日光温室与露地红玛瑙甜樱桃光合特性比较

聂国伟，戴桂林，杨晓华，宋永宏，李静江，韩 凤

（山西省农业科学院果树研究所，山西太谷030815）

设施栽培甜樱桃比露地提早上市，产值比露地提高很多倍，同时还可以避免早春晚霜对花器损伤、冬季极限低温对树体的伤害以及熟期果实遇雨裂果等露地难以克服的困难，使得甜樱桃设施栽培迅猛发展。目前，对露地栽培果树的光合特性研究较多[1-9]，但对设施栽培果树光合作用的研究仅见于桃、李、杏等[10-16]，有关樱桃设施条件下的生理基础和栽培研究报道较少。

本研究以山西省农业科学院果树研究所选育的甜樱桃品种红玛瑙为试材，分别从温室内外光合速率日变化、Pn-Par和Pn-CO2响应等方面对其光合特性进行研究，旨在探明红玛瑙樱桃对于设施栽培的生理反应，建立相应的优质高产栽培模式，具有重要的理论指导意义。

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验于2010年3—5月在山西省农业科学院果树研究所甜樱桃栽培区进行。设施为一面坡式塑料温室，长度75 m，跨度 9 m，顶高3.5 m，用喜丰EVA膜扣棚，稻草毡覆盖保温。试材为日光温室及露地5年生红玛瑙樱桃，株行距1.5 m×2.0 m。采用常规管理，温室樱桃采收后将覆盖膜去掉。

1.2 试验方法

日光温室内外红玛瑙果实膨大期净光合速率日变化的测定，选晴天进行。在树冠外围南侧方向选枝条中部成熟叶片，每隔1 h测一次。采用美国产Li-6400型便携式光合测定仪测定。

Pn-Par响应特性于温室内外晴天上午（9：00—11：00）测定。选取红玛瑙树体南侧新梢中部相同叶龄的成熟叶片进行测定，2次重复，结果取其平均值。设定光合测定仪叶室工作参数为：温度为25℃，CO2浓度为环境 CO2浓度，光强梯度为：0，50，100，150，200，500，800，1 000，1 200，1 500，1 800，2 000，2 300，2 500，2 800，3 000 μmol/（m2·s）。

Pn-CO2响应特性的测定时间及叶片选择同Pn-Par响应特性的测定。设定光合测定仪叶室参数为：光强2 300 μmol/（m2·s），温度25℃，CO2浓度梯度为：50，100，150，200，300，400，600，800，1 000，1 200，1 500，1 700，2 000 μmol/mol。

2 结果与分析

2.1 温室与大田红玛瑙光强响应特性比较

于2010年分别对温室与大田甜樱桃红玛瑙进行了Pn-Par响应曲线测定，结果如图1，2所示。

从图1、图2可以看出，在温度、相对湿度、CO2浓度相对稳定的条件下，温室与大田红玛瑙叶片的Pn-Par响应曲线变化趋势基本相似，都随着光强的逐渐增大Pn值相应增加，达到最大值后，又随着光强的继续增大，Pn值开始下降。在初期响应阶段，即线性阶段（光强为0～200 μmol/（m2·s）时），Pn-Par的斜率即为表观量子效率，代表叶片对低光强的利用效率，温室与大田线性方程分别为y＝0.045 2x－1.338 3与 y＝0.036 8x－1.213 4，其表观量子效率分别为 0.045 2，0.036 8（CO2/光子），说明温室红玛瑙樱桃与大田相比，其对弱光的利用能力增强了。

当光强大于200 μmol/（m2·s）后，Pn-Par的响应呈曲线相关，温室内与大田的曲线方程分别为y＝-4E-06x2＋0.017 2x＋1.975 8 和 y＝-3E-06x2＋0.013 7x＋1.395 8。计算得出，温室与大田红玛瑙的光补偿点分别为29.6，32.97 μmol/（m2·s），光饱和点分别为2 200，2 283.3 μmol/（m2·s），表明温室与大田红玛瑙对光强的利用范围略有不同，温室内大樱桃有较低的光补偿点和饱和点。在光饱和点时，Pn的最大值（Pmax）仍低于露地的Pmax，光饱和点降低的幅度大于补偿点降低的幅度，即对光的适应范围有所缩小，但是在弱光辐射下（Par＜400 μmol/（m2·s））的Pn和光能利用率高于露地。而且从图1，2还可看出，温室与大田相比较，在光强接近的情况下，温室红玛瑙有较高的光合速率，说明温室红玛瑙对光强有较高的利用效率。

2.2 温室与大田红玛瑙对CO2响应特性比较

于2010年分别对温室与大田红玛瑙甜樱桃进行了Pn-CO2响应曲线的测定，结果如图3和图4所示。

从图3、图4可以看出，温室与大田红玛瑙叶片的Pn值随着CO2浓度的逐渐增加而增大，达到最大值后，随着CO2浓度的继续增加，Pn值开始下降。在CO2浓度低于200 μmol/mol时，光合速率与CO2浓度呈线性关系，温室与大田线性方程分别为 y＝0.038 7x－2.008，y＝0.039 5x－2.394 1。初始斜率即羧化效率（CE）代表了红玛瑙对低CO2浓度的光合效率，上述方程表明，温室与大田相比，在CO2浓度较低时红玛瑙光合作用对CO2的利用率比较低。当CO2浓度大于200 μmol/mol，光合速率与CO2浓度呈曲线相关，温室与大田曲线方程分别为y＝-9E-06x2＋0.034 8x－1.481 9 与 y＝-9E-06x2＋0.032 8x－1.528 3。CO2的补偿点分别为 51.88，60.61μmol/mol，饱和点分别为 1933，1822 μmol/mol。这说明温室与大田相比，红玛瑙光合利用CO2浓度的范围较大，较高浓度CO2有利于温室红玛瑙的光合作用。

2.3 日光温室内外红玛瑙光合速率日变化研究

从图5可以看出，日光温室内外红玛瑙净光合速率的日变化均为双峰曲线，有明显的午休现象，第1个峰值出现的时间均为10：30左右，为全天净光合速率的最高峰，净光合速率值分别达到11.114，13.543 μmol/（m2·s）。红玛瑙樱桃在日光温室内出现第1次峰值后，净光合速率值开始下降，在15：30左右降至最低，然后又回升，在16：30出现第2次高峰后再次降低。

露地栽培条件下，红玛瑙樱桃在第1次出现峰值之后开始降低，约在13：30时达到低谷，15：30左右出现第2次高峰后逐渐降低。在果实膨大期，日光温室红玛瑙净光合速率日变化的2次高峰值均低于露地栽培。

3 结论与讨论

本研究表明，温室与大田红玛瑙的光补偿点分别为29.6，32.97 μmol/（m2·s），光饱和点分别为2 200，2 283.3 μmol/（m2·s），表明温室与大田红玛瑙对光强的利用范围略有不同，温室内大樱桃有较低的光补偿点和饱和点，说明温室红玛瑙光合对弱光的利用能力高于露地。在光强接近的情况下，温室红玛瑙有较高的光合速率，表明红玛瑙是个很好的温室栽培品种，属于喜光性较强的树种，对光照的要求较高，在温室栽培时要注意栽培密度，整形修剪非常重要，并注意选用透光性能好的膜覆盖，以减少因覆盖导致的光照减弱。

CO2补偿点分别为 51.88，60.61 μmol/mol，饱和点分别为 1 933，1 822 μmol/mol。这说明温室与大田比较，红玛瑙光合利用CO2浓度的范围较大，较高浓度CO2有利于温室红玛瑙的光合作用。生产中应通过施用有机肥来增加CO2浓度，以提高光合速率。

本研究结果还表明，温室栽培条件下红玛瑙甜樱桃的净光合速率日变化呈双峰曲线，具有明显的午休现象，这与露地栽培是一致的。温室条件下红玛瑙净光合速率日变化的2次高峰值均低于露地，这是由于温室与露地相比，光照透过棚膜后，光强有所减弱，CO2浓度也略低于露地，从而导致Pn值低于露地。温室红玛瑙净光合速率第2次高峰出现的时间比露地栽培有所推迟，可能与温室内温度达到最高值之后，气温下降比较缓慢有关。在红玛瑙温室栽培中，一定要注意通风口的合理设计，保持温室内良好的空气流通，满足温度升降的要求。

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