外源6-BA对油橄榄生殖生长期光合特性的影响

严 毅，张夸云，铁筱睿，杨维雄，常晓勇，祖丽媛，段安安，郑 元

（1.昆明市海口林场，云南 昆明 650114；2.昆明市不动产登记中心，云南 昆明 650000； 3.西南林业大学 林学院，云南 昆明 650224）

植物生长调节剂是20 世纪30年代由人工合成可调节植物生长与发育的有机物质，在调节果树的生长发育和器官分化上已经取得了较好的经济效益[1-2]。喷施植物生长调节剂不仅可以弥补品种的遗传缺陷[3]，还可以在某种程度上提高果树对环境的适应能力。同时，在调控果实成熟期、诱导无核、刺激生根、增大果实和改变果形，控制器官脱落和休眠等方面也是较为便捷的途径[4]。

6-苄基腺嘌呤（6-BA）作为一种常见的植物生长调节剂能够打破植物休眠、调控植物的生长发育以及器官形成，被广泛应用于果蔬栽培、花卉栽培等领域[5-6]。金晓蕾等[7]在研究叶面喷施6-BA 对甜荞花芽分化及内源激素的影响时发现，在甜荞麦第2 片真叶期喷施150 mg/L 的6-BA 可加快甜荞花芽分化进程，提早开花，增加单株结实数，提高甜荞的结实率和单株产量。黄卫东等[8]的研究结果表明，在葡萄花（果）穗期使用6-BA处理可以促进叶片同化物的输出，明显增加其碳、氮化物的输入，在幼果期使用6-BA 处理可明显促进葡萄果实膨大。于建娜等[9]的研究结果表明，采前使用6-BA 处理可显著提高葡萄果实单粒质量和单穗质量，对控制贮藏过程中果实腐烂与落粒有效，可显著抑制葡萄的呼吸速率，维持果实硬度，延缓可滴定酸下降，提高贮藏期间可溶性固形物的含量，控制果实细胞膜透性的增加，维持细胞膜的完整性，进而提高葡萄的贮藏品质。赵娇等[10]研究了6-BA 对樟树矮林萌芽更新和精油产量的影响，认为喷施6-BA 有利于樟树矮林的萌芽更新和生物量积累，提高精油的产量。可见6-BA 对植物生殖生长、品质形成、采后生理等方面均具有积极的调控作用，且效果显著。光合作用是植物生长过程中物质积累与生理代谢的基本过程，提高作物叶片的光合作用来促进产量提高已成为众多学者研究的热点[11]。6-BA 作为调控植物生长进程和生理代谢的常用植物生长调节剂，其对植物光合特性的影响受到广大学者广泛关注。

油橄榄Olea europaea为木犀科Oleaceae 木犀榄属Olea常绿小乔木，是世界著名的木本油料树种之一。以其果实所提取的橄榄油，因含有丰富的人体需要的营养成分，已成为畅销全球的健康食品，市场前景十分广阔[12-13]。1964年，昆明市海口林场在周恩来总理的倡导下从阿尔巴尼亚引入5 个品种2 200 株油橄榄苗，其中1 株是由周总理亲手栽植、象征中阿友谊的纪念树。然而，近年来包括周总理亲植树在内的绝大多数油橄榄由于适生性、气候及土壤等原因，已不能正常开花结果，使得云南省油橄榄产业的发展与“总理树”精神的发扬受到严重影响。基于此，本研究中通过对比分析自然生长状态下不同生理期喷施6-BA的油橄榄始花期、盛花期、幼果期、熟果期油橄榄叶绿素相对含量（SPAD）、净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）和水分利用效率（EWU）等光合指标和果熟后产量的差异，探讨外源生长调节剂6-BA 对油橄榄光合特性的调节作用机理，了解光合特性与产量的关系，进而为油橄榄栽培管理提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究地概况

试验地位于昆明市海口林场场部（102°34′E，24°50′N）。年均气温14.6 ℃，极端低温-5.4 ℃，极端高温31.5 ℃，霜期138 d 左右。有少量降雪，年降雨量909.7 mm，干湿季分明，5—10月雨季降雨量占全年降雨量的80%，旱季为11月—翌年4月。海拔1 980 ～2 200 m，西北坡向，坡度l0°～15°。土层厚1.1 m，石灰岩母质，山地红壤，pH6.6[14]。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计

以1964年从阿尔巴尼亚引种至昆明市海口林场油橄榄种植园的51年生油橄榄为研究对象，在林相整齐的油橄榄林分内选择3 个具代表性的林分，在每个林分内分别设置对照样地、试验样地各1 块，各样地面积均为20 m×20 m。从每个样地内随机选择9 株油橄榄作为固定样株，进行光合指标及果实产量的测定。

于油橄榄花芽生理分化期（2014年12月—2015年2月），使用200 mg/L 6-BA，对试验样地内的固定样株逐株进行叶面喷施，每月1 次，促进油橄榄的花芽分化。于形态分化期（2015年4—5月），使用200 mg/L 6-BA，对试验样地内的固定样株逐株进行叶面喷施，每月2 次，提高油橄榄的开花坐果率。每次喷至叶片完全湿润，开始滴水为宜。以不喷施任何药剂，任其自然生长的植株为对照。

1.2.2 测定方法

分别在始花期、盛花期、幼果期、熟果期，选择晴天9:00—11:30 进行光合指标测定。利用脚手架工作平台到达冠层高度，分别在4 个方位选择树冠上层生长正常的枝条前端第5 ～7 片健康成熟叶片，利用便携式光合作用系统（Li-6400，USA），逐株测定油橄榄叶片的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs），测定过程中全程使用自然光。使用CCM-200 Plus 便携式叶绿素仪（Optic，USA）原位测定SPAD 值，数据分析均取平均值。计算水分利用效率（EWU）。

EWU＝Pn/Tr。

2015年9月中上旬，采用电子天平（精确度0.000 1 g）对油橄榄果实产量进行测定。

1.2.3 统计分析

采用Excel 2003 软件对数据进行录入、汇总并制图，采用SPSS 13.0 软件进行数据分析。选用单因素方差分析法（One-Way ANOVA）的LSD 和Duncan 检验对数值进行方差分析，选用直线相关分析法进行相关性分析。

2 结果与分析

2.1 外源6-BA 对油橄榄叶片SPAD 值的影响

叶绿素是作物进行光合作用的物质基础，叶绿素的破坏与降解会直接导致光合作用效率的降低[15]。在始花期、盛花期、幼果期、熟果期4 个生殖生长期，油橄榄叶片SPAD 值呈直线上升趋势，外源6-BA 处理未改变该趋势，但显著提高了油橄榄4 个时期叶片的SPAD 值（P＜0.01）（图1）。外源6-BA 处理后，始花期、盛花期、幼果期、熟果期油橄榄叶片的SPAD 值比CK 分别提高了17.58、18.88、23.51、25.85 mg/g。说明喷施外源6-BA 可增加油橄榄叶片的SPAD 值，延缓叶绿素降解和叶片衰老。

图1 外源6-BA 对油橄榄叶片SPAD 值的影响Fig.1 Effect of exogenous 6-BA on SPAD value in O.europaea leaves

2.2 外源6-BA 对油橄榄光合特性的影响

在4 个生殖生长期，除处理组始花期外，油橄榄Pn呈直线上升趋势，外源6-BA 处理未改变该趋势，但显著提高了油橄榄4 个时期的Pn（P＜ 0.01）（图2）。外源6-BA 处理后，始花期、盛花期、幼果期、熟果期的Pn比对照组分别提高了7.01、4.15、4.29、3.00 mg/g。可见除幼果期外，外源6-BA对油橄榄Pn的影响随生长期逐渐减弱。

在4 个生殖生长期，油橄榄Gs呈先降低、后升高的趋势，外源6-BA 处理后熟果期出现差异。处理组始花期、盛花期、幼果期油橄榄Gs均明显高于对照组，比对照组分别提高了14.68、2.08、 6.88 mmol/(m2·s)，而熟果期油橄榄Gs比对照降低了7.94 mmol/(m2·s)；始花期、幼果期、熟果期处理组Gs与对照组的差异达到显著水平（P＜0.01）（图2）。

在4 个生殖生长期，油橄榄Tr呈先升高、后降低的趋势，外源6-BA 处理后未改变这种趋势。除幼果期处理组Tr高于对照组外，始花期、盛花期、熟果期处理组Tr均低于对照组，分别降低了0.22、0.18、0.65 mmol/(m2·s)；始花期、盛花期、幼果期、熟果期处理组Tr与对照组的差异均达到显著水平（P＜0.05）（图2）。

图2 外源6-BA 对油橄榄光合特性的影响Fig.2 Effect of exogenous 6-BA on photosynthetic characteristics in O.europaea

在4 个生殖生长期，油橄榄EWU呈先降低、后升高的趋势，外源6-BA 处理后未改变这种趋势，但是显著提高了EWU（P＜0.01）（图2）。外源6-BA 处理后，始花期、盛花期、幼果期、熟果期的EWU比对照分别提高了8.22、3.94、1.25、 5.28 mmol/mol。

2.3 生殖生长期油橄榄产量与光合指标的相关性

不同生殖生长期油橄榄产量与各光合指标的相关系数见表1。由表1 可知，油橄榄产量与不同生殖生长期Pn、Gs、Tr、EWU、SPAD 值密切相关。油橄榄产量与始花期、幼果期的Pn，幼果期的Gs，始花期、盛花期、幼果期的EWU，始花期、盛花期、熟果期的SPAD 值呈显著正相关。油橄榄产量与熟果期的Gs，始花期、盛花期、熟果期的Tr呈极显著负相关。说明在始花期和幼果期提高Pn、Gs、EWU和SPAD 值，是保证油橄榄产量的关键，而始花期、盛花期、熟果期过高的Tr和熟果期过高的Gs均不利于油橄榄产量的积累。

表1 不同生殖生长期油橄榄产量与各光合指标的相关系数†Table 1 Correlation coefficients between yield and photosynthetic indexes in O.europaea at each period of reproductive growth stage

3 结论与讨论

本研究结果表明，叶面喷施6-BA 可显著提高油橄榄生殖生长期的SPAD 值、Pn和EWU，显著提高油橄榄始花期、盛花期和幼果期的Gs，能有效抑制油橄榄始花期、盛花期和熟果期的Tr，从而提高水分利用率，但不会对油橄榄各光合指标在不同生殖生长期的变化趋势造成影响。油橄榄产量与不同生殖生长期的Pn、Gs、Tr、EWU、SPAD 值密切相关。始花期和幼果期的Pn，幼果期的Gs，始花期、盛花期和幼果期的EWU，始花期、盛花期和熟果期的SPAD 值，均与油橄榄果实产量呈显著正相关；熟果期的Gs及始花期、盛花期和熟果期的Tr与果实产量呈极显著负相关。说明始花期和幼果期提高Pn、Gs、EWU和SPAD 值是保证油橄榄产量的关键，而始花期、盛花期、熟果期过高的Tr及熟果期过高的Gs均不利于油橄榄产量的积累。

光合作用是植株体内物质代谢及能量转化的枢纽，对植物生长和繁殖具有重大意义。较高的光合能力是形成有效产量的前提和基础[16]，6-BA作为一种通过促进植物生长、提高植物细胞生理活性和抗逆性、调节营养分配等而实现抑制植物衰老的分裂素类物质[17-18]，通过喷施，能够提高植物叶片的光合能力，并已在玉米[19-20]、小麦[21]、杏树[22]以及草莓[23]等植物的栽培中得到证实。本研究中，叶面喷施6-BA 对油橄榄整个生殖生长期的SPAD 值、Pn、Gs、Tr和EWU均产生显著影响，其中处理组SPAD 值、Pn、EWU均显著高于对照。产量测算结果同样显示处理组产量高于对照，说明油橄榄生殖生长期喷施6-BA 增强了光合作用，使植株形成更多的光合产物，从而提高单位面积的产量，这与杨雪[24]的研究结论一致。油橄榄喷施6-BA 后，除熟果期的Gs明显低于对照，始花期、盛花期、幼果期的Gs均显著高于对照，说明油橄榄叶面喷施6-BA 对Gs的影响与对SPAD 值、Pn、EWU的影响趋势一致，而熟果期受内外部因子的影响，通过调节气孔大小来保证较高的Pn和EWU。从油橄榄的Tr来看，叶面喷施6-BA 后，除幼果期处理组的Tr高于对照外，始花期、盛花期、熟果期处理组的Tr明显低于对照，说明油橄榄叶面喷施6-BA 能显著降低Tr，从而提高EWU。

从整个生殖生长期SPAD 值、Pn、Gs、Tr和EWU的变化趋势来看，油橄榄叶面喷施6-BA 不会对整个生殖生长期的光合特性趋势造成影响。油橄榄整个生殖生长期的SPAD 值和Pn呈直线上升的趋势，说明SPAD 值与光合能力密切相关，这与杨凤英等[25]的研究结论一致。气孔是植物与外界环境进行气体交换的重要通道，对植物的蒸腾和光合作用起决定作用[26]。油橄榄整个生殖生长期的Gs和EWU呈先降低、后升高的趋势，而Tr呈先升高、后降低的趋势。油橄榄生殖生长前期Tr不断升高，油橄榄通过降低Gs来控制Tr，所以Tr出现先升高、后降低的趋势，为保证植物正常生理活动所需的光合效率，后期Gs出现升高的趋势，随着气孔的自我调节过程，EWU出现了先降低、后升高的趋势，符合植物生理变化过程。

本研究中仅就6-BA 对于油橄榄生殖生长期光合特性的影响进行了初步研究，200 mg/L 6-BA 是否为油橄榄最佳调控浓度有待进一步证实。同时，由于试验周期短，未能对更多的气象环境因子进行综合评价，后期应进行稳定性和重复性试验。