劉振威,趙潤洲,劉弘
(河南科技學(xué)院,河南新鄉(xiāng),453003)
南瓜是人類最早栽培的古老作物之一,近年來,科研人員在南瓜新品種的選育工作上做了很大努力,南瓜產(chǎn)品的開發(fā)正日益受到世界發(fā)達國家重視,被公認為特效保健食品,南瓜的加工成本低,利潤可觀,所以,南瓜的生產(chǎn)很有前途.光合作用是植物生長過程中非常重要的生理過程之一,受到遺傳和環(huán)境條件的影響,某些光合特性參數(shù)已逐漸成為植物制定栽培措施的科學(xué)依據(jù)[1].在我國關(guān)于南瓜的栽培和選育已有大量報道,而對南瓜的光合特性研究報道較少[2],本實驗對4種南瓜的凈光合速率及其影響因子、葉綠素含量進行研究和比較,旨在了解它們的光合生理生態(tài)特征與差異,以期為南瓜品種的栽培管理提供理論參考.
供試南瓜品種有中國南瓜類型(蜜本和黃狼)和印度南瓜類型(北觀和旋復(fù)).試驗在河南科技學(xué)院南瓜實驗基地進行.2008年4月1~2日營養(yǎng)缽育苗,4月15~16日采用南北行定植于試驗基地,栽培方式為高畦地膜覆蓋、露地栽培,行距110 cm,株距95 cm,所有的南瓜均為食用南瓜,蔓性品種,實行立架吊蔓栽培方式,進行常規(guī)的栽培管理.
凈光合速率及影響因子的測定:于苗期(5月10~11日)選2個連續(xù)晴天,在蜜本、黃狼、旋復(fù)、北觀4個品種中隨機選擇兩行,每行選擇3株有代表性的生長正常的植株,每株選擇中上部正常生長且葉位相同的2片功能葉進行標(biāo)記,定為當(dāng)日測定對象.用Li-6400光合測定儀采用往返測的方法8:00~18:00 2 h測定1次,測定內(nèi)容包括不同南瓜品種的凈光合速率(Pn μmol/m2/s),蒸騰速率(Tr mmol/m2/s),氣孔導(dǎo)度(Gs mol/m2/s),胞間 CO2濃度(Ci、μmol/m2/s)和葉溫(Tleaf℃ ).
葉綠素含量的測定:于觀測日用打孔器取蜜本、黃狼、旋復(fù)、北觀葉片各0.2 g,采用80%丙酮溶液浸提,用TU-1901雙光束紫外可見光分光光度計測定波長663 nm和645 nm下的吸光度,利用公式計算葉綠素含量 (chl mg/g),對結(jié)果進行分析[3],分別重復(fù)3次,取其平均值.
不同品種南瓜凈光合速率及其影響因子的比較如表1,由表1可以看出:4個南瓜品種的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率的日平均值都是旋復(fù)最高,其次為北觀,黃狼,最低的是蜜本.旋復(fù)的凈光合速率為25.3 μmol/m2/s,比北觀、黃狼、蜜本分別高20.4%、38.2%、83.2%.氣孔導(dǎo)度旋復(fù)高黃狼37.1%,高蜜本76.1%.蒸騰速率旋復(fù)為6.21,高黃狼22.24%,高蜜本66.04%.
胞間CO2濃度日均值最高的是北觀,其次黃狼、蜜本,最低的是旋復(fù).北觀高于黃狼36.6%,高于蜜本90.2%.這初步說明北觀的光合潛力大,但也不是絕對的,因為還要受其他因素的影響.
經(jīng)過多重比較可以看出:四個品種凈光合速率在0.01和0.05水平上差異均顯著;黃狼和北觀,蜜本和黃狼的氣孔導(dǎo)度在0.01和0.05水平上差異都顯著;北觀和黃狼、旋復(fù)和黃狼、黃狼和蜜本在0.05水平上蒸騰速率差異顯著,旋復(fù)和蜜本在0.01水平上差異顯著;北觀和黃狼、黃狼和蜜本、北觀和蜜本的胞間CO2濃度在0.01和0.05水平上差異顯著;蜜本和黃狼、旋復(fù)的葉溫在0.05水平上差異顯著,北觀與其余3種葉溫差異不顯著.
表1 不同品種南瓜凈光合速率及影響因子對比
葉綠體是植物進行光合作用的場所,各種葉綠素是主要的光合作用功能單位,所以葉綠素含量可以作為衡量光合性能的指標(biāo),葉綠素a在紅光部分吸收帶較寬有利于直射光或較強光照下生長,葉綠素b含量大,說明利用藍紫光的能力強,適于散射光或弱光下生長,葉綠素總含量越大,越有利于吸收更多的太陽輻射[4,5].
不同品種南瓜葉綠素含量比較如表2,葉綠素a含量和葉綠素a+b含量比較結(jié)果均為:蜜本>旋復(fù)>黃狼>北觀.蜜本南瓜葉綠素a含量和葉綠素a+b含量均最高,其中蜜本的葉綠素a+b含量高于北觀2.59%,高于旋復(fù)6.51%.蜜本的葉綠素a含量分別高于北觀5.4%,高于旋復(fù)0.39%.說明蜜本南瓜可吸收較多的太陽輻射,且吸收利用強光的能力最強.
表2 不同品種葉綠素含量的比較
葉綠素b含量比較結(jié)果如下:北觀>蜜本>黃狼>旋復(fù).北觀的葉綠素b含量最高,說明其利用弱光的能力最強.
葉綠素a/b的值越小,葉綠素b的含量相對就越多,利用弱光的能力越強;葉綠素a/b的值越大,葉綠素a的含量相對就越多利用強光的能力越強[6].葉綠素a/b的值北觀最小,也反映了北觀利用弱光的能力強.
經(jīng)過多重比較可知,4種南瓜的葉綠素a含量蜜本和黃狼、北觀和黃狼在0.01和0.05水平上差異顯著;葉綠素b含量蜜本和黃狼、蜜本和北觀在0.05水平上差異顯著;葉綠素a+b含量在0.05水平上差異顯著,在0.01水平上蜜本和北觀、黃狼、旋復(fù)差異顯著;葉綠素a/b蜜本和北觀、旋復(fù)在0.05水平上差異顯著.
旋復(fù)的凈光合速率最高,利用強光的范圍也最廣,但是葉綠素含量表明,中國南瓜的蜜本利用強光的能力強.這可以說明蜜本的光合潛力較大,可以為選育新品種提供材料.而這種情況的出現(xiàn)可能與蜜本和黃狼的葉表面布滿白色絨毛,使其葉片反射光致使利用光能的利用能力降低.
不同品種南瓜凈光合速率及其影響因子的比較:4個南瓜品種的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率的日平均值都是旋復(fù)最高,其次為北觀,黃狼,最低的是蜜本.胞間CO2濃度日均值最高的是北觀,其次黃狼、蜜本,最低的是旋復(fù).這初步說明北觀的光合潛力大,但也不是絕對的,因為還要受其他因素的影響.4個品種凈光合速率在0.01和0.05水平上差異均顯著;黃狼和北觀,蜜本和黃狼的氣孔導(dǎo)度在0.01和0.05水平上差異都顯著;北觀和黃狼、旋復(fù)和黃狼、黃狼和蜜本在0.05水平上蒸騰速率差異顯著,旋復(fù)和蜜本在0.01水平上差異顯著;北觀和黃狼、北觀和蜜本的胞間CO2濃度在0.01和0.05水平上差異顯著;蜜本和黃狼、旋復(fù)的葉溫在0.05水平上差異顯著,北觀與其余3種葉溫差異不顯著.
不同品種南瓜葉綠素含量比較表明:南瓜蜜本葉綠素a含量和葉綠素a+b含量均最高,說明蜜本南瓜可吸收較多的太陽輻射,且吸收利用強光的能力最強.北觀的葉綠素b含量最高,說明其利用弱光的能力最強.4種南瓜的葉綠素a含量蜜本和黃狼、北觀和黃狼在0.01和0.05水平上差異顯著;葉綠素b含量蜜本和黃狼、蜜本和北觀在0.05水平上差異顯著;葉綠素a+b含量在0.05水平上差異顯著,在0.01水平上蜜本和北觀、黃狼、旋復(fù)差異顯著;葉綠素a/b蜜本和北觀、旋復(fù)在0.05水平上差異顯著.
[1]朱萬澤,王金錫,薛建輝.臺灣榿木引種的光合生理特性研究[J].西北植物學(xué)報,2004,24(11):2012-2019.
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