榆林沙区10个主要鲜食枣品种光合比较研究

付广军，申宏林，娄 力，严加坤，*

(1. 陕西省林业科学院，西安 710082；2. 榆林学院生命科学学院，陕西 榆林 719000)

枣(Zizyphusjujube)是我国栽培历史悠久、分布广泛的重要经济树种[1]，陕北榆林地处黄河红枣产区中心[2]。陕北红枣成熟期处在降水较多的秋季，常常发生裂果，给果农造成很大损失，加之近年来新疆大枣对陕北红枣产业冲击极大，因此，适当发展陕北鲜食红枣对提高当地农民收入具有重要意义。与野生酸枣相比，枣树品种耐旱、耐盐性等较差[3-4]，优良品种主要通过嫁接方式提高对环境的适应性。本试验以当地野生酸枣为砧木，采用高接换头的方式嫁接10个来自全国不同地域的优质鲜食枣品种，对嫁接苗叶片光合速率、叶片SPAD及氮含量[5-9]等进行测定，为选择和应用优良鲜食枣品种提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地榆林市榆阳区陕西省林业科学研究院试验林场，土壤为沙土，表面覆盖20 cm 黄土。林场海拔1 079 m，属温带半干旱大陆性季风气候，年均气温10.7 ℃，年均降水量400 mm左右。

1.2 试验材料

试验材料为嫁接2 a以上的嫁接苗(表1)，土壤、水分、肥料以及病虫害等管理均一致。以滴灌措施维持土壤田间持水量(65±5)%，肥料以滴灌形式加入，施肥量一致。

表1 10个试验枣品种

1.3 测定指标和方法

2018年7月29日9∶00-11∶00利用Li-6400XT便携式光合测定系统测定光合指标，测定时每个品种选择大小和长势一致的植株(样株)，再在样株上选取自顶端起第4片和第5片无破损、无病虫害的叶片；系统参数设置为温度28.0 ℃，光照强度1 000 μmol·m-2s-1，CO2浓度500 μmol·m-2s-1，测定指标包括：净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)；每个叶片测定时采集4次数据，即每品种的每个指标8次重复。

在测定光合作用参数的同时，运用SPAD-502 Pulu便携式叶绿素测定仪(日本) 测量叶片叶绿素相对含量，并将测定叶片带回、烘干，研磨成粉状，利用Elementar UNICUBE元素分析仪测量叶片氮含量。

植物水分利用效率(WUE)=净光合速率/蒸腾速率。

1.4 数据处理与分析

用Excel 2010软件进行数据整理，用SPSS 19.0统计软件进行数据统计和差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同枣树光合参数的比较

净光合速率高有利于形成较高产量。由表2可知，不同枣树品种净光合速率存在较大差异，供试10品种叶片净光合速率为15.37～18.7 μmol·m-2s-1，不同品种之间存在差异，有的之间差异显著(P<0.05)，其中大荔冬枣最高，早脆王次之，清涧圆枣最低，金矮三号也较低。气孔导度表示气孔的张开程度，植物通过调节气孔孔径的大小控制植物光合作用中CO2吸收和蒸腾过程中水分的散失， 气孔导度的大小与光合及蒸腾速率密切相关[10-11]。气孔导度数据与净光合速率结果类似，大荔冬枣最高，蛤蟆枣和早脆王次之，清涧圆枣净光合速率最低。CO2是光合作用的主要原料之一，植物叶片的Ci反映植物叶片进行光合作用是否受到CO2限制。清涧圆枣、蛤蟆枣及大荔冬枣具有较高的胞间CO2浓度，金矮四号和早脆王胞间CO2含量较低。蒸腾速率对植物品种的选育、栽培措施的改进都具有重要的指导意义[12-13]。枣脆蜜、金矮三号六月鲜等蒸腾速率较高，而大荔冬枣、蛤蟆枣及京六零蒸腾速率较低。

表2 不同枣树品种光合速率及气体交换参数

2.2 不同枣树品种水分利用效率的比较

植物叶片水分利用效率表示植物消耗单位水量所产生的同化量，是反映植物利用水分能力的重要指标[14]。表3显示，水分利用效率集中在1.69～2.67 μmol·mol-1之间且品种间具有显著性差异(P<0.05)，大荔冬枣、蛤蟆枣、京六零具有较高的水分利用效率，其它品种水分利用效率由高到低依次为濮阳糖枣、清涧圆枣、早脆王、金矮四号、枣脆密、六月鲜、金矮三号。

表3 不同品种枣树叶片水分利用效率、SPAD及含氮量

2.3 不同品种叶片叶绿素相对含量SPAD及叶片含氮量的比较

叶绿素是植物叶片的首要光合色素，与光合速率、作物营养状况密切相关。所测10品种叶片SPAD在34.38～37.83之间，有的品种间具有显著性差异(P<0.05)，其中大荔冬枣叶片SPAD含量最高，蛤蟆枣次之，京六零最低。叶片含氮量测定结果与叶片SPAD含量类似，大荔冬枣和蛤蟆枣含量最高，京六零最低。

2.4 光合速率参数相关性分析

由表4可知，净光合速率与水分利用效率、叶片SPAD含量及氮含量显著正相关，相关系数由大到小依次为SPAD、水分利用效率、叶片氮含量。胞间CO2浓度与气孔导度呈极显著正相关，与其它指标间相关性不显著。水分利用效率与蒸腾速率之间显著负相关。SPAD受到叶片含氮量控制明显：SPAD与叶片含氮量极显著相关。

表4 光合参数的相关系数

3 讨论与结论

果树生长状况及产量受众多因素影响，其中首要的便是净光合速率，净光合速率可反映植物同化CO2的能力[15]，光合速率越高产量越高。刘婧等[16]研究表明，自然光照下不同类型枣树品种的光合速率差异明显，本研究结果也表明不同枣树品种的净光合速率有着明显差异。大荔冬枣净光合速率最高，清涧圆枣最低。通常叶片净光合速率受到气孔和叶绿素含量的影响。本研究中，由于土壤水分条件良好，气孔限制不应成为光合速率的限制因素，相关分析也证实了这一点。相关性分析显示光合速率受到SPAD影响显著，因此我们认为大荔冬枣等品种由于叶片SPAD含量较高而具有较高的光合速率。氮素是植物不可缺少的生命基础，参与植物的多种生化过程，构成重要的有机物，同时氮是叶绿素重要组成元素。本实验结果显示，叶片氮含量高低直接决定叶片SPAD值大小。基于此，我们认为在沙地水分条件充足的状态下，枣树拥有更高的氮转运能力，提高叶片氮含量对于提高枣树叶片净光合速率具有重要意义。

陕北榆林沙区土壤持水能力差，枣树水分利用率受土壤及环境影响严重。本研究结果表明，大荔冬枣、蛤蟆枣、京六零具有较高的水分利用效率，其它品种水分利用效率由高到低依次为濮阳糖枣、清涧圆枣、早脆王、金矮四号、枣脆密、六月鲜、金矮三号。由于水分利用效率直接受到叶片蒸腾速率的负调控[5]，因此未来在选取适于沙地栽植的枣树品种时，应以低蒸腾高光合品种为主。

综上所述，从光合参数和水分利用效率等方面考虑，陕北沙区引进最佳枣树品种应该具备净光合速率高、蒸腾速率适宜且水分利用效率高等条件。大荔冬枣、蛤蟆枣和早脆王等品种与酸枣树嫁接后较适宜沙区环境，可以适当小面积推广种植，大面积推广种植需要结合产量及品质及市场前景做进一步精确分析。