从净光合速率分析10个矾根品种在昆明的适应性表现

桑林， 陈晓波， 樊冬梅

(云南师范大学 生命科学学院，云南 昆明 650500)

矾根(Heucheramicrantha),虎耳草科矾根属多年生草本植物，原产美国[1]，现今品种繁多，市场和景观应用前景好.深受青睐的矾根品种主要有40多个，总体有耐寒、耐阴、抗旱及耐盐碱的特性[2],但很多品种对光照、水分和温度等气候因子敏感[3]，导致引种中出现选择难的问题.很多城市在引种中品种与环境不对应，造成了不小的经济损失，这也是制约我国引种和发展矾根的主要因素.

本研究对昆明市场上常见的10个矾根品种的净光合速率进行测定，分析其在昆明的适应性，对引种提供参考.

1 材料与方法

1.1 材料

10个矾根品种的商品名和实验编号：“红色火焰”(FG1)、“马蕾都”(FG2)、“鸡尾酒”(FG3)、“提拉米苏”(FG4)、“秋枫”(FG5)、“红石榴”(FG6)、“黑发丝”(FG7)、“红辣椒”(FG8)、“梅子布丁”(FG9)和“冰裂”(FG10) .

1.2 实验方法

选择生长8个月的矾根，每品种5株，每株叶片数10-11片，排列于1 m高的种植床上，种植床置于空旷无遮蔽场地.每株随机选择顶面叶片，采用Li-6400便携式全自动光合测定仪测定净光合率(Pn).试验时间为2020年4月14-16日，晴天自然阳光下，8：00-20：00，每小时一次，每天共测13次，连测3天.

1.3 数据分析

测试结果采用Excel和SPSS进行分析.

2 结果与分析

2.1 昆明地区日照度分析

每年4月20日前后，昆明地区平均光照强度最大[4]，在测定的3天中，最大平均光照度65 323 lux,对应时间在14：00左右(图1)，符合中国气象数据网昆明地区光照强度分布特征[4].

2.2 净光合速率值总和分析

净光合速率和为一天中有效光合速率的总和，它与植物生长量成正相关[5]，研究中取每天13次净光合速率测定值的总和.结果显示，10种矾根FG1-FG10的净光合速率总和值分别为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)，最小为FG5(33.29).

图1 测定期间平均光照度

图2 10个矾根品种光合速率总和比较

2.3 净光合速率值

10个矾根品种的净光合速率值见图3，由图可知FG1净光合速率值最大为4.88，出现在13：00，最小值0.83；FG2最大值为6.08，出现在16：00，最小值0.23；FG3最大值为5.04，出现在16：00，最小值0.05；FG4最大值为5.56，出现在17：00 ，最小值0.66；FG5最大值为4.05，出现在16：00 ，最小值0.65；FG6最大值为4.91，出现在13：00，最小值0.38；FG7最大值为4.1，出现在12：00，最小值033；FG8最大值为4.41，出现在13：00，最小值0.15；FG9最大值为5.33，出现在13：00，最小值0.06；FG10最大值为5.32，出现在12：00，最小值0.09；此外各矾根品种的净光合速率最小值都出现在20：00.

以上结果表明，各品种矾根的最大净光合速率值出现时间点不同，但在12：00、13：00和14：00出现的概率较高.

FG1:“红色火焰”,FG2：“马蕾都”，FG3:“鸡尾酒”，FG4：“提拉米苏”，FG5：“秋枫”,FG6:“红石榴”,FG7:“黑发丝”,FG8：“红辣椒”,FG9:“梅子布丁”,FG10:“冰裂”

2.4 折线图分析

由图4可知， FG1、FG2、FG3、FG4和FG6的净光合率曲线呈典型双峰，表明这5个品种有明显“午休”现象.典型的双峰曲线中FG1的第一峰值出现在13：00，峰底值出现在15：00，第二峰值出现在16：00；FG2的第一峰值出现在13：00，峰底值出现在14：00，第二峰值出现在16：00；FG3第一峰值出现在13：00，峰底值出现在15：00，第二峰值出现在16：00；FG4第一峰值出现在12：00，峰底值出现在15：00，第二峰值出现在17：00；FG6第一峰值出现在13：00，峰底值出现在14：00，第二峰值出现在15：00.以上结果结合光合速率和的大小说明上述5个品种适合昆明引种,且优先选择顺序依次为FG4、FG2、FG6、FG1及FG3.

FG5和 FG7的净光合率曲线出现多点峰值(图5).FG5峰值分别出现在9：00、12：00、14：00和15：00，峰底出现在10：00、13：00和16：00； FG7峰值分别出现在9：00、11：00和16：00，峰底出现在10：00和14：00.说明这两个品种的矾根呼吸出现多次休眠，对光变化敏感，光强的地区不建议引种.

FG8、FG9和FG10的净光合率曲线出现不典型双峰(图6)，最大峰值分别出现在13：00、13：00和12：00，峰底不明显，表明对中午强光耐受力弱，可引种于光强度较弱的环境中应用.

FG1:“红色火焰”,FG2：“马蕾都”，FG3:“鸡尾酒”，FG4：“提拉米苏”，FG6:“红石榴”

FG5：“秋枫”,FG7:“黑发丝”

FG8：“红辣椒”,FG9:“梅子布丁”,FG10:“冰裂”

2.5 方差与T检验

对10个品种130组净光合速率值进行方差分析，结果显示(图7)有17组方差数值大于0.05，分别为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.随后对这17组光合速率平均值进行单样本检验，双尾显著性全部低于0.05，表现显著差异性，说明试验值有效.

图7 方差值散布图

FG1:“红色火焰”,FG2：“马蕾都”，FG3:“鸡尾酒”，FG4：“提拉米苏”，FG5：“秋枫”,FG6:“红石榴”,FG7:“黑发丝”,FG8：“红辣椒”,FG9:“梅子布丁”,FG10:“冰裂”

3 讨论

本研究的时间选择于4月中旬，此时昆明天气晴好，光照强度稳定偏高，气温和湿度稳定，测定值相对稳定，方差分析也表明试验值有效.

矾根品种繁多，园林运用广泛，光照强度是引种的关键因子[6].昆明为亚热带高原，光照时间长，光照强度大，引种应选择光适应性强的品种.净光合速率的变化表示植物呼吸和进行光合作用的变化规律[7]，因此本研究选择净光合速率作为指导昆明矾根引种的指标.试验结果表明，“红色火焰”“马蕾都”“鸡尾酒”“提拉米苏”和“红石榴”的净光合率曲线呈典型双峰，说明这5个品种有明显“午休”现象.“午休”现象[8]是矾根对中午高温和强光照的应急适应性表现，表明上述5个品种可适应强光环境，适合昆明引种，并可作为园林植物引种于室外景观中.“红辣椒”“梅子布丁”和“冰裂”的净光合率曲线呈不典型双峰，对中午强光耐受力弱，可以作为园林植物引种于室内环境景观.“秋枫”和“黑发丝”的净光合率曲线出现多点峰值，对光变化敏感，不建议在昆明引种.