蘋果樹葉片的光合作用研究
來源： http://www.helpdeskservice.com.cn/ 類別：實用技術 更新時間：2013-03-19 閱讀次
【本資訊由中國糧油儀器網提供】 光合作用是生物界最基本的物質代謝和能量代謝，是生物界賴以生存的基礎，也是地球碳氧循環(huán)的重要媒介。我國是世界上最大的蘋果生產國，葉片光合能力的強弱往往決定了蘋果產量高低及品質優(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。蘋果樹體高大，枝葉繁多，測定光合作用時應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、產地及不同栽培模式下葉片的光合能力。但在試驗研究及生產中，測定蘋果葉片光合作用時常用的方法有：
選擇樹冠中上部、向陽面葉齡相對一致的成熟葉片、選擇樹冠南北兩側中部的成熟葉片、在樹冠東、西、南、北4個方位選擇葉片、或沒有具體說明、或隨機取樣。關于葉位的選擇有：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、頂端向下數的第3或第4葉片。
關于新梢類型的選擇有：外圍延長枝、發(fā)育枝、中枝。李明霞等則對發(fā)育枝、果臺副梢、葉叢枝中的最大葉片分別測定，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定時葉片選擇比較混亂，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”蘋果為研究對象，測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)范葉片光合測定提供指導。
試驗地概況試驗地位于渭北高原的長武縣王東村，東經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)農業(yè)區(qū)。測試園為暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，年均氣溫9.1℃，≥10℃積溫3 029℃，無霜期171ｄ，降水量584ｍｍ，日照時數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。測試園為南北行向，株行距4.0ｍ×5.0ｍ，樹形為小冠疏層形。
測試樹樹勢中等偏上，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75.0ｋｇ，平均單果質量186ｇ，優(yōu)質商品率82.5％。
2010年蘋果花芽分化期（6月18～23日）選擇樹勢、產量、樹冠大小、樹干直徑等相對一致的3棵樹作為測試樹。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。新梢種類在樹冠測定部位選擇同一枝組的延長枝、發(fā)育枝、果臺副梢、葉叢枝各3枝，其中延長枝長30.0ｃｍ左右，發(fā)育枝長20ｃｍ左右、果臺副梢長15ｃm左右，葉叢枝長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定葉片，其中延長枝為從基部向上的第7片葉，發(fā)育枝為第5片葉，果臺副梢為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，采用標準葉室，開放式氣路，每小時測定1次所選葉片的光合速率，測定時葉室方向與太陽光線方向垂直。每次測定時讀取3個穩(wěn)定的數值。測試指標包括凈光合速率、胞間CO2濃度、蒸騰速率、氣孔導度。
葉片光合作用與光照強度、CO2濃度、溫度及葉片的發(fā)育程度、葉片結構等密切相關。蘋果樹冠高大，樹冠不同部位的光照、通風等微生態(tài)環(huán)境不同，可造成不同部位葉片的光合能力出現差異。在樹冠外圍中部東南處，延長枝相對向外，光照、通風等微環(huán)境優(yōu)于發(fā)育枝和果臺副梢，因而光合速率高于發(fā)育枝和果臺副梢；葉叢枝相對向內，光照、通風等微環(huán)境劣于發(fā)育枝和果臺副梢，因而光合速率低于發(fā)育枝和果臺副梢。同一枝組內，延長枝大多由剪口第1芽萌發(fā)，頂端優(yōu)勢明顯，葉片生長旺盛，單葉面積較大且葉片較厚，因而光合能力較強；發(fā)育枝往往由剪口下第2、3個芽萌發(fā)，生長勢較延長枝弱，故其葉片光合能力也較延長枝弱；葉叢枝往往是剪口下第5、6個芽萌發(fā)的短縮枝，受“頂端優(yōu)勢”及光照、通風等微環(huán)境的影響，故其光合能力較弱。果臺副梢是從果臺兩側或一側生長的1～2個強弱不同的枝條，是距果實最近的新梢，與果實的“庫－源”關系最為密切，但其生長往往受果實生長的影響，且與果實存在著相互制約的關系。果臺副梢葉片的光合產物最易運送到果實，葉片光合速率應高于發(fā)育枝葉片，但由于測試樹樹齡較高，掛果量較大，果臺副梢受到果實生長發(fā)育的影響，生長較弱，因而其光合速率低于發(fā)育枝。延長枝、發(fā)育枝、果臺副梢、葉叢枝葉片的光合能力與李明霞等、鄭文君等的測試結果基本相同，與解思敏等的不相同。主要是解思敏等測定的品種為“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、氣孔導度、胞間CO2濃度密切相關，隨著葉片光合能力的提高，蒸騰速率、氣孔導度均顯著提高；光合能力提高或氣孔導度下降都可減少胞間CO2濃度，因此延長枝、發(fā)育枝葉片胞間CO2濃度較低，葉叢枝較高。
同一枝組的延長枝、發(fā)育枝、果臺副梢、葉叢枝葉片的光合速率、蒸騰速率、氣孔導度、胞間CO2濃度存在一定的差異，其中發(fā)育枝、果臺副梢葉片的光合能力接近于4種新梢葉片的平均值，延長枝、葉叢枝葉片的較平均值較遠。發(fā)育枝葉片與果臺副梢葉片相比，受果實生長發(fā)育影響較小，可作為光合作用測定的適宜葉片。延長枝、發(fā)育枝、果臺副梢、葉叢枝葉片的光合速率、氣孔導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”，延長枝葉片的光合能力較高，葉叢枝較低，果臺副梢、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定的適宜葉片。
選擇樹冠中上部、向陽面葉齡相對一致的成熟葉片、選擇樹冠南北兩側中部的成熟葉片、在樹冠東、西、南、北4個方位選擇葉片、或沒有具體說明、或隨機取樣。關于葉位的選擇有：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、頂端向下數的第3或第4葉片。
關于新梢類型的選擇有：外圍延長枝、發(fā)育枝、中枝。李明霞等則對發(fā)育枝、果臺副梢、葉叢枝中的最大葉片分別測定，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定時葉片選擇比較混亂，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”蘋果為研究對象，測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)范葉片光合測定提供指導。
試驗地概況試驗地位于渭北高原的長武縣王東村，東經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)農業(yè)區(qū)。測試園為暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，年均氣溫9.1℃，≥10℃積溫3 029℃，無霜期171ｄ，降水量584ｍｍ，日照時數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。測試園為南北行向，株行距4.0ｍ×5.0ｍ，樹形為小冠疏層形。
測試樹樹勢中等偏上，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75.0ｋｇ，平均單果質量186ｇ，優(yōu)質商品率82.5％。
2010年蘋果花芽分化期（6月18～23日）選擇樹勢、產量、樹冠大小、樹干直徑等相對一致的3棵樹作為測試樹。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。新梢種類在樹冠測定部位選擇同一枝組的延長枝、發(fā)育枝、果臺副梢、葉叢枝各3枝，其中延長枝長30.0ｃｍ左右，發(fā)育枝長20ｃｍ左右、果臺副梢長15ｃm左右，葉叢枝長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定葉片，其中延長枝為從基部向上的第7片葉，發(fā)育枝為第5片葉，果臺副梢為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，采用標準葉室，開放式氣路，每小時測定1次所選葉片的光合速率，測定時葉室方向與太陽光線方向垂直。每次測定時讀取3個穩(wěn)定的數值。測試指標包括凈光合速率、胞間CO2濃度、蒸騰速率、氣孔導度。
葉片光合作用與光照強度、CO2濃度、溫度及葉片的發(fā)育程度、葉片結構等密切相關。蘋果樹冠高大，樹冠不同部位的光照、通風等微生態(tài)環(huán)境不同，可造成不同部位葉片的光合能力出現差異。在樹冠外圍中部東南處，延長枝相對向外，光照、通風等微環(huán)境優(yōu)于發(fā)育枝和果臺副梢，因而光合速率高于發(fā)育枝和果臺副梢；葉叢枝相對向內，光照、通風等微環(huán)境劣于發(fā)育枝和果臺副梢，因而光合速率低于發(fā)育枝和果臺副梢。同一枝組內，延長枝大多由剪口第1芽萌發(fā)，頂端優(yōu)勢明顯，葉片生長旺盛，單葉面積較大且葉片較厚，因而光合能力較強；發(fā)育枝往往由剪口下第2、3個芽萌發(fā)，生長勢較延長枝弱，故其葉片光合能力也較延長枝弱；葉叢枝往往是剪口下第5、6個芽萌發(fā)的短縮枝，受“頂端優(yōu)勢”及光照、通風等微環(huán)境的影響，故其光合能力較弱。果臺副梢是從果臺兩側或一側生長的1～2個強弱不同的枝條，是距果實最近的新梢，與果實的“庫－源”關系最為密切，但其生長往往受果實生長的影響，且與果實存在著相互制約的關系。果臺副梢葉片的光合產物最易運送到果實，葉片光合速率應高于發(fā)育枝葉片，但由于測試樹樹齡較高，掛果量較大，果臺副梢受到果實生長發(fā)育的影響，生長較弱，因而其光合速率低于發(fā)育枝。延長枝、發(fā)育枝、果臺副梢、葉叢枝葉片的光合能力與李明霞等、鄭文君等的測試結果基本相同，與解思敏等的不相同。主要是解思敏等測定的品種為“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、氣孔導度、胞間CO2濃度密切相關，隨著葉片光合能力的提高，蒸騰速率、氣孔導度均顯著提高；光合能力提高或氣孔導度下降都可減少胞間CO2濃度，因此延長枝、發(fā)育枝葉片胞間CO2濃度較低，葉叢枝較高。
同一枝組的延長枝、發(fā)育枝、果臺副梢、葉叢枝葉片的光合速率、蒸騰速率、氣孔導度、胞間CO2濃度存在一定的差異，其中發(fā)育枝、果臺副梢葉片的光合能力接近于4種新梢葉片的平均值，延長枝、葉叢枝葉片的較平均值較遠。發(fā)育枝葉片與果臺副梢葉片相比，受果實生長發(fā)育影響較小，可作為光合作用測定的適宜葉片。延長枝、發(fā)育枝、果臺副梢、葉叢枝葉片的光合速率、氣孔導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”，延長枝葉片的光合能力較高，葉叢枝較低，果臺副梢、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定的適宜葉片。
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