2021-4-9 | 林業(yè)項目論文
本研究對4個女貞品種的各項葉片性狀指標(biāo)進(jìn)行比較,旨在為女貞新品種的生長習(xí)性和栽培機(jī)理研究奠定理論基礎(chǔ)。
1.材料和方法
1)試驗材料
試驗材料為2011年3月由浙江森禾集團(tuán)杭州基地引進(jìn)的金森女貞、金禾女貞和高森女貞2年生苗,另外以南京浦口湯泉鎮(zhèn)引進(jìn)的女貞2年生苗為對照。試驗地點(diǎn)位于南京林業(yè)大學(xué)校園內(nèi)。苗木引進(jìn)后移栽到直徑28cm、高32cm的圓形塑料盆中,盆底部有孔,盆底加塑料托盤,每盆裝土量10kg,所用土為林下有機(jī)質(zhì)和黃棕壤土的混合物,理化性質(zhì)為:有機(jī)質(zhì)1.883×106mg/kg,全氮0.27×106mg/kg、全磷921mg/kg、全鉀1.34×106mg/kg、陽離子交換量(CEC)為134.8mmol/kg,pH值為5.5。
2)試驗方法
2011年5月中旬,待移栽后的苗木恢復(fù)正常生長,每個女貞品種隨機(jī)選擇30株生長健壯的植株,調(diào)查單株葉片數(shù)、單株葉面積,測定葉長和葉寬。參照張志良和李合生的方法,隨機(jī)采集50g葉片測定葉片中的可溶性糖含量和可溶性蛋白含量。2011年5月下旬8∶00—11∶00,每個女貞品種隨機(jī)選擇6株生長健壯植株,測定葉片的光合作用、葉綠素?zé)晒夂腿~綠素濃度等指標(biāo)。測定時葉片不脫離枝條,選取苗木外部健壯枝條中部的葉片進(jìn)行測定。凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、胞間隙CO2濃度(Ci)采用Li-6400便攜式光合測定儀測定,測時葉溫為(25±1.0)℃,葉片周圍CO2濃度為350~450μL/L,光強(qiáng)800~1000μmol/(m2•s);葉綠素?zé)晒庥糜龋幔睿螅幔簦澹悖韫荆疲停樱残捅銛y調(diào)制式葉綠素?zé)晒鈨x進(jìn)行測定,主要測定光適應(yīng)下光系統(tǒng)Ⅱ的最大光化學(xué)效率(Fv/Fm),測定時光強(qiáng)為800μmol/(m2•s);葉綠素相對濃度采用KonicaMinnolta生產(chǎn)的SPAD-502型葉綠素計測定。試驗采用單因素隨機(jī)重復(fù)試驗設(shè)計。光合作用和蒸騰作用測定時每個女貞品種選取標(biāo)準(zhǔn)株5株,葉綠素?zé)晒夂腿~綠素濃度選取標(biāo)準(zhǔn)株10株,每株重復(fù)測定3次。
2.結(jié)果與分析
1)不同女貞品種葉片生長性狀比較
4個女貞品種的葉長、葉寬、單株葉片數(shù)和單株葉面積均存在顯著差異(表1)。葉形由大到小依次為女貞>金森女貞>金禾女貞>高森女貞;單株葉片數(shù)由多到少排序為金禾女貞>金森女貞>高森女貞>女貞;單株葉面積由大到小排序為金森女貞>高森女貞>女貞>金禾女貞。
2)不同女貞品種光合特性比較
4個女貞品種的Pn、Tr、Gs和Ci均存在顯著差異(圖1)。凈光合速率Pn由大到小排列順序為金森女貞>女貞>金禾女貞>高森女貞;蒸騰速率Tr由大到小的排列順序為金森女貞>女貞>高森女貞>金禾女貞;氣孔導(dǎo)度Gs由大到小排列順序為金森女貞>高森女貞>女貞>金禾女貞;胞間CO2濃度Ci由高到低排序為高森女貞>金森女貞>女貞>金禾女貞。葉片中的葉綠素濃度對光合作用有較大影響,而光系統(tǒng)Ⅱ最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)被認(rèn)為是反映光抑制的可靠指標(biāo),比值越低證明其發(fā)生光抑制的程度越高,這兩個指標(biāo)能夠較好地反映苗木的實際生長表現(xiàn)[16]。研究結(jié)果(圖2)表明:不同品種女貞的葉片葉綠素濃度和光系統(tǒng)Ⅱ?qū)嶋H光化學(xué)效率(Fv/Fm)均存在極顯著差異,兩個性狀指標(biāo)由大到小排序均為金森女貞>女貞>高森女貞>金禾女貞。
3)不同女貞品種葉片可溶性蛋白質(zhì)和可溶性糖含量比較
不同女貞品種葉片中的可溶性蛋白質(zhì)含量和可溶性糖含量無顯著差異(圖3)。可溶性蛋白質(zhì)含量由高到低排序為高森女貞>女貞>金禾女貞>金森女貞;可溶性糖含量由高到低排序為金森女貞>金禾女貞>高森女貞>女貞。
4)葉片性狀指標(biāo)相關(guān)分析
對8個葉片性狀指標(biāo)進(jìn)行R型相關(guān)分析(表2),結(jié)果表明:葉片中的可溶性蛋白質(zhì)和可溶性糖含量指標(biāo)與其他指標(biāo)無顯著的相關(guān)關(guān)系,葉片葉綠素濃度與Fv/Fm存在極顯著的正相關(guān)關(guān)系,與Pn、Gs、Tr存在顯著的正相關(guān)關(guān)系;Gs與Pn、Fv/Fm、Tr存在顯著的正相關(guān)關(guān)系。
3.結(jié)論與討論
凈光合速率是反映植物生長快慢的關(guān)鍵指標(biāo),尹偉倫認(rèn)為,“凈光合速率×總?cè)~面積”的積可以用來評價樹木的生長潛勢。本試驗對單株葉面積等指標(biāo)進(jìn)行研究,即是考慮了這一因素。通過對4個女貞品種2年生苗的單株葉面積和凈光合速率等指標(biāo)進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)金森女貞生長表現(xiàn)最優(yōu),單株葉面積、凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、葉綠素濃度、Fv/Fm均是最高;其次是女貞和高森女貞,上述各項指標(biāo)均比金森女貞低,生長表現(xiàn)中等;而金禾女貞的上述指標(biāo)均低于其他品種,因此就本研究來看是生長表現(xiàn)最差的品種。
Gs反映的是葉片氣孔開放程度的大小。Trevor等研究表明,水分脅迫期間,氣孔是調(diào)節(jié)光合作用和蒸騰作用的關(guān)鍵因子。試驗中發(fā)現(xiàn)Gs與Pn、Tr、Fv/Fm等指標(biāo)存在顯著的正相關(guān)關(guān)系,其原因可能是在充足的光照條件下,如果光抑制程度較弱(Fv/Fm較高),則氣孔開放程度就相對較高,Gs值增大,水(H2O)和CO2可以自由地從氣孔出入,植物體內(nèi)的水分循環(huán)速度加快,大氣中的CO2也可以及時補(bǔ)充到葉片當(dāng)中,而水和CO2又是光合作用的主要原料,從而提高了光合作用的運(yùn)轉(zhuǎn)效率,最終導(dǎo)致Pn和TR等指標(biāo)升高。研究表明,植物葉片的光合作用增強(qiáng)會消耗更多的胞間CO2,導(dǎo)致Ci降低。植物是通過調(diào)節(jié)氣孔開閉程度來降低和增加胞間CO2濃度,一般情況下,胞間CO2濃度增加常伴隨著氣孔的關(guān)閉和氣孔導(dǎo)度降低。本試驗結(jié)果表明,不同品種女貞Ci與Pn負(fù)相關(guān),但未達(dá)到顯著水平,不同女貞品種的Ci與Fv/Fm、Gs、Tr正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.5208、0.4226、0.4856,顯著性檢驗Pr≤0.1,說明這種正相關(guān)關(guān)系是可能存在的。進(jìn)而分析認(rèn)為,特定的某一植物品種,Ci與GS負(fù)相關(guān),但在特定的環(huán)境條件下,不同植物品種的光合作用指標(biāo)相互比較(比較植物材料差異時),Ci與Gs可能是正相關(guān)。
許多研究表明,植物葉片中的葉綠素含量與Pn、Gs、Fv/Fm等指標(biāo)存在顯著的正相關(guān)關(guān)系。本研究也發(fā)現(xiàn),不同女貞品種葉片的葉綠素濃度與Pn、Gs、Fv/Fm等指標(biāo)存在顯著或極顯著的正相關(guān)關(guān)系。莊猛等對金葉女貞與小葉女貞光合特性進(jìn)行了比較研究,認(rèn)為葉綠素含量較低是造成光能轉(zhuǎn)化幅度和光合作用強(qiáng)度減弱的主要原因。本研究認(rèn)為,一般情況下正常生長的植株如果葉片葉綠素濃度相對較高,則表示植株生長狀況較好,反之則較差。實踐當(dāng)中該指標(biāo)測定起來既經(jīng)濟(jì)又方便,因此建議在生產(chǎn)當(dāng)中,可以通過測定葉片的葉綠素濃度來評判植物的生長狀況,為科學(xué)栽培管理提供參考和依據(jù)。
通過對不同女貞品種葉片的生長性狀及生理指標(biāo)進(jìn)行比較,結(jié)果表明:不同女貞品種葉長、葉寬、單株葉片數(shù)和單株葉面積差異極顯著;葉片的Pn、Tr、Gs、Ci、Fv/Fm、葉綠素相對濃度等生理指標(biāo)差異顯著;葉片中的可溶性蛋白質(zhì)和可溶性糖含量差異不顯著。各項指標(biāo)隨著樹齡、生長季節(jié)和環(huán)境的改變,可能會發(fā)生各種變化,其動態(tài)規(guī)律還有待于進(jìn)一步研究。(本文圖、表略)
本文作者:陳義高 郝明灼 儲冬生 彭方仁 梁有旺 兗攀 韓明慧 單位:江蘇省鹽城市大豐林場 南京林業(yè)大學(xué)森林資源與環(huán)境學(xué)院