灰枣、骏枣不同枝条叶片净光合速率的对比研究

2012-12-10吴翠云王合理韩沙沙

塔里木大学学报 2012年4期

张琦吴翠云* 王合理韩沙沙

(1 塔里木大学植物科学学院，新疆阿拉尔 843300)

(2 新疆生产建设兵团塔里木盆地生物资源保护利用重点实验室，新疆阿拉尔 843300)

枣(Zizyphus jujube Mill)为鼠李科(Rhamnaceae)枣属(Zizyphus)植物。枣树原产我国，枣与桃、杏、李、栗一起并称为我国的“五果”，枣果具有丰富的营养价值和药用价值，被人们亲切的誉为“木本粮食”、“维生素丸”［1，2］。新疆南疆地区地处欧亚大陆的腹地，塔里木盆地的周围，干旱少雨，空气透明度高，光照时间长，光热资源丰富，是典型的干旱灌溉型农业区，其环境条件也适宜优质高产的红枣栽培，特别是枣树直播建园技术的成功应用，栽培面积迅速增加，已成为南疆主要的栽培果树树种。

光合作用在植物界甚至全球生态系统能量与物质循环中有极其重要作用［3］。光合作用是作物产量和品质构成的决定性因素，同时又是一个对环境条件变化十分敏感的生理过程［4］，而且目前许多学者从多个方面对作物光合作用进行研究，对枣树光合特性的研究也越来越多。松爽，等［5］研究了枣树/玉米间作地和枣树/紫花苜蓿间作地条件下枣树的光合速率;李保国，等［6］采用红外CO2分析仪研究了氮素施用量对枣树光合作用的影响;葛晓霞，等［7］以脱毒骏枣幼树叶片为试材，比较分析了脱毒骏枣幼树与普通骏枣幼树叶片光合速率等光合生理指标的日变化。王颖，等［8］研究5种不同的灌溉水分处理对梨枣树花期叶片光合作用的影响。王晶晶，等［9］研究不同栽植密度下骏枣花期叶片光合特性。

光合作用是果树生长、结果的基础，净光合速率(Pn)是果树叶片光合生产能力的主要参数，因此，Pn就成为果树生理生态、栽培生理、品种选育等学科的重要研究内容。南疆红枣栽培模式主要以直播建园为主，对直播建园枣树的光合作用研究甚少，对红枣不同枝条叶片净光合速率的研究未见报道。为此，选择超高密度的直播建园枣园为对象，探讨枣树不同枝条叶片净光合速率日变化，以期为灰枣、骏枣优质、高效栽培提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 材料

试验地为阿拉尔农场11连超高密度直播建园枣园。试验树为嫁接后2年生枣树，树高1～1.5 m左右，园相整齐，品种为灰枣和骏枣，栽植密度为0.3×0.6×1.5 m，南北行向。果园地势平坦，土壤为沙壤土，土肥水管理一致。

1.2 方法

选6月中旬枣树盛花期晴朗天气，在枣园地中间部位选取生长相对一致的5株，在树冠的同一侧选树冠外围当年抽生枣头枝上的枣头叶、枣头上部枣吊叶、枣头基部枣吊叶、枣头中部枣拐叶片为测定对象，每类枝选5片叶片。选择灰枣、骏枣外围枣股抽生的枣吊，从枣吊基部叶片到顶端叶片测定每个叶序叶片的净光合速率。使用Li－6400便携式光合作用测定仪(Li－6400 portable photosynthesis system)在田间条件下采用开放式气路测定红枣光合特性生理指标。从当地早上9:00开始至下午21:00结束，每隔2 h观测一次。数据由excel软件处理。

2 结果与分析

2.1 灰枣、骏枣枣头枝叶片净光合速率比较

从图1中可以看出，灰枣和骏枣枣头叶片净光合速率日变化趋势相似，呈单峰变化趋势。9:00净光合速率较低，随后净光合速率几乎直线急剧增长，在13:00左右达到最大值，灰枣、骏枣枣头叶片峰值分别为 10.79 μmol/m2·s 和 9.92 μmol/m2·s，以后缓慢降低。在整个日变化过程中灰枣枣头枝叶片净光合速率始终大于骏枣枣头枝叶片。

2.2 灰枣、骏枣枣拐叶片净光合速率比较

从图2中可以看出，灰枣、骏枣枣拐叶片净光合速率日变化曲线呈单峰型，但变化过程有所不同。9:00～13:00时段灰枣枣拐叶片净光合速率一直处于急剧上升变化趋势，而骏枣枣拐叶片到11:00后净光合速率平稳增长。灰枣枣拐叶片净光合速率高峰出现的时间较骏枣要早，大约出现在13:00左右，骏枣枣拐叶片全天净光合速率的最高峰出现在15:00左右，灰枣枣拐叶片净光合速率峰值为13.51 μmol/m2·s，骏枣枣拐叶片为 10.22 μmol/m2·s，相差3.29 μmol/m2·s，大小差异较为显著。

图1 灰枣、骏枣枣头叶净光合速率比较

图2 灰枣、骏枣枣拐叶净光合速率比较

15:00后灰枣枣拐叶片净光合速率持续急剧下降，至21:00达到最低，下降幅度达到9.66 μmol/m2·s。而骏枣枣拐叶片净光合速率在17:00～19:00没有明显变化，随后缓慢降低。13:00～17:00灰枣枣拐叶片净光合速率明显高于骏枣枣拐叶片净光合速率，其他时段骏枣高于灰枣。

图3 灰枣、骏枣上部吊叶净光合速率比较

2.3 灰枣、骏枣上部枣吊叶片净光合速率比较

图4 灰枣、骏枣基部吊叶净光合速率比较

从图3中可知，灰枣、骏枣上部枣吊叶片净光合速率均呈单峰曲线，变化趋势相似。9:00～13:00净光合速率均急剧增长，灰枣全天净光合速率的最高峰出现在13:00左右，峰值大小为13.27 μmol/m2·s;骏枣仍持续上升至15:00左右出现全天最高峰，峰值大小为11.05 μmol/m2·s，比灰枣晚 2 h。灰枣13:00出现最高峰后净光合速率开始下降，15:00后灰枣、骏枣上部枣吊叶片净光合速率变化趋势一致，净光合速率大小相近。

2.4 灰枣、骏枣基部枣吊叶片净光合速率比较

从图4中可以看出，灰枣、骏枣基部枣吊叶片净光合速率日变化也呈单峰曲线。9:00～11:00骏枣基部枣吊叶片净光合速率急剧增长且净光合速率大于此时间段的灰枣净光合速率。11:00～13:00净光合速率增长趋于平缓至15:00达到最大值，峰值为11.2 μmol/m2·s，之后净光合速率呈现持续急剧下降态势。11:00～13:00灰枣基部枣吊叶片净光合速率急剧上升而后13:00达到最高，峰值大小为8.89 μmol/m2·s，高峰出现后，灰枣叶片净光合速率先急剧下降而后平缓下降至全天最低。灰枣的峰值比骏枣出现的峰值小，与骏枣基部枣吊叶片相差2.31 μmol/m2·s，差异较为明显。

2.5 灰枣、骏枣不同枝条叶片日平均净光合速率比较

由表1可知，灰枣枣头叶、枣拐叶和上部枣吊叶日平均净光合速率均高于骏枣，灰枣基部枣吊叶片以日平均净光合速率却低于骏枣;以枣头叶日平均净光合速率相差较大，达到 1.272 μmol/m2·s，以上部枣吊叶日平均净光合速率相差较小，仅相差0.188 μmol/m2·s。还可以得知，灰枣、骏枣上部枣吊叶片净光合速率最大，其次为枣拐叶、枣头叶，基部枣吊叶片最小。

表1 灰枣、骏枣不同枝条叶片日平均净光合速率比较单位:μmol/m2·s

2.6 灰枣、骏枣枣吊叶序净光合速率比较

从图5中可以看出，灰枣、骏枣枣吊叶序叶片的净光合速率均呈现高－低－高－低的变化趋势，且以中上部叶序叶片的净光合速率偏高，顶部叶序叶片的净光合速率偏小。骏枣在第4叶序叶片出现净光合速率最大值，大小为22.88 μmol/m2·s，第10叶序最小，光合速率为 3.86 μmol/m2·s，相差19.02 μmol/m2·s。灰枣净光合速率在第6叶序叶片最大，为20.66μmol/m2·s，第 10叶序最小，为9.55 μmol/m2·s，相差 11.11 μmol/m2·s;在出现净光合速率最大叶片后，随叶序增加，叶片净光合速率逐渐减小。枣吊基部叶序叶片骏枣净光合速率均大于灰枣枣吊叶片，中上部叶序叶片骏枣净光合速率均比灰枣净光合速率小。

图5 灰枣、骏枣枣吊叶序叶净光合速率比较

3 小结与讨论

3.1 枣净光合速率日变化

光合作用是果树产量和品质构成的决定因素，前人在苹果、葡萄、猕猴桃、梨等多种果树上已做了大量工作［10］。植物光合作用的日变化有单峰型、双峰型、严重型和平坦型4种类型［11］。果树的净光合速率日变化因树种、品种不同而异，其中苹果、阿月浑子、猕猴桃等树种净光合速率的日变化呈双峰曲线，核桃的净光合速率日变化呈单峰曲线，而柿子、板栗的净光合速率日变化呈3峰曲线。对于大部分果树来说，其净光合速率日变化规律呈双峰曲线［11］。本试验发现:灰枣、骏枣不同枝条叶片净光合速率日变化均呈单峰曲线，这与王晶晶研究结果一致，但在不同灌溉处理梨枣树叶片净光合速率日变化曲线呈双峰曲线［8］。同一品种不同枝类的净光合速率日变化高峰出现的时间基本一致，灰枣各类枝净光合速率高峰在13:00，骏枣除枣头叶片外其余枝条叶片均在15:00出现高峰，这可能与不同枣品种光合特性有所差异有关。

3.2 不同品种枝条叶片净光合速率日变化

灰枣、骏枣不同枝条叶片净光合速率日变化趋势相似均呈单峰曲线变化;枣拐叶片和基部枣吊叶片净光合速率净光合速率变化差异较为复杂。灰枣枣头枝叶片净光合速率始终大于骏枣枣头枝叶片;13:00～17:00灰枣枣拐叶片净光合速率明显高于骏枣枣拐叶片;11:00～15:00灰枣上部枣吊叶片净光合速率明显高于骏枣上部枣吊叶片;灰枣和骏枣基部枣吊叶片净光合速率值高低交替变化。这表明枣树不同品种不同枝条叶片对环境条件的适应能力和机体本身的生理活性有所差异。

灰枣、骏枣上部枣吊净光合速率最高，基部枣吊叶片最低。上部枣吊处理树冠顶部，基部枣吊叶片所处位置较低，接受光照强度和光照时间的不同，使得同一品种不同枝条叶片净光合速率大小有所差异。