果粮间作对仁用杏生长及叶绿素荧光参数的影响

蔡倩 白一光

摘要：以仁用杏为研究对象进行田间小区试验，设置仁用杏间作大豆、仁用杏间作花生、仁用杏间作谷子、仁用杏单作4个处理，考察不同间作模式对仁用杏新梢生长节律、叶片光合色素及叶绿素荧光参数的影响。结果表明：间作大豆、间作花生和间作谷子模式的仁用杏叶片叶绿素a、叶绿素b及叶绿素总量的年变化均呈上升—下降趋势，叶绿素a/b值年变化呈上升—下降—上升趋势;3种间作模式均提高了叶绿素a、叶绿素b及叶绿素总量，同时仁用杏间作花生和仁用杏间作谷子模式明显降低了叶绿素a/b值，而仁用杏间作大豆模式效果不明显;3种间作模式均不同程度降低了Fo，提高了Fm，Fv/Fm和Fv/Fo，其中以仁用杏间作花生和仁用杏间作谷子模式效果为好，仁用杏间作大豆模式次之。

关键词：仁用杏;间作;生长;光合色素;叶绿素荧光参数

中图分类号：S662.2    文献标识码：A    文章编号：1674-1161（2020）06-0001-04

辽西风沙半干旱区位于科尔沁沙地南部，冬、春季起沙风达691次以上，大风危害严重，加剧了该地区生态环境的恶化。做好防风固沙工作对于改善区域生态环境具有重要意义。果粮间作模式是区域风沙治理的重要种植模式之一，仁用杏与作物间作模式在该区域得到了大面积示范推广。据农业部和中国园艺学会李杏分会统计，辽宁省仁用杏栽培面积约1 933 hm2，结果面积约227 hm2，产量约950万t，居全国第四位。目前关于间作仁用杏的研究主要集中在产量和效益分析方面，而对间作对仁用杏生长及叶绿素荧光参数的影响研究较少。研究果粮间作对仁用杏新梢生长节律、叶片光合色素及叶绿素荧光参数的影响，旨在对辽西风沙半干旱区果粮间作模式的进一步推广应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料：10 a生仁用杏，品种为“超仁”，砧木为山杏。试验地点位于辽宁省阜新市彰武县章古台镇，供试土壤为沙土，基础理化性质为有机质0.87%、碱解氮12.60 mg/kg、速效磷6.75 mg/kg、速效钾40.23 mg/kg。

1.2 试验设计

仁用杏与作物间作2 a。间作的株行距为2.0 m×12.0 m，单作的株行距为2.0 m×5.0 m。间作作物的行间距为0.5 m。试验共设4个处理，分别为仁用杏间作大豆（I）、仁用杏间作花生（II）、仁用杏间作谷子（III）、仁用杏单作（CK）。

1.3 试验方法

1.3.1 新梢生长发育节律测定 各处理分别选取10株生长一致的仁用杏树，每株选择20根枝条，从新梢生长开始至秋梢停长，每7 d测1次新梢长度和直径。

1.3.2 叶片光合色素含量测定 采用分光光度计法，测定不同种植模式仁用杏新梢中部成熟叶片的叶绿素a（Chla）、叶绿素b（Chlb）和类胡萝卜素（Car）的含量，单位为mg/g 鲜质量。

1.3.3 叶绿素荧光参数测定 采用连续激发式植物效率仪Handy-PEA（Hansatech Instruments，英国）测定新梢中部功能叶片叶绿素荧光参数。测定前叶片充分暗反应25 min，暴露在饱和脉冲光（3 000 mol/m2·s）下1 s，仪器自动记录荧光数值。根据JIP-test计算初始荧光产量（Fo）、暗适应下最大荧光产量（Fm）、可变荧光（Fv，Fv=Fm-Fo）、暗适应下PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）、暗适应下PSⅡ潜在活性（Fv/Fo）。

2 结果与分析

2.1 不同间作模式对仁用杏新梢生长节律的影响

新梢生长发育节律是反映植株生长状况的重要指标。不同间作模式下仁用杏新梢长度和新梢直径的测定结果如图1所示。

由图1可以看出：各处理仁用杏新梢长度和直径的生长动态均呈明显的S型曲线。展叶后新梢经过较短时期的缓慢生长后进入速长期，持续20 d左右（6月21日—7月12日）后进入缓慢生长期，最后停止生长。由于该地区为半干旱区，仁用杏新梢仅有1次迅速生长期。整个生长季，新梢长度和直径均表现为间作花生>间作谷子>间作大豆>单作。间作大豆、间作花生和间作谷子处理仁用杏新梢长度分别比对照增加16.46%，22.14%和19.29%，直径分别比对照增加7.31%，12.09%和11.45%，且均与对照差异显著，但间作处理间差异不显著。可见，间作模式可以促进仁用杏新梢生长。

2.2 不同间作模式对仁用杏叶片光合色素含量的影响

不同间作模式下仁用杏叶片光合色素含量的测定结果如图2所示。

由图2可以看出：各处理仁用杏叶片叶绿素a、叶绿素b及叶绿素总量的年变化均呈上升—下降趋势，4—7月呈上升趋势，7—8月达到高峰，之后迅速下降;叶绿素a/b值年变化呈上升—下降—上升趋势，4—5月小幅上升，5—8月大幅下降，之后小幅回升。3种间作模式仁用杏叶片光合色素含量的年平均值均表現为间作花生>间作谷子>间作大豆，均高于对照，且与对照差异显著。3种间作模式间仁用杏叶片叶绿素a含量差异不显著;间作花生与间作谷子间仁用杏叶片叶绿素b含量和叶绿素总量差异不显著，但均与间作大豆差异显著。间作花生、间作谷子和间作大豆仁用杏叶片叶绿素a含量分别比对照提高8.99%，8.46%和7.40%，叶绿素b含量分别比对照提高17.54%，14.03%和8.77%，叶绿素总量分别比对照提高10.57%，9.76%和7.72%，叶绿素a/b值分别比对照降低1.72%，5.23%和0.14%。可见，间作模式可以提高仁用杏叶片光合色素含量，有利于光合作用。

2.3 不同间作模式对仁用杏叶片叶绿素荧光参数的影响

不同间作模式下仁用杏叶片叶绿素荧光参数测定结果如图3所示。

由图3可以看出：各处理仁用杏叶片叶绿素荧光参数存在一定差异。各处理仁用杏叶片Fo年动态变化呈下降—上升—下降趋势，最低值出现在6月，最高值出现在8月;在天气干旱炎热的7月，Fo表现为间作花生<间作谷子<间作大豆，分别比对照降低8.37%，2.45%，1.71%，且均与对照差异显著。间作花生和间作谷子仁用杏叶片Fm，Fv/Fm和Fv/Fo年动态变化呈上升—下降趋势，间作大豆和对照呈上升—下降—上升—下降趋势，各处理Fm最高值出现在8月，Fv/Fm和Fv/Fo最大值出现在6月;7月，Fm表现为间作谷子>间作花生>间作大豆，分别比对照提高9.88%，8.57%，2.92%，Fv/Fm和Fv/Fo表现为间作花生>间作谷子>间作大豆，分别比对照提高2.75%，2.12%，0.93%和17.93%，13.29%，5.70%，且均与对照差异显著。这说明间作模式可以减少夏季高温对仁用杏叶片的伤害。

3 结论与讨论

植物的形态具有可塑性，对生长环境的改变会在形态上表现出相应的适应机制。课题研究结果表明，间作仁用杏新稍长度和直径均显著高于单作仁用杏。这与李鑫在桑树苜蓿间作研究中得出的间作桑树株高、茎粗等生长指标比桑树单作明显增加的结论基本一致。这说明间作可以促进果树生长发育。

叶绿素是植物进行光合作用的主要色素，在光能的吸收、传递与转换中起着重要作用。叶绿素含量是植物适应和利用环境因子的重要指标，环境因子中光照是影响叶绿素形成的主要因子。课题研究结果表明，与仁用杏单作相比，仁用杏间作矮棵作物可有效改善仁用杏冠层对光照的利用。3种间作模式仁用杏叶片叶绿素a和叶绿素b含量均不同程度增加，叶绿素a/b值则不同程度降低。原因可能是仁用杏间作矮杆作物改善了仁用杏叶片对光能的利用，使仁用杏树冠中上部吸收更多的橙红光，树冠下部吸收更多的蓝紫光，且仁用杏叶片吸收蓝紫光的增加幅度大于橙红光，因此叶绿素b含量增加幅度大于叶绿素a含量增加幅度，导致叶绿素a/b值降低。

初始荧光产量Fo常用于度量色素吸收的能量中以热和荧光形式散失的能量，最大荧光产量Fm反映通过PSⅡ的电子传递情况。Fv/Fm和Fv/Fo分别代表PSⅡ原初光能转化效率和潜在活性，在非胁迫条件下变化很小，受到外界环境胁迫则明显下降，是反应光合作用抑制程度的重要指標。课题研究结果表明，与仁用杏单作相比，3种间作模式均不同程度降低了Fo，提高了Fm，Fv/Fm和Fv/Fo，在7月表现最为明显。在炎热、少雨的夏季，间作可以缓解高温干旱对仁用杏叶片的伤害，其中以间作花生和间作谷子效果最好，间作大豆次之。

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