蘋果樹葉片的光合作用研究
來源: http://m.pfyin.com/ 類別:實(shí)用技術(shù) 更新時(shí)間:2013-03-19 閱讀次
【本資訊由中國(guó)糧油儀器網(wǎng)提供】 光合作用是生物界最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝,是生物界賴以生存的基礎(chǔ),也是地球碳氧循環(huán)的重要媒介。我國(guó)是世界上最大的蘋果生產(chǎn)國(guó),葉片光合能力的強(qiáng)弱往往決定了蘋果產(chǎn)量高低及品質(zhì)優(yōu)劣。蘋果光合能力往往與品種、葉位、葉齡、天氣、砧穗組合、栽培條件等密切相關(guān)。蘋果樹體高大,枝葉繁多,測(cè)定光合作用時(shí)應(yīng)選擇合理的樹冠部位、新梢類型、葉位等,以便比較、分析不同品種、產(chǎn)地及不同栽培模式下葉片的光合能力。但在試驗(yàn)研究及生產(chǎn)中,測(cè)定蘋果葉片光合作用時(shí)常用的方法有:
選擇樹冠中上部、向陽面葉齡相對(duì)一致的成熟葉片、選擇樹冠南北兩側(cè)中部的成熟葉片、在樹冠東、西、南、北4個(gè)方位選擇葉片、或沒有具體說明、或隨機(jī)取樣。關(guān)于葉位的選擇有:新梢自上向下第9~11的成熟葉片、新梢中上部的葉片、新梢基部向上的2~4片、新梢基部向上的3~5片、新梢中部的第7片葉、新梢中部的第5片葉、新梢自上而下的第10片葉、頂端向下數(shù)的第3或第4葉片。
關(guān)于新梢類型的選擇有:外圍延長(zhǎng)枝、發(fā)育枝、中枝。李明霞等則對(duì)發(fā)育枝、果臺(tái)副梢、葉叢枝中的最大葉片分別測(cè)定,張義等則選擇樹冠陽面中部短枝末端的葉片。總之,蘋果葉片光合作用測(cè)定時(shí)葉片選擇比較混亂,給比較、分析葉片光合能力帶來了不便。為了便于比較、測(cè)定及分析蘋果葉片的光合能力,以盛果期喬化“紅富士”蘋果為研究對(duì)象,測(cè)定樹冠外圍陽面不同新梢最大葉片的光合能力,為比較、分析葉片光合能力及規(guī)范葉片光合測(cè)定提供指導(dǎo)。
試驗(yàn)地概況試驗(yàn)地位于渭北高原的長(zhǎng)武縣王東村,東經(jīng)107°30′~107°42′,北緯35°12′~35°16′,海拔1 200m,土壤為黑壚土,無灌溉條件,為旱作雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)。測(cè)試園為暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候,年均氣溫9.1℃,≥10℃積溫3 029℃,無霜期171d,降水量584mm,日照時(shí)數(shù)2 226.5h,日照百分率51%。試樹為25a生的“紅富士”蘋果,砧木為新疆野蘋果,處于盛果期。測(cè)試園為南北行向,株行距4.0m×5.0m,樹形為小冠疏層形。
測(cè)試樹樹勢(shì)中等偏上,樹高3.80~4.00m,冠徑3.80~4.00m,冠高3.00~3.20m,樹干直徑19.0~21.0cm,平均株產(chǎn)75.0kg,平均單果質(zhì)量186g,優(yōu)質(zhì)商品率82.5%。
2010年蘋果花芽分化期(6月18~23日)選擇樹勢(shì)、產(chǎn)量、樹冠大小、樹干直徑等相對(duì)一致的3棵樹作為測(cè)試樹。樹冠部位選擇樹冠外圍中部(距樹干1.6~1.9m,距地面1.6~1.8m)南偏東30°處作為測(cè)定部位。所選部位全天均可得到自然光照。新梢種類在樹冠測(cè)定部位選擇同一枝組的延長(zhǎng)枝、發(fā)育枝、果臺(tái)副梢、葉叢枝各3枝,其中延長(zhǎng)枝長(zhǎng)30.0cm左右,發(fā)育枝長(zhǎng)20cm左右、果臺(tái)副梢長(zhǎng)15cm左右,葉叢枝長(zhǎng)1.0cm左右。葉位在被選新梢中選擇健康、成熟且葉面積最大的葉片作為測(cè)定葉片,其中延長(zhǎng)枝為從基部向上的第7片葉,發(fā)育枝為第5片葉,果臺(tái)副梢為4片葉,葉叢枝為第4葉片。在晴天從8:00~18:00用光合有效輻射記錄儀,采用標(biāo)準(zhǔn)葉室,開放式氣路,每小時(shí)測(cè)定1次所選葉片的光合速率,測(cè)定時(shí)葉室方向與太陽光線方向垂直。每次測(cè)定時(shí)讀取3個(gè)穩(wěn)定的數(shù)值。測(cè)試指標(biāo)包括凈光合速率、胞間CO2濃度、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度。
葉片光合作用與光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度及葉片的發(fā)育程度、葉片結(jié)構(gòu)等密切相關(guān)。蘋果樹冠高大,樹冠不同部位的光照、通風(fēng)等微生態(tài)環(huán)境不同,可造成不同部位葉片的光合能力出現(xiàn)差異。在樹冠外圍中部東南處,延長(zhǎng)枝相對(duì)向外,光照、通風(fēng)等微環(huán)境優(yōu)于發(fā)育枝和果臺(tái)副梢,因而光合速率高于發(fā)育枝和果臺(tái)副梢;葉叢枝相對(duì)向內(nèi),光照、通風(fēng)等微環(huán)境劣于發(fā)育枝和果臺(tái)副梢,因而光合速率低于發(fā)育枝和果臺(tái)副梢。同一枝組內(nèi),延長(zhǎng)枝大多由剪口第1芽萌發(fā),頂端優(yōu)勢(shì)明顯,葉片生長(zhǎng)旺盛,單葉面積較大且葉片較厚,因而光合能力較強(qiáng);發(fā)育枝往往由剪口下第2、3個(gè)芽萌發(fā),生長(zhǎng)勢(shì)較延長(zhǎng)枝弱,故其葉片光合能力也較延長(zhǎng)枝弱;葉叢枝往往是剪口下第5、6個(gè)芽萌發(fā)的短縮枝,受“頂端優(yōu)勢(shì)”及光照、通風(fēng)等微環(huán)境的影響,故其光合能力較弱。果臺(tái)副梢是從果臺(tái)兩側(cè)或一側(cè)生長(zhǎng)的1~2個(gè)強(qiáng)弱不同的枝條,是距果實(shí)最近的新梢,與果實(shí)的“庫-源”關(guān)系最為密切,但其生長(zhǎng)往往受果實(shí)生長(zhǎng)的影響,且與果實(shí)存在著相互制約的關(guān)系。果臺(tái)副梢葉片的光合產(chǎn)物最易運(yùn)送到果實(shí),葉片光合速率應(yīng)高于發(fā)育枝葉片,但由于測(cè)試樹樹齡較高,掛果量較大,果臺(tái)副梢受到果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育的影響,生長(zhǎng)較弱,因而其光合速率低于發(fā)育枝。延長(zhǎng)枝、發(fā)育枝、果臺(tái)副梢、葉叢枝葉片的光合能力與李明霞等、鄭文君等的測(cè)試結(jié)果基本相同,與解思敏等的不相同。主要是解思敏等測(cè)定的品種為“新紅星”,為短枝型品種,短枝型品種的短枝葉片光合能力較高引起的。葉片的光合速率與蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度密切相關(guān),隨著葉片光合能力的提高,蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度均顯著提高;光合能力提高或氣孔導(dǎo)度下降都可減少胞間CO2濃度,因此延長(zhǎng)枝、發(fā)育枝葉片胞間CO2濃度較低,葉叢枝較高。
同一枝組的延長(zhǎng)枝、發(fā)育枝、果臺(tái)副梢、葉叢枝葉片的光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度存在一定的差異,其中發(fā)育枝、果臺(tái)副梢葉片的光合能力接近于4種新梢葉片的平均值,延長(zhǎng)枝、葉叢枝葉片的較平均值較遠(yuǎn)。發(fā)育枝葉片與果臺(tái)副梢葉片相比,受果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育影響較小,可作為光合作用測(cè)定的適宜葉片。延長(zhǎng)枝、發(fā)育枝、果臺(tái)副梢、葉叢枝葉片的光合速率、氣孔導(dǎo)度日變化為雙峰曲線,蒸騰速率為單峰曲線,胞間CO2濃度為“反拋物線”,延長(zhǎng)枝葉片的光合能力較高,葉叢枝較低,果臺(tái)副梢、發(fā)育枝的光合能力居中。不同新梢中,發(fā)育枝葉片的光合能力處于中等偏上的水平,可作為蘋果光合作用測(cè)定的適宜葉片。
選擇樹冠中上部、向陽面葉齡相對(duì)一致的成熟葉片、選擇樹冠南北兩側(cè)中部的成熟葉片、在樹冠東、西、南、北4個(gè)方位選擇葉片、或沒有具體說明、或隨機(jī)取樣。關(guān)于葉位的選擇有:新梢自上向下第9~11的成熟葉片、新梢中上部的葉片、新梢基部向上的2~4片、新梢基部向上的3~5片、新梢中部的第7片葉、新梢中部的第5片葉、新梢自上而下的第10片葉、頂端向下數(shù)的第3或第4葉片。
關(guān)于新梢類型的選擇有:外圍延長(zhǎng)枝、發(fā)育枝、中枝。李明霞等則對(duì)發(fā)育枝、果臺(tái)副梢、葉叢枝中的最大葉片分別測(cè)定,張義等則選擇樹冠陽面中部短枝末端的葉片。總之,蘋果葉片光合作用測(cè)定時(shí)葉片選擇比較混亂,給比較、分析葉片光合能力帶來了不便。為了便于比較、測(cè)定及分析蘋果葉片的光合能力,以盛果期喬化“紅富士”蘋果為研究對(duì)象,測(cè)定樹冠外圍陽面不同新梢最大葉片的光合能力,為比較、分析葉片光合能力及規(guī)范葉片光合測(cè)定提供指導(dǎo)。
試驗(yàn)地概況試驗(yàn)地位于渭北高原的長(zhǎng)武縣王東村,東經(jīng)107°30′~107°42′,北緯35°12′~35°16′,海拔1 200m,土壤為黑壚土,無灌溉條件,為旱作雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)。測(cè)試園為暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候,年均氣溫9.1℃,≥10℃積溫3 029℃,無霜期171d,降水量584mm,日照時(shí)數(shù)2 226.5h,日照百分率51%。試樹為25a生的“紅富士”蘋果,砧木為新疆野蘋果,處于盛果期。測(cè)試園為南北行向,株行距4.0m×5.0m,樹形為小冠疏層形。
測(cè)試樹樹勢(shì)中等偏上,樹高3.80~4.00m,冠徑3.80~4.00m,冠高3.00~3.20m,樹干直徑19.0~21.0cm,平均株產(chǎn)75.0kg,平均單果質(zhì)量186g,優(yōu)質(zhì)商品率82.5%。
2010年蘋果花芽分化期(6月18~23日)選擇樹勢(shì)、產(chǎn)量、樹冠大小、樹干直徑等相對(duì)一致的3棵樹作為測(cè)試樹。樹冠部位選擇樹冠外圍中部(距樹干1.6~1.9m,距地面1.6~1.8m)南偏東30°處作為測(cè)定部位。所選部位全天均可得到自然光照。新梢種類在樹冠測(cè)定部位選擇同一枝組的延長(zhǎng)枝、發(fā)育枝、果臺(tái)副梢、葉叢枝各3枝,其中延長(zhǎng)枝長(zhǎng)30.0cm左右,發(fā)育枝長(zhǎng)20cm左右、果臺(tái)副梢長(zhǎng)15cm左右,葉叢枝長(zhǎng)1.0cm左右。葉位在被選新梢中選擇健康、成熟且葉面積最大的葉片作為測(cè)定葉片,其中延長(zhǎng)枝為從基部向上的第7片葉,發(fā)育枝為第5片葉,果臺(tái)副梢為4片葉,葉叢枝為第4葉片。在晴天從8:00~18:00用光合有效輻射記錄儀,采用標(biāo)準(zhǔn)葉室,開放式氣路,每小時(shí)測(cè)定1次所選葉片的光合速率,測(cè)定時(shí)葉室方向與太陽光線方向垂直。每次測(cè)定時(shí)讀取3個(gè)穩(wěn)定的數(shù)值。測(cè)試指標(biāo)包括凈光合速率、胞間CO2濃度、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度。
葉片光合作用與光照強(qiáng)度、CO2濃度、溫度及葉片的發(fā)育程度、葉片結(jié)構(gòu)等密切相關(guān)。蘋果樹冠高大,樹冠不同部位的光照、通風(fēng)等微生態(tài)環(huán)境不同,可造成不同部位葉片的光合能力出現(xiàn)差異。在樹冠外圍中部東南處,延長(zhǎng)枝相對(duì)向外,光照、通風(fēng)等微環(huán)境優(yōu)于發(fā)育枝和果臺(tái)副梢,因而光合速率高于發(fā)育枝和果臺(tái)副梢;葉叢枝相對(duì)向內(nèi),光照、通風(fēng)等微環(huán)境劣于發(fā)育枝和果臺(tái)副梢,因而光合速率低于發(fā)育枝和果臺(tái)副梢。同一枝組內(nèi),延長(zhǎng)枝大多由剪口第1芽萌發(fā),頂端優(yōu)勢(shì)明顯,葉片生長(zhǎng)旺盛,單葉面積較大且葉片較厚,因而光合能力較強(qiáng);發(fā)育枝往往由剪口下第2、3個(gè)芽萌發(fā),生長(zhǎng)勢(shì)較延長(zhǎng)枝弱,故其葉片光合能力也較延長(zhǎng)枝弱;葉叢枝往往是剪口下第5、6個(gè)芽萌發(fā)的短縮枝,受“頂端優(yōu)勢(shì)”及光照、通風(fēng)等微環(huán)境的影響,故其光合能力較弱。果臺(tái)副梢是從果臺(tái)兩側(cè)或一側(cè)生長(zhǎng)的1~2個(gè)強(qiáng)弱不同的枝條,是距果實(shí)最近的新梢,與果實(shí)的“庫-源”關(guān)系最為密切,但其生長(zhǎng)往往受果實(shí)生長(zhǎng)的影響,且與果實(shí)存在著相互制約的關(guān)系。果臺(tái)副梢葉片的光合產(chǎn)物最易運(yùn)送到果實(shí),葉片光合速率應(yīng)高于發(fā)育枝葉片,但由于測(cè)試樹樹齡較高,掛果量較大,果臺(tái)副梢受到果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育的影響,生長(zhǎng)較弱,因而其光合速率低于發(fā)育枝。延長(zhǎng)枝、發(fā)育枝、果臺(tái)副梢、葉叢枝葉片的光合能力與李明霞等、鄭文君等的測(cè)試結(jié)果基本相同,與解思敏等的不相同。主要是解思敏等測(cè)定的品種為“新紅星”,為短枝型品種,短枝型品種的短枝葉片光合能力較高引起的。葉片的光合速率與蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度密切相關(guān),隨著葉片光合能力的提高,蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度均顯著提高;光合能力提高或氣孔導(dǎo)度下降都可減少胞間CO2濃度,因此延長(zhǎng)枝、發(fā)育枝葉片胞間CO2濃度較低,葉叢枝較高。
同一枝組的延長(zhǎng)枝、發(fā)育枝、果臺(tái)副梢、葉叢枝葉片的光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度存在一定的差異,其中發(fā)育枝、果臺(tái)副梢葉片的光合能力接近于4種新梢葉片的平均值,延長(zhǎng)枝、葉叢枝葉片的較平均值較遠(yuǎn)。發(fā)育枝葉片與果臺(tái)副梢葉片相比,受果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育影響較小,可作為光合作用測(cè)定的適宜葉片。延長(zhǎng)枝、發(fā)育枝、果臺(tái)副梢、葉叢枝葉片的光合速率、氣孔導(dǎo)度日變化為雙峰曲線,蒸騰速率為單峰曲線,胞間CO2濃度為“反拋物線”,延長(zhǎng)枝葉片的光合能力較高,葉叢枝較低,果臺(tái)副梢、發(fā)育枝的光合能力居中。不同新梢中,發(fā)育枝葉片的光合能力處于中等偏上的水平,可作為蘋果光合作用測(cè)定的適宜葉片。
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