避雨栽培對棗光合特性和品質的影響.pdf

收稿日期 2021 07 24 基金項目 安徽省重點研究與開發(fā)計劃面上攻關項目 202004a06020008 和安徽省果樹產業(yè)技術體系專項經費 皖農科 函 2021 711 號 共同資助 作者簡介 張道玲 碩士 E mail 1014490003 通信作者 孫其寶 研究員 E mail anhuisqb 安徽農業(yè)大學學報 2021 48 6 904 910 Journal of Anhui Agricultural University DOI 10 13610 ki 1672 352x 20220106 008 網絡出版時間 2022 1 6 20 50 09 URL 避雨栽培對棗光合特性和品質的影響 張道 玲 1 2 3 周軍永 1 金騰飛 2 張 鵬飛 2 孫其寶 1 1 安徽省農業(yè)科學院園藝研究所 合肥 230001 2 安徽農業(yè)大學園藝學院 合肥 230036 3 宣城市 宣州區(qū)種植業(yè)局 宣城 242000 摘 要 為研究避雨栽培對棗光合特性和品質的影響 以 李府貢棗 為試材 露地栽培為對照 避雨栽培為 處理 測定環(huán)境因子 光合指標的日變化 葉綠素含量及果實品質 結果表明 避雨條件下 光照強度和凈光合速 率顯著低于露地 葉綠素 含量上升 葉綠素 a b比值降低 棗果著色較好 可溶性總糖較露地高 10 單果重及縱 橫經明 顯降低 裂果率低于 5 露地栽培為 50 60 避雨栽培顯著提升棗果內在和外觀品質 降低裂果率 關鍵詞 棗 避雨栽培 光合特性 品質 中圖分類號 S665 1 文獻標識碼 A 文章編號 1672 352X 2021 06 0904 07 Effects of rain shelter cultivation on photosynthetic characteristics and fruit quality of jujube ZHANG Daoling1 2 3 ZHOU Junyong1 JIN Tengfei2 ZHANG Pengfei2 SUN Qibao1 1 Horticulture Research Institute Anhui Academy of Agriculture Sciences Hefei 230001 2 School of Horticulture Anhui Agricultural University Hefei 230036 3 Xuanzhou District Planting Bureau of Xuancheng City Xuancheng 242000 Abstract In order to analyze the effect of rain shelter cultivation on the quality and photosynthetic characteris tics of jujube taken LifuGongzao as the test material and open field cultivation as the control the environment factors photosynthetic indexes chlorophyll content and fruit quality were investigated As results as compared with the open field cultivation in the condition of rain shelter light intensity PAR and photosynthetic rate Pn were sig nificantly decreased the content of chlorophyll was increased while the ratio of Chla Chlb was lower In the rain shelter conditions the fruits had better color and the total soluble sugar was 10 higher than that in the open field but the longitudinal diameter and traverse diameter of fruits and single fruit mass were obviously reduced the fruit cracking rate was below 5 while which was 50 60 cultivated in the open field In conclusion the results suggested that rain shelter cultivation could increase the quality of fruits and reduced the fruit cracking rate Key words jujube rain shelter cultivation photosynthetic characteristics quality 淮河以南夏季雨水集中 雨量較大 此時正值 棗果生長發(fā)育的關鍵時期 由此所導致的棗裂果 病果對南方棗產業(yè)造成了嚴重危害 制約了南方棗 產業(yè)的進一步發(fā)展 前人研究表明 通過覆蓋塑料 薄膜 進行 避雨栽培 可有效降低 果實 裂果及各種病 害的發(fā)生 1 2 且有利于糖分的積累 有機酸的分解 和果實的著色 但對光照強度和凈光合速率有一定 的影響 3 4 目前 關于葡萄等果樹的避雨栽培研究 報道較多 關于棗的相關研究則相對較少 且多只 針對成熟時期的光合特性和棗果實的品質進行 避 雨栽培對棗光合特性 環(huán)境因子及葉綠色含量的季 節(jié)性變化的影響尚 未可知 為系統(tǒng)研究避雨栽培對 環(huán)境因子 棗光合特性和果實品質的影響 本試驗 以鮮食品種 李府貢棗 為試材 以露地栽培為對 照 研究了生長季節(jié) 5 10 月 避雨條件和露地 條件下環(huán)境因子 棗樹光合特性和果實品質的變化 以期為生產上棗樹避雨栽培提供理論依據 48 卷 6 期 張道玲 等 避雨栽培對棗光合特性和品質的影響 905 1 材料與方法 1 1 材料 安徽省農科院棗基地避雨 栽培 處理 和露地 栽培 對照 的 李府貢棗 1 2 方法 1 2 1 主要環(huán)境因子和光合指標的測定 2014 年 7 月 2015 年 5 月期間 兩種栽培方式下 各自選取 長勢良好且基本一致的 3 株棗樹 在朝南面 選取樹 冠中上部 3 片樹葉 使用 Li 6400 型便攜式光合測 定儀 美國 Li cor 公司 測定相關指標 7 00 17 00 期間每隔 2 h 測 1 次 本試驗測定的指標主要為 李 府貢棗 棚內外凈光合速率 Pn net photosynthesis rate 棚內外胞間 CO2 濃度 Ci intercellular CO2 concentration 棚內外大氣 CO2 濃度 Ca CO2 concentration 棚內外氣溫 Ta Temperature 棚 內外氣孔導度 GS stomatic conductance 棚內外 葉片蒸騰速率 Tr transpiration rate 棚內外空氣 相對濕度 RH relative humidity 及棚內外光 合有 效輻射 PAR photosynthetically active radiation 等 1 2 2 葉綠色含量的測定 試驗完畢后 將測定的 李府貢棗 葉片摘下放入液氮帶回實驗室 采用乙 醇萃取葉綠素后 使用分光光度計測定 A665 和 A649 根據公式 如下 計算葉綠素的含量 葉綠色含量 mg g 1 C V N W 1 1 000 1 C 色素含量 mg L 1 N 提取液體積 mL V 稀釋倍數 W 樣品鮮重 g 1 2 3 光響應曲線和 CO2響應曲線的測定 天氣晴 朗的 8 00 11 30 在 0 2 000 mol m 2 s 1光強范圍 內 大氣 CO2濃度為 400 mol mol 1 測定避雨和 露地栽培條件下 李府貢棗 的光響應曲線 Pn PAR 隨后在 0 2 000 mol mol 1 CO2濃度范圍內 光強為 飽和光強 進行 李府貢棗 CO2響應曲線 Pn CO2 的測定 根據以上兩條曲線 分別求 出 兩種模式下 李 府貢棗 光飽和點 LSP 光補償點 LCP CO2 飽和點 CPS 及 CO2補償點 CCP 1 2 4 果實品質的測定 在果實成熟期間 調查統(tǒng) 計兩種栽培方式下 李府貢棗 裂果率 每個處理隨 機采取樹冠外圍中等大小的果實 30 個 使用分析天 平 測定單果重 游標卡尺測量 果實縱橫經 蒽酮比 色法測定 可溶性總糖 標準 NaOH 溶液滴定法測定 可滴定酸 2 6 二氯酚靛酚滴定法測定 Vc 含量 1 3 數據處理 采用 Excel 軟件進行數據整理 使用 t 檢驗方 法對避雨和露地栽培相關數據進行差異顯著性分析 分析 用 Origin 軟件生成折線圖 2 結果與分析 2 1 生長季節(jié)棚內外 主要環(huán)境因子的日變化 如圖 1 a 所示 兩種模式下光照強度的日變化 均呈現明顯 單峰 型 且差異顯著 避雨條件下 比較一天中 7 00 9 00 11 00 13 00 15 00 和 17 00 光照強度的最大值 得出規(guī)律如下 7 月 PAR max 1 236 mol m 2 s 1 9 月 PAR max 1 167 mol m 2 s 1 5 月 PAR max 1 130 mol m 2 s 1 10 月 PAR max 887 mol m 2 s 1 露地條件下 比較得出 7 月 PAR max 1 848 mol m 2 s 1 9 月 PAR max 1 710 mol m 2 s 1 5 月 PAR max 1 689 mol m 2 s 1 10月 PAR max 1 577 mol m 2 s 1 兩種栽培方式下 均表現為 7 月光照最強 5 月和 9 月次之 10 月最 低 5 月和 7 月日變化最大值出現在 11 00 9 月 和 10 月 日變化最大值出現在 13 00 如圖 1 b 兩種栽培 模式 下 環(huán)境 溫度 日變化 基本呈現 低 高 低 的變化趨勢 且棚內外差異 較顯著 棚內溫度較棚外高 避雨條件下 比較 一 天中 7 00 9 00 11 00 13 00 15 00 和 17 00 氣溫的最大值 得出規(guī)律如下 7 月 Ta max 41 9 5 月 Ta max 38 9 10 月 Ta max 32 9 9 月 Ta max 30 6 露地條件下 比較得出 7 月 Ta max 43 09 5 月 Ta max 34 6 9 月 Ta max 33 69 10 月 Ta max 31 65 兩種模式下 最高 環(huán)境 溫度均出現在 7 月 中的 15 00 如圖 1 c 兩種栽培方式下大氣 CO2濃度均呈 現 高 低 高 的變化趨勢 且 傍晚濃度較清晨低 棚內外略有差異 避雨條件下 比較 一天中 7 00 9 00 11 00 13 00 15 00 和 17 00 CO2濃度 的最 大值 得出規(guī)律如下 7 月 Ca max 473 8 mol mol 1 5 月 Ca max 418 1 mol mol 1 10 月 Ca max 412 6 mol mol 1 9 月 Ca max 401 9 mol mol 1 露 地條件下 比較得出 7月 Ca max 504 1 mol mol 1 10 月 Ca max 417 6 mol mol 1 5 月 Ca max 417 5 mol mol 1 9 月 Ca max 394 7 mol mol 1 兩種 模式下最高值均出現在 7 00 且 7 月最高 9 月最 低 5 月 10 月居中 如圖 1 d 空氣相對濕度的日變化趨勢與光照和 溫度 大致 呈負相關 棚內外差異顯著 避雨條件下 比較 一天中 7 00 9 00 11 00 13 00 15 00 和 17 00 相對濕 度的最大值 得出規(guī)律 如下 9 月 RH max 77 7 10 月 RH max 72 3 7 月 RH max 69 9 5 月 RH max 67 1 露地條件下 比 906 安 徽 農 業(yè) 大 學 學 報 2021 年 較得出 7 月 RH max 76 8 9 月 RH max 76 1 5 月 RH max 74 9 10 月 RH max 70 8 2 2 兩種栽培方式下 李府貢棗 光合特性的日 變化 如圖 2 a 所示 兩種模式下 李府貢棗 凈光合 速率差異較顯著 且均為 單峰 型 避雨條件下 比較 一天中 7 00 9 00 11 00 13 00 15 00 和 17 00 相對濕度的最大值 得出規(guī)律 如下 7 月 Pn max 15 99 mol m 2 s 1 9 月 Pn max 11 51 mol m 2 s 1 5 月 Pn max 10 95 mol m 2 s 1 10 月 Pn max 6 89 mol m 2 s 1 最大值均出現在 11 00 露地條件下 比較得出 7 月 Pn max 20 4 mol m 2 s 1 9 月 Pn max 17 2 mol m 2 s 1 5 月 Pn max 12 4 mol m 2 s 1 10 月 Pn max 8 20 mol m 2 s 1 最大值均出現在 9 00 7 月光合作用 最強 10 月最弱 5 月和 9 月居中 注 a b c 和 d 分別為棚內外光照強度 大氣溫度 空氣 CO2濃度和相對濕度的日變化 圖 1 生長季節(jié)棚內外光照強度 大氣溫度 空氣 CO2濃度 相對濕度的日變化 Figure 1 Diurnal variation of PAR Ta Ca and RH of rain shelter and open field cultivation in different months 48 卷 6 期 張道玲 等 避雨栽培對棗光合特性和品質的影響 907 注 a b c 和 d 分別為大棚內外凈光合速率 氣孔導度 胞間 CO2濃度及蒸騰速率的日變化 圖 2 生長季節(jié)大棚內外凈光合速率 氣孔導度 胞間 CO2濃度 蒸騰速率的日變化 Figure 2 Diurnal variations of Pn Gs Ci and Tr of rain shelter and open field cultivation in different months 表 1 避雨栽培和露地栽培 李府貢棗 光與 CO2的飽和點與補償點 Table 1 The LSP LCP CSP and CCP of LifuGongzao under rain shelter and open field cultivation 栽培方式 光飽和點 mol m 2 s 1 光補償點 mol m 2 s 1 CO2飽和點 mol mol 1 CO2補償點 mol mol 1 避雨 栽培 1 400 45 1 600 75 露地 栽培 1 600 30 1 800 65 908 安 徽 農 業(yè) 大 學 學 報 2021 年 表 2 避雨栽培和露地栽培條件下 李府貢棗 中葉綠素含量的變化 Table 2 Changes of chlorophyll content in LifuGongzao under rain shelter and open field cultivation 月份 總葉綠素 mg g 1 葉綠素 a mg g 1 葉綠素 b mg g 1 葉綠素 a b 避雨 栽培 露地 栽培 避雨 栽培 露地 栽培 避雨 栽培 露地 栽培 避雨 栽培 露地 栽培 5 月 1 77 0 02a 1 42 0 02b 1 38 0 01a 1 12 0 02b 0 39 0 02a 0 30 0 01a 3 53 0 09a 3 73 0 04a 7 月 1 70 0 05a 1 45 0 02b 1 29 0 02a 1 16 0 02b 0 41 0 05a 0 29 0 01b 3 23 0 26b 4 08 0 09a 9 月 1 89 0 01a 1 88 0 02a 1 49 0 01a 1 52 0 01a 0 40 0 01a 0 36 0 01b 3 68 0 08b 4 12 0 08a 10 月 1 53 0 05a 1 32 0 02b 1 21 0 08a 1 07 0 02b 0 32 0 02a 0 25 0 01a 3 76 0 14b 4 35 0 05a 注 表中 同行相同指標 不同字母表示差異顯著 P 0 05 圖 3 避雨栽培和露地栽培條件下的棗果 Figure 3 The fruits of jujube under rain shelter and open field cultivation 表 3 避雨栽培和露地栽培條件下果實外觀品質 Table 3 The fruit quality of jujube LifuGongzao under rain shelter and open field cultivation 栽培方式 最大單果重 g 最小單果重 g 平均單果重 g 果實縱徑 mm 果實橫徑 mm 避雨栽培 13 62 5 23 8 52 0 42 b 27 28 0 61b 25 37 0 44b 露地栽培 20 90 10 49 14 97 0 52a 33 33 0 43a 31 38 0 44 a 注 表中同列不同字母表示差異顯著 P 7 月 Gs max 0 31 mol m 2 s 1 10 月 Gs max 0 24 mol m 2 s 1 5 月 Gs max 0 12 mol m 2 s 1 露地條件下 比較 得出 9 月 Gs max 0 46 mol m 2 s 1 7 月 Gs max 0 38 mol m 2 s 1 10 月 Gs max 0 20 mol m 2 s 1 5 月 Gs max 0 12 mol m 2 s 1 兩種模式下 9 月氣 孔導度值最大 5 月最小 7 月和 10 月居中 如圖 2 c 所示 兩種栽培方式下胞間 CO2濃度 基本呈現 高 低 高 的變化趨勢 日變化趨勢與 48 卷 6 期 張道玲 等 避雨栽培對棗光合特性和品質的影響 909 凈光合速率呈現 負相關 且差異顯著 如圖 2 d 所示 兩種栽培方式下 葉片蒸騰速率基 本呈現 單峰 型 且差異顯著 避雨條件下 比較 一 天中 7 00 9 00 11 00 13 00 15 00 和 17 00 蒸 騰速率的最大值得出規(guī)律如下 7 月 Tr max 8 5 mmol m 2 s 1 10 月 Tr max 4 8 mmol m 2 s 1 9 月 Tr max 4 1 mmol m 2 s 1 5 月 Tr max 3 1 mmol m 2 s 1 露地條件下 比較得出 7 月 Tr max 7 8 mmol m 2 s 1 9 月 Tr max 5 1 mmol m 2 s 1 10 月 Tr max 3 7 mmol m 2 s 1 5 月 Tr max 3 0 mmol m 2 s 1 7 月蒸騰速率最強 5 月最弱 9 月 和 10 月居中 2 3 兩種栽培方式下光與 CO2 飽和點與補償點的 比較 由表 1 可知 兩種栽培方式下 避雨栽培 的 李 府貢棗 光 飽和點 與 CO2飽和點 均低于露地 但 光 補 償點 和 CO2補償點 均高于露地 2 4 兩種栽培方式下葉片葉綠素含量的比較 葉綠素是植物進行 光合作用時吸收和傳遞光能 的主要物質基礎 適量的遮光可使其含量增加 葉 綠素 a b 下降 有利于對光能的捕獲和吸收 從而 有效利用弱光 3 葉綠素 a 是以吸收長波光為主 葉綠素 b 則能夠有效地吸收散射光 二者對于光合 作用 起著 至關重要的作用 5 綜合生長季節(jié) 5 月 7 月 9 月和 10 月份 來看 避雨栽培對葉綠素影 響較顯著 避雨 條件下 葉綠素 a 葉綠素 b 及葉綠 素總量高于露地栽培 而葉綠素 a b 則低于露地栽 培 表 2 這 與田田 6 關于避雨栽培對櫻桃光合特 性影響的研究結果一致 2 5 兩種栽培方式下棗果品質的比較 相對于露地栽培 避雨栽培顯著降低了裂果率 棚內 李府貢棗 棗果 裂果率低于 5 而露地栽 培高達 50 60 且 避雨栽培果實 外觀品質高于 露地 圖 3 避雨條件下平均單果重為 8 52 g 露 地栽培為 14 97 g 兩種栽培方式的平均單果重差異 顯著 避雨栽培條件下果實縱橫經分別為 27 28 和 25 37 mm 而露地栽培的分別為 33 33 和 31 38 mm 避雨栽培和露地栽培的果實縱橫經差異顯著 表 3 這與曹錳 7 研究的在快速生長后期葡萄單果重 以及縱橫徑顯著低于露地栽培等相符 兩種栽培模式下棗果內在品質 測定結果詳見表 4 果實硬度差異不顯著 避雨栽培可溶性總糖明顯 高于露地栽培 可滴定酸和 VC 略高于露地栽培 但差異不顯著 綜上所述 避雨栽培對果實硬度 可滴定酸以及 VC 影響不大 卻提高了可溶性總糖 含量 3 討論與結論 3 1 避雨栽培對 李府貢棗 光合特性影響 避雨栽培因覆蓋棚膜 影響光強 大氣溫度等 因子 進而影響棗樹光合作用 這 與 栗進朝 8 楊 尋 9 等研究結果相符 避雨條件下 李府貢棗 5 月和 7 月最強光照在 11 00 9 月和 10 月最強光照 在 13 00 露地條件下 5月和 7月最強光照在 13 00 9 月和 10 月最強光照在 11 00 時 由此可知 研究 棗樹光合特性 露地栽培條件下 春夏季以 13 00 秋季以 11 00 為好 避雨條件下 春夏季以 11 00 秋季以 13 00 為好 余海霞等 10 研究表明 避雨栽培可提高溫度 降低濕度 本研究結果表明 5 月 7 月和 10 月避 雨棚內溫度基本高于露地 但 9 月棚內溫度卻低于 棚外 且低于 10 月棚內溫度 可能 9 月棚內位置選 擇不當 導致測量的溫度較實際值低 植物光合作用隨環(huán)境因子變化而改變 影響果 實的品質和產量 11 12 光飽和點及補償點是反映作 物對光環(huán)境適應性的 重要指標 光飽和點較高 光 補償點較低的作物對光環(huán)境有較強的適應性 反之 則弱 13 避雨栽培的 李府貢棗 對強光的適應能 力下降 光飽和點與 CO2飽和點均低于露地 但光 補償點和 CO2補償點 則相反 說明避雨栽培影響了 棗樹 的 光能利用率 從而影響光合作用 進而導致 單果重下降 石巖在研究蘋果梨葉片光合特性時發(fā)現 營養(yǎng) 枝 無果短枝 果臺副梢葉綠素含量從 5 月份開始 增加 在 8 月達到最大值 其中營養(yǎng)枝葉綠素含量 在 8 月底達到最大值 9 月高于 7 月 14 本研究結 果顯示 避雨栽培和露地栽培條件下 5 月至 9 月 葉綠素含量一直維持在 較高水平 10 月開始下降 說明棗樹葉片 10 月開始衰老 但此時避雨栽培條件 下葉片總葉綠素和葉綠素 a 的含量都顯著高于露 地 說明避雨栽培能在一定程度上延緩棗樹葉片衰 老 3 2 避雨栽培對 李府貢棗 果實品質影響 避雨栽培 能 提高果皮亮度 減少果面斑痕 提 升棗 果外觀品質 15 18 可能 是由于 避雨栽培 在 果實 轉色期提供了相對穩(wěn)定的環(huán)境 果實受外界風雨的 影響程度降低 降低果實機械損傷的程度 也可能 是棚內相對干燥的環(huán)境抑制了一些病蟲害的發(fā)生 從而提高果實表面光潔度 19 20 2014 年 8 月 合肥地區(qū)降雨量達到 162 mm 910 安 徽 農 業(yè) 大 學 學 報 2021 年 較常年 偏多 30 降雨 天數多達 19 d 其余天數為 多云和陰天 日照時數僅為 86 8 h 較常年 偏少 50 即便如此 避雨條件下 李府貢棗 果實可 溶性糖含量仍達到了 25 06 顯著高于露地栽培 說明避雨栽培能顯著提高棗果可溶性糖含量 21 但 不影響果實硬度 可滴定酸和維生素 C 含量 此外 避雨栽培顯著降低了裂果率 本試驗表明 避雨栽培能夠顯著提升棗果實內 在和外觀品質 降低裂果率 促進棗產業(yè)可持續(xù)發(fā) 展 參考文獻 1 付亞群 高媛 孟楠 等 避雨栽培對 赤霞珠 葡萄 綠葉揮發(fā)性組分含量的影 響 J 果樹學報 2017 34 12 1566 1579 2 王凱 避雨栽培對戶太八號葡萄生長發(fā)育及果實品質 的影響 D 楊凌 西北農林科技大學 2015 3 王紫寒 避雨栽培對 澤香 葡萄果實品質和葉片生理 特性的影響 D 泰安 山東農業(yè)大學 2015 4 李晉 避雨栽培在北方葡萄生產中的應用初探 D 秦 皇島 河北科技師范學院 2014 5 史振聲 鐘雪梅 黃海皎 等 遮蔭脅迫對不同耐陰性玉 米葉綠素含量的影響 J 玉米科學 2013 21 4 55 58 63 6 田田 避雨栽培對櫻桃光合特性 果實發(fā)育及相關基因 表達的影響 D 貴陽 貴州大學 2020 7 曹錳 避雨栽培對葡萄生長小氣候及果實品質的影響 D 北京 中國農業(yè)科學院 2015 8 栗進朝 段羅順 張曉申 避雨對葡萄病害和光照強度 的影響 J 果樹學報 2009 26 6 847 850 9 楊尋 鄭超 余玲 等 避雨栽培對葡萄葉片光合特性 的影響 J 現代農業(yè)科技 2013 24 89 94 10 余海霞 羅聰 黃方 等 避雨栽 培對臺農一號芒果園 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