對幾種盆栽櫻桃植株光合代謝差異的研究

　　盆栽果樹受容器限制，根系的分布及其所處的土壤條件與田問植株有很大的差異。大部分盆栽果樹栽植當(dāng)年部分植株可分化花芽，翌年即可開花結(jié)果，而田問植株一般需2-3年才能形成花芽，表明盆栽更有利于植株向生殖發(fā)育方向轉(zhuǎn)變。但不同栽植方式下植株的光合代謝是否有差異，這些差異對環(huán)境的響應(yīng)是否相同，尚缺乏深入研究。作者對田問和盆栽櫻桃植株的光合特性及其對環(huán)境響應(yīng)進(jìn)行比較研究，旨在為其栽培管理提供科學(xué)依據(jù)。

　　1 材料與方法

　　供試材料為-本溪山櫻(CerasussachalinensasIran.)和-大青葉’(C.pseudocerasusG.Don-Daqingye')，苗木于2004年5月初分別栽植于沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)果樹試驗(yàn)基地田問及素?zé)��?盆高20cm,盆口內(nèi)徑25cm,盆底內(nèi)徑20cm)中，冬季保護(hù)越冬。

　　2005年8月下旬，每處理選生長勢一致試材3株，從中選出5個光照良好的頂部新梢，每新梢選1片中部功能葉進(jìn)行光合參數(shù)指標(biāo)測定，2005年8月26日進(jìn)行光合日變化的測定，6:30-17:30每隔1h使用植株粉碎機(jī)對盆栽櫻桃植株進(jìn)行粉碎，測定1次，5次重復(fù)。

　　2 結(jié)果與分析

　　2.1田間與盆栽櫻桃植株光合特性的差異

　　由表1可看出，田問栽培的本溪山櫻及大青葉的Pn均顯著高于其盆栽植株，分別是盆栽植株的，(2跳2.40倍和1.45倍。葉綠素含量也表現(xiàn)出與Pn相似的規(guī)律(2005年6月初測定本溪山櫻及大青葉的葉綠素含量分別為同作者前期2006)研究結(jié)果相比(3.24士0.18)、EVI),田問本溪山櫻葉綠素含量沒有明顯的變化，田問大青葉則下降了249010.22)mg"g-而兩種盆栽植株葉綠素含量均下降明顯，表明盆栽櫻桃生長后期葉綠素降解較早，這可能是導(dǎo)致盆栽植株光合能力下降的原因之一。從氣孔限制值(Ls)上看，兩種田問櫻桃問無明顯差異，但均顯著大于其相應(yīng)的盆栽植株，化效率說明盆栽植株P(guān)n下降不是氣孔限制而是葉肉的光合能力差異造成的，因?yàn)樘飭栐耘嘀仓甑乃?CE),RuBP最大再生速率和表觀量了效率(AQY)均顯著高于盆栽植株。

　　2.2田間和盆栽櫻桃植株光合作用對CO2和光強(qiáng)的響應(yīng)

　　在3501amo1"moI-以下低COZ濃度范圍內(nèi)，田問植株的Pn隨COZ濃度升高而上升的幅度顯著高于盆栽植株(圖1,A,B)oHi問本溪山櫻、盆栽本溪山櫻、Hi問大青葉及盆栽大青葉的COZ補(bǔ)償點(diǎn)(CCP)分別是(89士6),X116士7),X72士6)及(89士6)lamol"moI-，飽和COZ(SC)分別是(2252士46),2886士74),(2292篤9)及(2801此6)lamol"moI-。

　　可見田問植株CCP較其盆栽植株低，表明田問植株對低濃度COz的利用效率高于盆栽植株;盆栽植株SC均較其相應(yīng)田問植株表明盆栽植株可利用更高濃度的COZ。從整體上看田問植株的Pn對COZ響應(yīng)值明顯高于盆栽植當(dāng)COz濃度在1200lamo1"moI-以上時，盆栽大青葉的Pn對COz濃度響應(yīng)趨于平緩。

　　2.3田間和盆栽櫻桃光合作用的日變化

　　從圖ZA中看出，一天中除早、晚外，田問植株的Pn顯著大于盆栽植株。在早晨，隨著光強(qiáng)和溫度的逐漸增強(qiáng)，田問櫻桃的Pn上升幅度明顯快于盆栽櫻桃。下'I幾1-30左右田問櫻桃的Pn出現(xiàn)第2次高峰，但盆栽植株的Pn于上,i幾9.30以后便持續(xù)下降。經(jīng)計(jì)算，田問本溪山櫻、盆栽本溪山櫻、Hi問大青葉及盆栽大青葉的日累計(jì)光合產(chǎn)物(同化COZ總量)分別為459.2n263.-393.9及284.7mmo1"m，由此可見，田問櫻桃的光合能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出盆栽植株。

　　從圖ZB中看出，田問櫻桃的蒸騰速率(Tr)一天中基本呈低一高書氏的變化趨勢，而盆栽植株變化相對較小，且較田問植株低。早晨830前田問和盆栽櫻桃的氣孔導(dǎo)度(Gs)均迅速下降，而后基本維持在一定水平，整體上Hi問植株高于盆栽植株(圖Z)。盆栽櫻桃的胞問COZ濃度(Ci-除在中午1230時低于Hi問植株外，其余各時問均高于Hi問植株(圖Z)。盆栽櫻桃的Gs雖較Hi問植株低但并未造成Ci的下降。Farquhar和Sharkey(1982)認(rèn)為，只有當(dāng)Gs和Ci同時下降時才能確定Pn的下降是氣孔限制造成的，根據(jù)光合作用限制的這一判據(jù)可以斷定，一天中除1230左右外，盆栽櫻桃Pn比田問植株低的原因主要是由葉肉光合能力差異造成的，而不是由于GS較低造成的。

　　3 討論

　　田問植株葉肉光合能力顯著高于盆栽植株，這一點(diǎn)可以從Pn-Ci響應(yīng)曲線中看出，在相同的Ci條件下，Hi問植株的Pn顯著高于盆栽植株，因此Hi問植株對COZ的需求量就顯著高于盆栽植株，即使在Gs高于盆栽植株的條件下，田問植株通過氣孔向細(xì)胞問隙供應(yīng)COZ的速率仍然滿足不了葉肉光合機(jī)構(gòu)對COZ的需求，因而表現(xiàn)出C訂氏于盆栽植株。

　　許多研究表明，水分脅迫能引起葉片Gs和Pn下降，雖然盆栽植株土壤供水能力有限(所用試材每日傍晚澆透水，晴熱天氣的下廠-幾處于一種短期水分脅迫中)，但我們認(rèn)為導(dǎo)致其光合下降的原因不僅僅是土壤水分供應(yīng)不足，因?yàn)樵谏衔?30左右盆栽植株并不缺水，而其Pn卻明顯低于Hi問植株。此外，Ci的變化也表明，盆栽植株P(guān)n的下降也并不是Gs下降造成的。因此我們認(rèn)為，盆栽植株由于根系生長受到限制，可能通過某種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制影響到地上葉片的光合能力。另外，由于盆栽櫻桃受容器的限制對肥水緩沖能力較弱，長時問處于干濕交替的水分脅迫及土壤養(yǎng)分脅迫中，造成植株提前衰老，葉片功能下降，葉綠素含量下降，也可能是導(dǎo)致其Pn較田問植株低的原因之一。

　　盆栽櫻桃植株受水分、土壤養(yǎng)分脅迫導(dǎo)致營養(yǎng)生長較弱，光合能力較低，易提早進(jìn)入衰老階段，使養(yǎng)分有利于向生殖發(fā)育方向轉(zhuǎn)化，這可能是引起盆栽植株早結(jié)果的重要因素之一。但對盆栽植株較低的光合能力與其較早的生殖發(fā)育之問的內(nèi)在聯(lián)系，還需做進(jìn)一步的深入研究。