3种OT系列切花百合开花期光合日变化特性研究

3种OT系列切花百合开花期光合日变化特性研究

刘巧玲1，周 斌1， 廖 晴2， 盛 玮1

(1.新疆林业科学院，新疆乌鲁木齐 830002；2.新疆农业科学院园艺作物研究所，新疆乌鲁木齐 830002)

摘要[目的] 探讨3个OT系列切花百合品种开花期光合作用的日变化特性。[方法] 以从荷兰引进的3个OT系列切花百合品种可可茶(Cocossa)、冰块(Ice Cube)、萨塔瑞罗(Saltarello)为供试材料, 在开花期对各品种光合作用的日变化进行观测，比较了不同品种光合作用的共性和特性。[结果] 在相同光照及高温条件下，冰块(Ice Cube)用“午休”来减少光合作用及叶片水分蒸腾速率，且该品种对光能的利用率较高；可可茶(Cocossa)具有较好的耐旱性和节水能力；冰块(Ice Cube)午间光合速率降低主要是受非气孔限制因素的影响。[结论] 该研究可为OT系列百合品种的筛选及优质高效栽培与管理提供理论依据。

关键词OT系列百合；光合作用；日变化特性

中图分类号S682.2+65

基金项目新疆维吾尔自治区公益性科研院所基本科研业务资助项目；新疆维吾尔自治区科技厅成果转化项目(201254113)。

作者简介刘巧玲(1980- )，女，新疆乌鲁木齐人，工程师，硕士，从事园林植物引种、繁育等方面的研究。

收稿日期2015-07-30

StudiesonDiurnalVariationsofPhotosyntheticCharacteristicsofThreeOTSeriesofCut-flowerLilyVarietiesinFloweringStage

LIUQiao-ling1，ZHOU Bin1，LIAO Qing2et al(1.XinjiangAcademyofForestry,Urumqi,Xinjiang830002; 2.HorticultureInstituteofXinjiangAcademyofAgriculturalSciences,Urumqi,Xinjiang830002)

Abstract[Objective] The research aimed to discuss the diurnal variations of photosynthetic characteristics of three OT series cut-flower lily varieties in flowering stage.[Method] Taking three OT series cut-flower lily varieties including Cocossa，Ice Cube，Saltarello as test materials，the diurnal variations of photosynthetic characteristics of each variety in the flowering stage were observed.The commonness and characteristics of photosynthesis of different varieties were analyzed.[Result] Under the same light and high temperature conditions，Ice Cube used a "lunch break" to reduce photosynthesis and leaf transpiration rate and it had higher utilization rate of light energy.Cocossa had better drought resistance and water-saving ability.The depression of photosynthetic rate of Ice Cube was influenced by non-stomatal limitations.[Conclusion] The research could provide theoretical basis for the screening and high-quality efficient cultivation and management of OT series cut-flower lily varieties.

KeywordsOTseriescut-flowerlily;Photosynthesis;Diurnalvariations

OT系列百合是东方百合和喇叭百合杂交品种，其品种特性具有一些老品种所无法比拟的优势[1]：花苞大、花色丰富、花香从以往的香浓改为淡雅，生长周期的缩短、植株高度的适中、品种抗性的增强。这些都决定了该品种将引导百合市场的新潮流，将逐渐成为百合的发展方向。蒸腾作用和光合作用是与植物生长发育及产量品质密切相关的生理过程。叶片的气孔导度是估算蒸腾速率和光合速率不可或缺的重要参数之一。因此,研究植物气孔导度、蒸腾速率及光合速率等光合特性是温室植物生产中环境调控与优化管理的重要前提[2]。笔者以从荷兰引进的3种OT系列切花百合原种为试验材料,分析了不同品种光合作用的共性和特性，以期为OT系列百合品种筛选及优质高效栽培管理提供理论依据。

1材料与方法

1.1材料选取3个OT系列杂交百合品种：可可茶(Cocossa)、冰块(IceCube)、萨塔瑞罗(Saltarello)，规格均为14～16cm，种源为荷兰进口种球，种植于乌鲁木齐县南山水西沟镇温室大棚中，在百合生产上，为了保证切花品质，常用遮阳网覆盖调节光照防止茎秆向光生长弯曲及强光胁迫，因此采用了50%遮阳网遮阴处理，种植株行距为15cm×20cm。

1.2试验方法在百合开花期，选择一个晴天( 9:00～19:00)，使用英国Hansatech公司生产的PPSystems便携式光合测定仪(CIRAS-2)测定光合日变化，每隔2h测定1次。为了消除时间上的误差, 每个品种选取3株，取其平均值，每次重复测定时各品种间采取随机测定的方法。

同时，记录净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和细胞间CO2浓度(Ci)等参数值。采用Excel2013对数据进行描述性分析，采用SPSS19.0统计软件对试验数据进行统计与分析。

2结果与分析

2.13种OT系列百合叶片净光合速率(Pn)的日变化冰块(IceCube)净光合速率Pn的日变化值呈双峰趋势，11:00和15:00 Pn值较高，具有明显的午休现象； 可可茶(Cocossa)和萨塔瑞罗(Saltarello)净光合速率Pn的日变化值呈单峰趋势，均在13:00时达到最高值；可可茶(Cocossa)Pn的变化较为急剧，早晨和傍晚Pn值均为三者最低，午间Pn值又为三者最高，急速上升达到最高值后又急剧下降，对外界气象因子较为敏感；萨塔瑞罗(Saltarello)Pn值的变化较为平缓，特别是Pn达到最高点后下降缓慢，午后光合能力较强。

图1　3种OT系列百合叶片净光合速率的日变化

2.23种OT系列百合叶片气孔导度(Gs)的日变化气孔作为水分和CO2进出叶片的通道，控制着叶片光合作用所需的物质原料。气孔运动对叶片缺水非常敏感，轻度水分亏缺就会引起气孔导度下降。与Pn值的变化趋势相同，冰块(IceCube)的Gs值呈双峰变化趋势，高峰分别在11:00和15:00出现，第2个峰值低于第1个峰值，出现了午休现象。可可茶(Cocossa)和萨塔瑞罗(Saltarello)叶片气孔导度的日变化呈单峰变化趋势，可可茶(Cocossa)的Gs峰值出现在13:00，高峰后急剧下降，而萨塔瑞罗(Saltarello)的Gs峰值出现在11:00，高峰后下降缓慢。

图2　3种OT系列百合叶片气孔导度的日变化

2.33种OT系列百合叶片蒸腾速率(Tr)的日变化蒸腾速率是指单位叶面积在单位时间蒸腾散失水分的数量，与净光合速率和气孔导度的变化趋势相一致，冰块(IceCube)的E值呈现双峰趋势，在11:00和15:00出现高峰，13:00出现午休现象；可可茶(Cocossa)和萨塔瑞罗(Saltarello)均呈单峰抛物线型，在13:00达到最高值。13:00左右正是气温最高、光强最强的时段, 高温和强光导致叶温迅速增高, 叶片内外气压梯度增加, 导致蒸腾速率加快。

图3　3种OT系列百合叶片蒸腾速率的日变化

2.43种OT系列百合叶片胞间CO2浓度(Ci)的日变化3种OT系列百合叶片胞间CO2浓度(Ci)的日变化均呈现早晨最高、中午降低、傍晚回升的趋势,这与植物白天利用CO2进行光合作用有关, Ci中午出现一个低谷, 似乎说明Ci对Pn有直接影响。经相关检验发现, 3种OT系列百合叶片的净光合速率与胞间CO2浓度呈极显著负相关(冰块百合叶片的净光合速率与胞间浓度的相关系数为-0.910,可可茶百合叶片的净光合速率与胞间浓度的相关系数为- 0.922,萨塔瑞罗百合叶片的净光合速率与胞间浓度的相关系数为-0.818)。

图4　3种OT系列百合叶片胞间CO 2浓度(Ci)的日变化

3结论与讨论

(1)3个OT系列杂交百合品种中冰块(IceCube)净光合速率日变化Pn值呈双峰趋势，具有明显的午休现象； 可可茶(Cocossa)和萨塔瑞罗(Saltarello)净光合速率日变化Pn值呈单峰趋势。这表明在相同光照及高温情况下，冰块(IceCube)会产生自我保护，用“午休”来减少光合作用及叶片水分蒸腾速率。

(2)3个OT系列杂交百合品种中冰块(IceCube)净光合速率Pn日值及日均值最高，说明该品种对光能的利用率较高，这与田间观测到的该品种生长速度快的结果相一致。

(3)3个OT系列杂交百合品种中可可茶(Cocossa)蒸腾速率Tr日值及日均值最低，说明在相同环境条件下该品种具有较好的耐旱性和节水能力[3]，冰块(IceCube)蒸腾速率Tr日值及日均值较高，一方面说明它的输导组织发达，生理活动比较旺盛；另一方面说明其生长发育要消耗更多的土壤水分，在干旱季节或降雨较少的地区栽培，需要更频繁的灌溉以补充水分，确保其生命活动的正常进行。

(4)冰块(IceCube)午间净光合速率Pn下降阶段出现叶片胞间CO2浓度Ci升高, 气孔导度Gs降低的趋势, 表明这个品种净光合速率降低均不是由于气孔限制因素引起叶肉细胞间CO2不足, 而主要是由非气孔限制因素引起,如叶肉阻力、叶肉自身羧化酶活性等[4]，具体因素还需进一步研究。

参考文献

[1]杨爽，袁晓娜，王中轩，等.‘OT’系列百合品种评价体系的构建[J].北方园艺，2014(14)：55-58.

[2]李刚.温室切花百合气孔导度、蒸腾速率及光合速率模拟研究[D].南京：南京林业大学，2012.

[3]蔡嘉琪，尹林克，钱春,等.七个酿酒葡萄品种光合特性的研究[J].落叶果树，2008(3)：14-16.

[4]梁开明,曹洪麟，徐志防，等.台湾青枣及野生种的光合作用日变化及光响应特征[J].园艺学报，2008,35(6)：793-798.