研究的時間選擇于4月中旬，此時昆明天氣晴好，光照強(qiáng)度穩(wěn)定偏高，氣溫和濕度穩(wěn)定，測定值相對穩(wěn)定，方差分析也表明試驗值有效.

礬根品種繁多，園林運(yùn)用廣泛，光照強(qiáng)度是引種的關(guān)鍵因子[6].昆明為亞熱帶高原，光照時間長，光照強(qiáng)度大，引種應(yīng)選擇光適應(yīng)性強(qiáng)的品種.凈光合速率的變化表示植物呼吸和進(jìn)行光合作用的變化規(guī)律[7]，因此本研究選擇凈光合速率作為指導(dǎo)昆明礬根引種的指標(biāo).試驗結(jié)果表明，“紅色火焰”“馬蕾都”“雞尾酒”“提拉米蘇”和“紅石榴”的凈光合率曲線呈典型雙峰，說明這5個品種有明顯“午休”現(xiàn)象.“午休”現(xiàn)象[8]是礬根對中午高溫和強(qiáng)光照的應(yīng)急適應(yīng)性表現(xiàn)，表明上述5個品種可適應(yīng)強(qiáng)光環(huán)境，適合昆明引種，并可作為園林植物引種于室外景觀中.“紅辣椒”“梅子布丁”和“冰裂”的凈光合率曲線呈不典型雙峰，對中午強(qiáng)光耐受力弱，可以作為園林植物引種于室內(nèi)環(huán)境景觀.“秋楓”和“黑發(fā)絲”的凈光合率曲線出現(xiàn)多點峰值，對光變化敏感，不建議在昆明引種.