不同季節(jié)不同品種切花紅掌光合特性比較研究
<p>不同季節(jié)不同品種切花紅掌光合特性比較研究 倪惠菁 ， 臧德奎 ， 郭先鋒 ， 李際紅 ， 孟凡志 （ 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院 ， 山東泰安271018 ） 摘 要 ： 為 了 研 究 切 花 紅 掌 的 光 合 特 性 ， 為 其 引 種 及 栽 培 提 供 理 論 依 據(jù) ， 以 溫 室 內(nèi)3 個(gè) 切 花 紅 掌 品 種 （ 天 使 、 火 焰 、 瑪 麗 西 亞 ） 為 材 料 ， 運(yùn) 用CIRAS-2 型 光 合 作 用 測(cè) 定 系 統(tǒng) ， 分 析 了3 個(gè) 品 種 的 凈 光 合 速 率 (Pn) 、 蒸 騰 速 率(Tr) 、 氣 孔 導(dǎo) 度(Gs) 和 胞 間CO2 濃 度(Ci) 等 指 標(biāo) 在 不 同 季 節(jié) 的 光 合 作 用 的 變 化 規(guī) 律 。 結(jié) 果 表 明 ， 在 春 夏 冬3 個(gè) 季 節(jié) 的 晴 天 條 件 下 ， 3 個(gè) 品 種 切 花 紅 掌 的 凈 光 合 速 率 日 變 化 均 呈 “ 雙 峰 ” 曲 線 ， 峰 值 因 季節(jié)不同而有所變化 ， 夏季最高 ， 春季次之 ， 冬季最低 。 有明顯的光合 “ 午休 ” 現(xiàn)象 ， 為非氣孔限制型 。蒸 騰 速 率 和 凈 光 合 速 率 有 相 同 的 變 化 趨 勢(shì) 。 胞 間CO2 濃 度 與 光 合 速 率 負(fù) 相 關(guān) ， 均 為 先 減 小 后 增 大 再 減 小 再 增 大 。3 個(gè) 品 種 切 花 紅 掌 的 水 分 利 用 效 率(WUE) 日 變 化 趨 于 一 致 ， 基 本 為 先 增 大 后 減 小 再 增 大 的 趨 勢(shì) ， 冬季水分利用效率最高 ， 且相同季節(jié)條件下 火焰 的水分利用效率最高 。 影響切花紅掌光合作用的 主 要 因 素 是 蒸 騰 速 率 、 氣 孔 導(dǎo) 度 、 胞 間CO2 濃 度 。 由 以 上 研 究 結(jié) 果 說(shuō) 明 ， 切 花 紅 掌 的 光 合 能 力 有 季 節(jié) 性 的適應(yīng) ， 3 個(gè)品種在夏季具有較高的光合能力 ， 且 火焰 的光合能力最高 。 關(guān)鍵 詞 ： 切花紅掌 ； 天使 ； 火焰 ； 瑪麗西亞 ； 光合作用 ； 日變化 中圖 分 類號(hào) ： S682.14 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 ： A 論文編號(hào) ： casb16030050 Photosynthetic Characteristics of Different Varieties of Cut flower Anthurium andraeanum in Different Seasons Ni Huijing, Zang Dekui, Guo Xianfeng, Li Jihong, Meng Fanzhi ( Forestry College, Shandong Agricultural University , Tai an Shandong 271018) A b s t r a c t : The study aims to clarify the photosynthetic characteristics of cut flower Anthurium andraeanum , and provide theoretical basis for its species introduction and cultivation. The experiment tested photosynthe sis changes of three varieties of cut flower Anthurium andraeanum ( Anthaqxm , Anthaqal , Antharysia ) in plastic greenhouse by analyzing net photosynthetic rate( Pn ), transpiration rate( Tr ), stomata conductance( Gs ), intercellular CO 2 concentration( Ci ) using CIRAS- 2 photosynthesis analyzer system in different seasons. The results showed that the Pn diurnal variation of the three varieties of cut flower Anthurium andraeanu showed a two- peak pattern under sunshine condition of spring, summer and winter. The peak changed according to seasons, was the highest in summer, followed by spring and the lowest in winter. There was an obviously midday depression phenomenon, which was non- stomatal limitation. Tr and Pn had the same trend. Ci was negatively correlated with Pn , increased first and then decreased, and then increased again. The water use efficiency( WUE ) of daily variation of the three varieties of cut flower Anthurium andraeanu followed the same trend, increased first and then decreased, and then increased again, was the highest in winter, and the WUE of Anthaqal was the highest under the same seaso n condition . The main factors which affe cted photosynthesis of cut flower Anthurium andraeanu were Pn , Gs and Ci . The above research results showed that photosynthetic 基金項(xiàng) 目 ： 國(guó)家林業(yè)局 “948 ” 項(xiàng)目 “ 切花紅掌新品種及高效栽培技術(shù)引進(jìn) ” (2012-4-57) 。 第 一 作 者 簡(jiǎn) 介 ： 倪 惠 菁 ， 女 ， 1990 年 出 生 ， 山 西 孝 義 人 ， 碩 士 研 究 生 。 通 信 地 址 ： 271018 山 東 省 泰 安 市 岱 宗 大 街61 號(hào) 山 東 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 林 學(xué) 院 ， Tel ： 0538- 8249164 ， E-mail ： nihuijing0529163.com 。 通 訊 作 者 ： 孟 凡 志 ， 男 ， 1964 年 出 生 ， 山 東 昌 邑 人 ， 高 級(jí) 實(shí) 驗(yàn) 師 ， 碩 士 ， 主 要 從 事 鮮 切 花 培 育 及 設(shè) 施 栽 培 研 究 。 通 信 地 址 ： 271018 山 東 省 泰 安 市 岱 宗 大 街61 號(hào) 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院 ， Tel ： 0538-8249164 ， E-mail ： peijunsdau.edu.cn 。 收稿日 期 ： 2016-03-13 ， 修回日期 ： 2016-05-14 。 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào) 2016,32(31):90-97 ChineseAgriculturalScienceBulletin等 ： capacity of cut flower Anthurium andraeanum h ad seasonal adaptability, photosynthetic capacity of the three varieties was higher in summer, and photosynthetic capacity of Anthaqal was the highest. K e y w or d s : cut flower Anthurium andraeanum ; Anthaqxm ; Anthaqal ; Antharysia ; photosynt hesis ; daily variation 0 引言 紅 掌(Anthuriumandraeanum) 又 名 安 祖 花 、 火 鶴 花 等 ， 屬天南星 科(Araceae) 花燭屬(Anthurium) ， 是一種多 年生 、 常綠兼可觀花觀葉的草本花卉 ， 性喜溫暖濕潤(rùn)而 又 排 水 良 好 的 環(huán) 境 ， 生 長(zhǎng) 適 溫 為2132 1 。 紅 掌 可 分 為 切 花 和 盆 栽2 類 ， 其 應(yīng) 用 范 圍 廣 ， 不 僅 觀 賞 價(jià) 值 高 ， 而且能凈化空氣 ， 吸收空氣中的苯 、 甲苯 、 二甲苯 、 總揮 發(fā) 性 有 機(jī) 化 合 物 等 有 害 氣 體 2 。 切 花 根 據(jù) 佛 焰 苞 片 的 顏 色 分 為 單 色 系 和 復(fù) 色 系 3 ， 花 期 長(zhǎng) ， 瓶 插 期 可 達(dá)1 個(gè) 月 之 久 ， 在 全 球 熱 帶 花 卉 貿(mào) 易 中 名 列 第 二 ， 僅 次 于 蘭 花 4 。 中 國(guó) 的 引 種 栽 培 起 源 于20 世 紀(jì)70 年 代 5 ， 花 卉 企 業(yè) 偏 重 于 引 進(jìn) 國(guó) 外 盆 栽 品 種 發(fā) 展 紅 掌 生 產(chǎn) ， 而 切 花 品 種 很 少 在 中 國(guó) 栽 培 和 商 品 化 生 產(chǎn) 。 目 前 ， 荷 蘭 等 歐 美 國(guó) 家 已經(jīng)對(duì)紅掌開展育種以及組培 、 栽培技術(shù)方面的研究 ， 而 中 國(guó) 的 紅 掌 產(chǎn) 業(yè) 經(jīng) 歷 了20 多 年 的 發(fā) 展 ， 在 生 產(chǎn) 、 科 研 方 面 也 取 得 了 較 大 進(jìn) 步 ， 但 是 與 歐 美 等 國(guó) 家 還 存 在 較 大 差 距 6 。 國(guó) 內(nèi) 關(guān) 于 紅 掌 的 報(bào) 道 集 中 于 組 織 培 養(yǎng) 和 栽 培 方 面 。 探 討 了 不 同 外 植 體 對(duì) 紅 掌 初 代 培 養(yǎng) 7 以 及 影 響 紅 掌 愈 傷 組 織 誘 導(dǎo) 、 增 殖 和 芽 分 化 的 因 素 8 ， 研 究 了 紅 掌 四 倍 體 的 離 體 誘 導(dǎo) 及 其 鑒 定 9 以 及 提 高 紅 掌 葉 片 愈 傷 組 織 誘 導(dǎo) 和 植 株 分 化 及 壯 苗 率 的 技 術(shù) 10 。 光 合 作 用 是 植 物 重 要 的 生 理 過 程 ， 光 合 作 用 機(jī) 理 研 究 一 直 以 來(lái) 都 是 自 然 科 學(xué) 研 究 的 核 心 問 題 之 一 ， 也 是 生 命 科 學(xué) 研 究 的 前 言 領(lǐng) 域 和 熱 點(diǎn) 之 一 。 近 年 來(lái) ， 國(guó) 內(nèi) 有 關(guān) 于 金 雞 菊 11 、 牡 丹 12 、 非 洲 菊 13 、 蔓 長(zhǎng) 春 花 14 、 唐 菖 蒲 15 等 植 物 光 合 特 性 的 研 究 ， 對(duì) 切 花 紅 掌 光 合 特 性 的 研 究 尚 未 見 報(bào) 道 。 為 此 ， 本 試 驗(yàn) 主 要 研 究 溫 室 中 切 花 紅 掌 天 使 、 火 焰 、 瑪 麗 西 亞 3 個(gè) 品 種 在 春 夏 冬3 個(gè) 季 節(jié) 晴 天 條 件 下 的 光 合 作 用 日 變 化 ， 探 討 切 花 紅 掌 對(duì) 不 同 環(huán) 境 條 件 的 適 應(yīng) 差 異 ， 旨 在 為 切 花 紅 掌 的 引 種 栽 培 提 供 科 學(xué) 依據(jù) 。 1 材料與方法 1.1 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)地點(diǎn)在山東省泰安市山東農(nóng)業(yè)大學(xué)南校區(qū)林 學(xué)院實(shí)驗(yàn)基地的日光溫室中 。泰安市屬于溫帶半濕潤(rùn) 大 陸 性 季 風(fēng) 氣 候 區(qū) ， 四 季 分 明 ， 寒 暑 適 宜 ， 光 溫 同 步 ， 雨 熱 同 季 。 春 季 干 燥 多 風(fēng) ， 夏 季 炎 熱 多 雨 ， 秋 季 晴 和 氣 爽 ， 冬 季 寒 冷 少 雪 。 年 平 均 氣 溫13 ， 7 月 份 氣 溫 最 高 ， 平 均 26.4 ， 1 月 份 最 低 ， 平 均-2.6 。 年 平 均 降 水 量 697mm 。 全 年 平 均 日 照 數(shù)2627.1h ， 日 照 百 分 率58% 左 右 ， 無(wú) 霜 期186.6 天 。 溫 室 中 溫 度 維 持 在 白 天2532 、 夜 晚1520 ； 相 對(duì) 濕 度 為 白 天60%80% 、 夜 晚80% 90% ； 白天光照強(qiáng)度控制在(650±100) mol/(m 2 ·s) 。 1.2 試驗(yàn)材料 供 試 材 料 為 紅 掌 切 花 品 種 天 使 (Anthurium andraeanum Anthaqxm ) 、 火 焰 (Anthurium andraeanum Anthaqal ) 、 瑪 麗 西 亞 (Anthurium andraeanum Antharysia ) ， 于2013 年10 月 從 安 祖 公 司 引 進(jìn) 大 苗 植 株 ， 定 植 于1.2 m×6 m×30 cm （ 寬× 長(zhǎng)× 高 ） 的W 型 種 植 槽 中 ， 株 間 距20cm ， 長(zhǎng) 勢(shì) 良 好 ， 栽 培 基 質(zhì) 為 珍 珠 巖 。 晴 天 的 每 天 上 午 和 下 午 分 別 澆1 次 營(yíng) 養(yǎng) 液 ， 陰天的每天上午澆1 次 。 1.3 試驗(yàn)方法 以 溫 室 中 央 相 同 的 間 距 ， 每 個(gè) 品 種 選 擇 長(zhǎng) 勢(shì) 一 致 的3 株 ， 每 株 選 取2 片 成 熟 的 功 能 葉 （ 被 測(cè) 葉 面 積 為 2.5 cm 2 ， 氣 體 流 速 為198 mol/s ） ， 每 片 葉 重 復(fù) 測(cè) 定3 次 。 由 于 切 花 紅 掌 葉 片 比 較 大 ， 不 同 位 置 氣 孔 數(shù) 目 不 相同 ， 所以選擇葉片頂端測(cè)定 。 試 驗(yàn) 選 擇 晴 天 （5 月 中 旬 、 7 中 旬 、 11 月 中 旬 ） ， 用 CIRAS-2 型 光 合 作 用 測(cè) 定 系 統(tǒng) 于 每 天 的8:0018:00 每 隔2h 測(cè) 定 一 次 。 儀 器 自 動(dòng) 記 錄 凈 光 合 速 率(Pn) 、 蒸 騰 速 率(Tr) 、 氣 孔 導(dǎo) 度(Gs) 、 胞 間CO2 濃 度(Ci) 、 光 合 有 效 輻 射(PAR) 、 大 氣CO2 濃 度(Ca) 、 大 氣 溫 度(Tc) 等 參 數(shù)。 葉片水分利用效率(WUE) 通過計(jì)算得出 。 1.4 數(shù)據(jù)處理 用Microsoft Excel 2007 和SPSS 17.0 軟 件 進(jìn) 行 數(shù) 據(jù)處理分析 。 2 結(jié)果與分析 2.1 3 個(gè)季節(jié)環(huán)境因子日變化特征 由 圖1 可 以 看 出 ， 光 合 有 效 輻 射(PAR) 在3 個(gè) 季 節(jié) 的 日 變 化 呈 現(xiàn) 出 先 增 大 后 減 小 的 趨 勢(shì) ， 且 變 化 幅 度 較 大 ， 8:00 12:00 逐 漸 升 高 ， 此 后 逐 漸 下 降 。 其 中 ， 夏 季 的 光強(qiáng)最高 ， 最大值約為703.33 mol/(m 2 ·s) ， 日平均光照 強(qiáng) 度 約 為408 mol/(m 2 ·s) ； 冬 季 的 光 強(qiáng) 最 低 ， 最 大 值 的 601.83 mol/(m 2 ·s) ， 日 平 均 光 照 強(qiáng) 度341.13 mol/(m 2 ·s) ； 春 季 與 夏 季 的 日 平 均 光 照 強(qiáng) 度 相 差 較 小 ， 二 者 相 差 約 為5.70 mol/(m 2 ·s) 。 大 氣CO2 濃 度(Ca) 在3 個(gè) 季 節(jié) 的 日 變 化 規(guī) 律 均 為 倪 惠 菁 等 ： 不 同 季 節(jié) 不 同 品 種 切 花 紅 掌 光 合 特 性 比 較 研 究 · · 91中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào) http:/www.casb.org.cn 中 午 較 低 ， 早 晨 和 下 午 較 高 ， 在 一 天 中 的 變 化 幅 度 不 大 ， 保 持 相 對(duì) 穩(wěn) 定 。 其 中 ， 春 季 的 日 均CO2 濃 度 最 高 ， 約 為406.50 mol/mol ， 冬 季 的 日 均CO2 濃 度 最 低 ， 約 為381.35 mol/mol 。 春 季 和 夏 季 的CO2 濃 度 最 低 值 出 現(xiàn) 在 中 午14:00， 冬 季 的CO2 濃 度 最 低 值 出 現(xiàn) 在 中 午 12:00， 且 在 上 午12:0014:00 之 間 時(shí) ， CO2 濃 度 冬 季 明 顯低于春夏兩季 。 3 個(gè) 季 節(jié) 的 大 氣 溫 度(Tc) 均 呈 現(xiàn) 出 先 升 高 后 降 低 的 變 化 趨 勢(shì) ， 其 中 ， 春 季 和 夏 季 最 高 溫 度 出 現(xiàn) 在 12:0014:00 之 間 ， 分 別 為31.331.5 和33.233.7 ， 冬 季 最 高 溫 出 現(xiàn) 在12:00 ， 約 為29.8 。 春 季 日 均 氣 溫 為28.3 ， 夏 季 日 均 氣 溫 為30.6 ， 冬 季 日 均 氣 溫 為 25.4 。 3 個(gè) 季 節(jié) 的 大 氣 相 對(duì) 濕 度(Rh) 的 日 變 化 趨 勢(shì) 相 同 ， 均 在12:00 14:00 之 間 出 現(xiàn) 最 低 值 。 其 中 ， 春 季 的Rh 日 均 值 為55.2% ， 夏 季 的Rh 日 均 值 為49.3% ， 冬 季 的 Rh 日均值為65.2% 。 冬季的Rh 日均值高于春夏兩季 。 2.2 不 同 季 節(jié) 切 花 紅 掌 天 使 、 火 焰 、 瑪 麗 西 亞 葉 片凈光合速率日變化比較 凈 光 合 速 率(Pn) 反 映 了 植 物 有 機(jī) 物 的 積 累 。 由 圖 2 可 以 知 ， 切 花 紅 掌 天 使 、 火 焰 、 瑪 麗 西 亞 的Pn 日 變 化 曲 線 在3 個(gè) 季 節(jié) 表 現(xiàn) 出 相 似 的 變 化 規(guī) 律 ， 均 呈 圖 1 不同季節(jié)環(huán)境因子日變化 時(shí) 刻 夏 季 春 季 冬 季 PAR/ mol/(m 2 ·s) 時(shí) 刻 夏 季 春 季 冬 季 時(shí) 刻 大 氣 溫 度 夏 季 春 季 冬 季 時(shí) 刻 大 氣 相 對(duì) 濕 度 夏 季 春 季 冬 季 “ 雙峰型 ” ， 出現(xiàn) “ 光合午休 ” 現(xiàn)象 。 春 夏 秋 三 季 切 花 紅 掌3 個(gè) 品 種 的 日 變 化 進(jìn) 程 基 本 相 同 。 清 晨 ， 光 照 強(qiáng) 度 逐 漸 增 強(qiáng) ， 切 花 紅 掌 葉 片Pn 逐 漸 增 大 ， 在10:00 時(shí) 達(dá) 到 一 個(gè) 峰 值 ； 在 中 午12:00 左 右 ， 光 照 過 強(qiáng) ， 大 氣 溫 度 過 高 ， Rh 減 小 ， 出 現(xiàn) 光 合 低 谷 ； 隨 后光照強(qiáng)度減弱 ， 部分氣孔打開 ， 光合速率有一個(gè)小幅 度 回 升 ， 再 次 達(dá) 到 一 個(gè) 峰 值 ； 之 后 光 照 強(qiáng) 度 逐 漸 減 弱 ， 大氣溫度降低 ， 氣孔關(guān)閉 ， 光合速率逐漸降低 。 在一天 中 ， 上 午 的 峰 值 均 高 于 下 午 的 峰 值 ， 3 個(gè) 品 種 的Pn 大 小 順序?yàn)?： 火焰 瑪麗西亞 天使 。 就夏季而言 ， 天 使 葉 片 的2 個(gè) 峰 值 出 現(xiàn) 在10:00 和12:00 ， 分 別 為 3.38 、 1.35 mol/(m 2 ·s) ； 火 焰 葉 片 的2 個(gè) 峰 值 分 別 為 6.2 、 4.47 mol/(m 2 ·s) ， 瑪 麗 西 亞 葉 片 的2 個(gè) 峰 值 分 別 為4.42 、 2.53 mol/(m 2 ·s) 。3 個(gè) 品 種 切 花 紅 掌 夏 季 的 日 · · 92等 ： 春 季 時(shí) 刻 火 焰 瑪 麗 西 亞 天 使 Pn/ mol/(m 2 ·s) 平均Pn 均高于冬季和春季 。 2.3 不 同 季 節(jié) 切 花 紅 掌 天 使 、 火 焰 、 瑪 麗 西 亞 葉 片蒸騰速率日變化比較 由 圖3 可 以 看 出 ， 蒸 騰 速 率(Tr) 和Pn 呈 現(xiàn) 相 似 的 變 化 趨 勢(shì) ， 呈 雙 峰 型 。 冬 季 的Tr 日 變 化 幅 度 較 小 ， 而 春季和夏季變化幅度較大 。 Tr 開 始 時(shí) 隨 著 大 氣 溫 度 和 光 強(qiáng) 的 升 高 而 增 大 ， 隨 著 氣 溫 繼 續(xù) 升 高 ， Rh 下 降 ， 引 起 部 分 氣 孔 關(guān) 閉 ， Tr 降 低 ， 同 時(shí) 導(dǎo) 致 光 合 下 降 ； 而 在12:0014:00 之 間 ， 大 氣 溫 度 處 在 一 個(gè) 較 高 水 平 ， 光 照 強(qiáng) 度 逐 漸 下 降 ， Tr 才 有 小 幅 度 的 回 升 ； 最 后 隨 著 大 氣 溫 度 和 光 照 強(qiáng) 度 的 下 降 以 及 氣 孔 的 逐 步 關(guān) 閉 ， Tr 又 減 小 。3 個(gè) 品 種 紅 掌 的Tr 的 高 峰 值 和 日 平 均 值 均 為 夏 季 最 高 ， 冬 季 最 低 。 天 使 、 火 焰 、 瑪 麗 西 亞 在 夏 季 的 高 峰 值 分 別 為 2.28 、 3.54 、 2.73 mmol/(m 2 ·s) ， 在 春 季 的 高 峰 值 分 別 為 1.91、 3.06 、 2.02 mmol/(m 2 ·s) ， 在 冬 季 的 高 峰 值 分 別 為 0.82 、 1.22 、 1.18mmol/(m 2 ·s) 。 3 個(gè) 季 節(jié) 中 ， 在Tr 日 變 化 進(jìn) 程 中 ， 14:00 之 前 火 焰 的Tr 在 測(cè) 定 時(shí) 間 中 基 本 上 都 大 于 天 使 和 瑪 麗 西 亞 ； 14:00 之 后 ， 3 個(gè) 品 種 紅 掌 的 一 致 性 有 較 大 變 化 ， 其 中 ， 在 春 季 瑪 麗 西 亞 的Tr 大 于 天 使 ， 小 于 火焰 ， 在冬季 瑪麗西亞 的Tr 大于 火焰 、 天使 。 2.4 不 同 季 節(jié) 切 花 紅 掌 氣 孔 導(dǎo) 度 和 胞 間CO2 濃 度 日 變化 由 圖4 可 以 看 出 ， 胞 間 CO2 濃 度(Ci) 和 氣 孔 導(dǎo) 度 (Gs) 的 關(guān) 聯(lián) 性 較 高 ， 當(dāng) 葉 片 氣 孔 開 放 度 較 高 ， 光 合 作 用 水 平 較 高 ， 對(duì)CO2 消 耗 較 大 ， Ci 較 小 ， 反 之 葉 片 氣 孔 關(guān) 閉 ， 光 合 作 用 水 平 較 弱 ， 呼 吸 消 耗 的CO2 逐 漸 積 累 ， Ci 就逐漸上升 。 3 個(gè) 品 種 切 花 紅 掌 的Gs 日 變 化 在 冬 季 變 幅 較 大 ， 且 呈 現(xiàn) 出 先 減 小 后 增 大 的 變 化 趨 勢(shì) ， 8:00 12:00 直 線 下 降 ， 12:00 14:00 緩 慢 下 降 ， 14:00 以 后 緩 慢 上 升 。 在 夏 季 的 變 幅 較 冬 季 小 ， 8:00 10:00 緩 慢 下 降 ， 10:00 12:00 直 線 下 降 ， 12:00 14:00 緩 慢 上 升 ， 14:00 14:00 緩 慢 下 降 ， 14:00 之 后 再 回 升 。3 個(gè) 品 種 相 比 較 ， 火 焰 的Gs 在 春 夏 兩 季 基 本 都 大 于 其 他2 個(gè) 夏 季 時(shí) 刻 火 焰 瑪 麗 西 亞 天 使 Pn/ mol/(m 2 ·s) 冬 季 時(shí) 刻 火 焰 瑪 麗 西 亞 天 使 Pn/ mol/(m 2 ·s) 圖 2 不同季節(jié)切花紅掌 天使 、 火焰 、 瑪麗西亞 P n 日變化 倪 惠 菁 等 ： 不 同 季 節(jié) 不 同 品 種 切 花 紅 掌 光 合 特 性 比 較 研 究 · · 93中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào) http:/www.casb.org.cn 春 季 時(shí) 刻 火 焰 瑪 麗 西 亞 天 使 冬 季 時(shí) 刻 火 焰 瑪 麗 西 亞 天 使 Tr/mmol/(m 2 ·s) 夏 季 時(shí) 刻 火 焰 瑪 麗 西 亞 天 使 品種 。 3 個(gè) 季 節(jié)3 個(gè) 品 種 切 花 紅 掌 的Ci 日 變 化 均 為 先 下 降 后 上 升 再 下 降 再 上 升 的 趨 勢(shì) 。 夏 季 變 幅 較 小 ， 天 使 、 火 焰 、 瑪 麗 西 亞 的 變 化 范 圍 分 別 為319343 、 261320 、 276330 mol/mol ； 冬 季 和 春 季 變 幅 較 大 ， 冬 季 天 使 、 火 焰 、 瑪 麗 西 亞 的 變 化 范 圍 分 別 為 311446 、 271416 、 302380 mol/mol ； 夏 季 天 使 、 火 焰 、 瑪 麗 西 亞 的 變 化 范 圍 分 別 為321458 、 285 458 、 394408 mol/mol 。 2.5 不同季節(jié)切花紅掌水分利用效率日變化 由 圖5 可 知 ， 不 同 品 種 切 花 紅 掌 在 不 同 季 節(jié) 之 間 的水分利用能力是有所不同的 。 冬季的水分利用效率 (WUE) 變 化 幅 度 較 大 ， 春 季 和 夏 季 變 化 幅 度 較 小 ； 且 冬 季 的 日 平 均WUE 大 于 春 季 和 冬 季 。 天 使 、 火 焰 、 圖 3 不同季節(jié)切花紅掌 天使 、 火焰 、 瑪麗西亞 T r 日變化 春 季 時(shí) 刻 火 焰 瑪 麗 西 亞 天 使 Tr/mmol/(m 2 ·s) Tr/mmol/(m 2 ·s) Gs/mmol/(m 2 ·s) 夏 季 時(shí) 刻 火 焰 瑪 麗 西 亞 天 使 Gs/mmol/(m 2 ·s) · · 94等 ： 瑪 麗 西 亞 三 者 的 日 平 均WUE 在 冬 季 分 別 為2.23 、 3.60 、 2.41 mol/mmol ， 在 春 季 分 別 為0.89 、 1.77 、 1.26 mol/mmol ， 夏 季 分 別 為0.81 、 1.72 、 1.05 mol/mmol 。 在3 個(gè) 季 節(jié) 中 ， 3 個(gè) 品 種 的 日 平 均WUE 率 大 小 為 ： 火 焰 瑪麗西亞 天使 。 2.6 天 使 葉 片 氣 體 交 換 指 標(biāo) 與 環(huán) 境 因 子 的 相 關(guān) 性 分析 Pn 與 影 響 因 子 之 間 的 相 關(guān) 系 數(shù) 比 較 ， 表 明 葉 片 光 合 速 率 與 生 理 生 態(tài) 影 響 因 子 之 間 的 關(guān) 系 ， 但 各 因 子 對(duì) 光 合 速 率 的 影 響 程 度 是 不 同 的 。 對(duì)3 個(gè) 季 節(jié) 測(cè) 定 的 數(shù) 據(jù) 進(jìn) 行 相 關(guān) 性 分 析 （ 表1 ） ， 不 同 季 節(jié) 各 個(gè) 生 理 生 態(tài) 因 子 對(duì)3 個(gè) 品 種 切 花 紅 掌 的 影 響 存 在 差 異 。 冬 季 影 響 天 使 葉 片Pn 的 主 要 因 素 是 氣 孔 導(dǎo) 度 和 胞 間CO2 濃 度 ， 影 響 火 焰 葉 片 的 主 要 因 素 是 氣 孔 導(dǎo) 度 ， 影 響 瑪 麗 西 亞 葉 片 的 主 要 因 素 是Ca ， 其 次 是Gs 。 春 季 影 響 天 使 Pn 的 主 要 因 素 是Gs 和Ci ， 其 次 是Tr ， 影 響 火 焰 Pn 的 主 要 因 素 是Tr 和Gs ， 影 響 瑪 麗 西 亞 的 主 要 因 素 是Tr ， 其 次 是Ci 。 夏 季 影 響 天 使 和 火 焰 Pn 的 主 要 因 素 是Gs 和Ci ， 其 次 是 蒸 騰 速 率 ， 影 響 瑪 麗 西 亞 的 主 要 因 素 是Ci ， 其 次 是Tr 和Gs 。 以 上 結(jié) 果 表 明 ， 植 物種類不同 ， 基因型不同 ， 光合速率與各影響因子之間 的相關(guān)性程度也存在著差異性 。 3 討論與結(jié)論 在 自 然 條 件 下 ， 植 物 光 合 作 用 的 日 變 化 曲 線 反 映 了Pn 隨 環(huán) 境 因 素 和 生 理 因 素 變 化 的 趨 勢(shì) 。 本 研 究 選 擇 了 冬 季 、 春 季 、 夏 季3 個(gè) 季 節(jié) 進(jìn) 行3 種 切 花 紅 掌 的 光 合 作 用 日 變 化 進(jìn) 行 研 究 。 研 究 結(jié) 果 表 明 ： 不 同 季 節(jié)3 種 紅 掌 葉 片 的Pn 日 變 化 曲 線 均 呈 “ 雙 峰 型 ” 趨 勢(shì) 。 這 與 牡 丹 12 、 櫻 桃 16 、 加 拿 大 糖 槭 17 等 植 物 一 樣 。 在 春 夏 冬3 個(gè) 季 節(jié) 雙 峰 曲 線 的2 個(gè) 峰 值 分 別 出 現(xiàn) 在10:00 左 右 和14:00 左 右 ， 在12:00 左 右Pn 下 降 ， 出 現(xiàn) “ 光 合 午 休 ” 現(xiàn) 象 。 郭 振 等 18 對(duì) 武 夷 四 照 花 的 研 究 結(jié) 果 與 本 試 驗(yàn) 結(jié) 果 相 似 ， 結(jié) 果 表 明 武 夷 四 照 花 的Pn 在 春 夏 秋3 個(gè) 季節(jié)均呈雙峰型 。 不同品種切花紅掌的光合特性存在 差 異 ， 其 相 應(yīng) 的 日 變 化 曲 線 代 表 了 生 物 節(jié) 律 以 及 對(duì) 環(huán) 境 的 適 應(yīng) 性 。 天 使 、 火 焰 、 瑪 麗 西 亞 的Pn 日 變 化 存 在 差 異 ， 這 可 能 是 由 植 物 遺 傳 特 性 和 環(huán) 境 因 素 共 同 決 定 的 。3 個(gè) 品 種 切 花 紅 掌 在 不 同 季 節(jié) 的2 個(gè) 峰 值 大 圖 4 不同季節(jié)切花紅掌 天使 、 火焰 、 瑪麗西亞 G s 和 C i 日變化 冬 季 時(shí) 刻 火 焰 瑪 麗 西 亞 天 使 Gs/mmol/(m 2 ·s) 春 季 時(shí) 刻 火 焰 瑪 麗 西 亞 天 使 夏 季 時(shí) 刻 火 焰 瑪 麗 西 亞 天 使 冬 季 時(shí) 刻 火 焰 瑪 麗 西 亞 天 使 倪 惠 菁 等 ： 不 同 季 節(jié) 不 同 品 種 切 花 紅 掌 光 合 特 性 比 較 研 究 · · 95中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào) http:/www.casb.org.cn 圖 5 不同季節(jié)切花紅掌 天使 、 火焰 、 瑪麗西亞 WUE 日變化 季節(jié) 春季 夏季 冬季 品種 天使 火焰 瑪麗西亞 天使 火焰 瑪麗西亞 天使 火焰 瑪麗西亞 相關(guān)系數(shù) PAR 0.095 0.552 0.102 0.227 0.648 0.384 0.177 0.415 0.095 Ca 0.107 -0.243 0.238 0.455 0.006 0.329 0.173 -0.073 0.232 Ta -0.242 0.195 -0.272 0.069 0.501 0.226 -0.339 -0.071 -0.387 RH 0.555 0.335 0.734 0.573 0.126 0.474 0.688 0.445 0.672 Tr 0.823 * 0.965 * 0.994 * 0.83</p>
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