2种梨砧木叶片光合与气孔形态特征研究

为了探讨梨砧木光合作用与气孔形态特征间的关系及其对环境的适应性,分别以杜梨和豆梨为试材,分析了2种砧木生长量、叶片各光合参数日变化规律和下表皮气孔形态特征的差异情况。观测结果表明:相同环境条件下,杜梨的生长量显著高于豆梨的;两者间净光合速率(Pn)日变化规律的差异显著,其中,杜梨叶片Pn的日变化曲线呈单峰曲线,而豆梨的为双峰曲线,且杜梨的Pn整体大于豆梨的;杜梨的气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)在10:00时后均显著大于豆梨的,但杜梨的水分利用效率(WUE)仍维持在较高水平上;豆梨叶片下表皮气孔密度是杜梨的1.5倍;两者气孔长度、气孔开度的日变化规律均相似,但在白天气孔开度的最小值,杜梨出现在14:00时,而豆梨出现在12:00时。相关性分析结果表明:杜梨的WUE与试验环境温度(T)呈显著负相关(P<0.05),而与叶片表面的相对湿度(Hr)呈显著正相关(P<0.05);豆梨的WUE与T呈极显著负相关(P<0.01),而与RH呈显著正相关(P<0.05)。研究结果表明:豆梨气孔对高温、强光等环境的响应较为敏感且强烈,随着每日温度的升高,其气孔闭合现象出现的时间提早,致使光合作用减弱;而杜梨能够保持气孔的正常形态,且杜梨的Gs、Tr均维持在较高水平上,其光合能力较强,并具有较高的水分利用效率,从而表现出更强的环境适应性。     

外源钙和NO对盐胁迫下梨保护酶的影响

【目的】为探明提高梨对盐生环境适应性的途径。【方法】以组织培养愈伤组织为试材,进行NaCl胁迫处理,检测保护酶活性的变化,并用外源CaCl_2和NO处理耐盐性弱的愈伤组织材料分析其对盐胁迫下保护酶活性的影响。【结果】在NaCl胁迫下,杜梨的SOD、POD和APX酶活性均为先上升后下降的趋势,CAT酶活性在处理6h时虽下降但之后快速上升;雪花梨四种酶活性均呈下降趋势。外源CaCl_2和SNP处理可以显著提高NaCl胁迫下雪花梨SOD、POD和CAT酶活性,而对APX酶活性影响不显著。【结论】与杜梨相比,雪花梨保护酶系统对NaCl胁迫的响应不敏感,而外源钙和一氧化氮可以通过激活特定的保护酶系统以增强其耐盐性。     

干旱胁迫对2种梨砧木生长及叶绿素荧光特性的影响

以杜梨(Pyrus betulaefolia Bunge.)和豆梨(Pyrus calleryana Decne.)2 a生实生苗为材料进行盆栽控水试验,对持续性梯度干旱胁迫处理下梨砧木幼苗生长、叶片光合特性及色素含量、叶绿素荧光特性的变化进行研究,为梨树苗期栽培管理和耐旱砧木的选育提供理论参考。结果表明:干旱胁迫使梨砧木新梢相对生长量下降,生长速率减缓,杜梨受胁迫的影响程度明显小于豆梨。2种砧木幼苗净光合速率(P_n)均在干旱胁迫下逐渐下降,不同程度干旱处理间下降趋势存在差异,豆梨在中度和重度干旱处理45 d时P_n值分别下降44.81%和78.04%,而杜梨则分别下降了36.8%和74.5%。叶绿素含量在干旱胁迫下呈现相似变化规律。杜梨和豆梨在干旱条件下的最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学量子效率(Φ_(PSⅡ))、光化学猝灭系数(q_P)和电子传递效率(ETR)均呈下降趋势,最小初始荧光(F_0)和非光化学猝灭系数(NPQ)均显著增加,在45 d时轻度、中度、重度干旱分别使杜梨的NPQ值提高21.7%、42.7%和68.9%,而豆梨提高12.0%、42.4%和53.0%。可见,水分亏缺使梨砧木叶片叶绿素含量降低,叶片发生了光抑制,光系统Ⅱ(PSⅡ)受到破坏,光合作用明显减弱,从而抑制新梢枝条生长。但杜梨相较于豆梨能够更有效地保护光合机构,以应对胁迫对其的破坏。     

施氮水平对富士苹果果实钙形态及品质的影响

  【目的】   钙是影响苹果果实品质最重要的元素之一,施氮量影响树体对钙的吸收。探究不同施氮量对果实品质、钙形态以及二者之间的关系的影响,以期为通过科学施肥改善苹果果实品质提供参考。   【方法】   本研究选择5年生盆栽富士 (基砧为组培山定子,中间砧为SH38) 为试材,共设6个施氮水平:0 (N₀)、50 (N₅₀)、100 (N₁₀₀)、200 (N₂₀₀)、300 (N₃₀₀) 和400 (N₄₀₀) kg/hm2,各处理施钙量相同,均施Ca 200 kg/hm2。从花后7天开始,每7天施1次肥,共施3次。于果实成熟期采样,测定果实横纵径、果皮色泽、果实硬度、可溶性固形物、可滴定酸、可溶性糖、维生素C含量等果实品质指标,以及果实总钙含量和不同形态钙含量。   【结果】   施氮可增加果实总钙含量,N₂₀₀处理总钙含量显著高于其它处理,比N₀处理增加了73.47%。随施氮量的增加,果实中不同形态钙的组成比例发生了变化,水溶性钙比例整体呈上升趋势,果胶酸钙比例变化趋势不明显,磷酸钙比例呈先下降后升高趋势。N₂₀₀处理的果形指数、果皮亮度、红绿色差、可溶性固形物、可溶性糖和维生素C含量比N₀处理分别增加了4.46%、41.07%、67.12%、27.02%、26.71%和38.08%,可滴定酸含量降低了22.49%。总钙含量与果形指数、果皮亮度、红绿色差、果实硬度、可溶性固形物、可溶性糖、维生素C含量等果实品质指标之间呈高度相关。通过广义线性模型 (GLM),建立了不同形态钙 (响应变量) 与果实品质指标 (预测变量) 之间的关系,经矫正的AIC模型检验,选出最佳拟合模型,并通过MuMIn程序包的dredge函数评估各形态钙对果实品质指标的影响程度及方式 (促进或抑制),发现各形态钙对不同果实品质指标影响程度不同。果胶酸钙对果形指数、黄蓝色差、果实硬度、可滴定酸、可溶性糖、维生素C的影响位居首位,水溶性钙对果皮亮度、红绿色差和可溶性固形物的影响位居首位;果胶酸钙对各项品质指标均起促进作用,水溶性钙、磷酸钙和草酸钙对不同品质指标影响方式不一。   【结论】   施氮可增加果实中总钙含量,改变各形态钙的组成比例。施氮量为200 kg/hm2时,果实中总钙含量最高,对果实品质指标影响最大的钙形态是果胶酸钙和水溶性钙,果胶酸钙对果实各项品质指标均起促进作用。     

采收前15天施肥利于富士苹果树15N的吸收、分配及贮藏营养的积累

  【目的】  研究秋施肥时间对富士苹果氮素吸收、分配及树体贮藏营养的影响。  【方法】  以4年生烟富3/M26/山定子苹果为试材,采用15N 同位素示踪尿素进行了施用时间盆栽试验。试验设5个施肥时间处理,分别为采收前45天(9月10日)、30天(9月25日)、15天(10月10日)、当天(10月25日)和采收后15天(11月10日)。每株(每盆)施同位素标记尿素5 g (15N丰度10.1%),普通尿素16.55 g,磷酸二氢钾20 g。12月底在果树完全进入休眠期后对树体进行解剖,测定了各组织15N吸收量、可溶性糖和可溶性蛋白含量。  【结果】  不同施肥时间对植株各器官的Ndff值影响显著。采收前45、30、15天施肥处理各器官的Ndff值均高于采收当天和采收后15天施肥处理。植株整体15N吸收量及肥料利用率均以采收前15天施肥处理最高。而采收前45、30、15天施肥处理的植株地上部各组织的15N吸收量高于采收当天和采收后15天施肥处理。采收前15天施肥处理侧根15N吸收量显著高于采收后15天施肥处理,植株叶片(落叶)中的可溶性糖含量、分配比例最低,分别为4.62 g和7.46%;采收前15天和采收当天施肥的植株主干木质部可溶性蛋白的分配比例显著高于采收前45天和采收后15天施肥处理,前二者分配比例分别为6.22%和6.09%。侧根可溶性蛋白的分配比例在采收前15天、采收当天、采收后15天施肥处理之间没有显著差异,但均显著高于采收前45天施肥处理。  【结论】  从养分吸收及树体贮藏营养综合来看,本地区富士苹果适宜的秋施肥时间为采收前15天左右。     

不同苹果砧木对持续低磷的响应及适应性评价

【目的】研究7种苹果砧木幼苗对低磷胁迫的响应特征,评价不同砧木的低磷适应性,为耐低磷苹果砧木的选用及磷高效利用生理机制的研究提供理论依据。【方法】以生产中常用的5种苹果矮化砧木（‘T337’‘Nic29’‘Pajam2’‘B9’‘71-3-150’）、半矮化砧木‘青砧2号’（Qingzhen 2）和乔化砧‘山定子’（Malus baccata (L.) Borkh.）为材料,通过盆栽沙培试验的方法,研究各砧木在正常供磷和低磷条件下树体生长、光合作用、叶片形态及根系构型、生物量积累、磷吸收利用及转运分配的差异。【结果】低磷条件下,‘T337’‘Nic29’‘Pajam2’和‘山定子’的地上部生长和植株生物量积累显著下降,‘山定子’和‘青砧2号’的平均叶面积显著降低,其中‘山定子’的叶片SPAD值与正常供磷相比下降了9.47%。与对照相比,低磷条件下‘B9’的平均叶面积、叶片长度和叶片宽度均显著升高,‘71-3-150’和‘青砧2号’的叶片SPAD值显著提高,‘B9’‘71-3-150’‘Nic29’和‘青砧2号’的F₀显著升高,F_v/F_m显著降低,‘71-3-150’下降最明显。‘T337’‘Nic29’‘山定子’和‘青砧2号’在低磷条件下根系生长均受到明显抑制,根系总表面积、总根长显著降低,其中‘T337’降幅最大;‘B9’和‘71-3-150’的根系总表面积和根总体积均显著增加,植株根冠比显著提高,其中‘71-3-150’根冠比增幅最大,是对照的1.54倍。低磷条件下,‘71-3-150’‘Nic29’‘Pajam2’‘山定子’和‘青砧2号’的磷利用效率和磷转运系数降低,‘71-3-150’‘Nic29’‘Pajam2’和‘山定子’的地上部磷累积量减少,而根系磷含量和累积量高于对照,‘71-3-150’的根系磷累积量增幅最大。采用最大方差法正交旋转得出与耐低磷性最相关的13个主成分因子,利用隶属函数对13个主成分因子进行综合评价,结合聚类分析可以将7种苹果砧木分为4种耐性类型：第Ⅰ类为耐性强的砧木（‘B9’和‘71-3-150’）,第Ⅱ类为耐性较强的砧木（‘T337’和‘青砧2号’）,第Ⅲ类为耐性较弱的砧木（‘Nic29’和‘Pajam2’）,第Ⅳ类为耐性最弱的砧木（‘山定子’）。【结论】低磷条件下,苹果砧木通过减少叶片光合作用的物质消耗,增加植株根系磷累积量,促进根系发育,提高植株根冠比,以适应低磷环境;不同砧木的适应能力存在显著差异。     

不同中间砧‘寒富’苹果钙素动态及果实品质比较分析

研究了6种中间砧‘寒富’苹果(基砧为组培山定子,中间砧分别为‘SH38’‘SH6’‘SH1’‘SH40’‘GM310’‘GM256’)发育期钙素动态变化和累积情况,以及果实品质差异,并采用组合赋权Topsis法评价果实综合品质,以期明确不同中间砧‘寒富’钙的吸收规律及果实品质差异,为冷凉地区选择钙高效转运型苹果矮化中间砧提供参考。结果表明,6种中间砧‘寒富’叶片钙浓度变化趋势基本一致,均呈上升趋势。花后160 d,叶片钙浓度按中间砧排序依次为‘GM310’>‘GM256’>‘SH40’>‘SH6’>‘SH38’>‘SH1’。6种中间砧‘寒富’果实钙浓度变化趋势一致,均在花后0~80 d迅速下降,之后缓慢下降。果实成熟期,钙浓度按中间砧排序依次为‘GM256’>‘GM310’>‘SH40’>‘SH1’>‘SH6’>‘SH38’。钙累积量以花后0~60 d较大,占果实全年钙累积比率的52.54%~70.20%,果实成熟期,以‘GM256’为中间砧的‘寒富’钙总累积量显著高于其余中间砧的‘寒富’,为25.83mg,以‘SH38’为中间砧的累积量最少,为18.35mg。各中间砧‘寒富’苹果的果实品质存在显著差异。依据组合赋权Topsis法对果实品质按中间砧进行评价,排序依次为‘GM256’>‘SH1’>‘GM310’>‘SH40’>‘SH6’>‘SH38’。综上所述,‘寒富’果实钙素累积的关键期为盛花后0~60 d,以中间砧‘GM256’‘SH1’的‘寒富’果实钙浓度较高,综合品质较好,东北冷凉地区可优先考虑栽培以‘GM256’和‘SH1’为中间砧的‘寒富’。     

西安灞桥樱桃高产优质气候适应性研究

以灞桥白鹿原、洪庆山及周边的气象、樱桃产量等为研究资料,通过短期气象资料订正法、太阳总辐射推算法、气候产量与气象要素相关分析等方法,形成灞桥樱桃10年气候分析资料库。在此基础上,分析了大樱桃生长需要的气象条件。结果表明:灞桥白鹿原、洪庆山良好的气候资源为樱桃提供了适宜的生长环境;白鹿原樱桃的气候资源优于洪庆山,在满足灞桥樱桃生长的前提下各有特点;在灞桥樱桃生长发育中,普遍存在花期低温阴雨、幼果硬核期春旱、成熟期连阴雨不利的影响因素,但严重的是花期低温阴雨;应重视灞桥樱桃花期低温阴雨灾害,加强防御意识,增强预防能力。     

不同品种苹果幼树对氮磷亏缺的生理响应

  【目的】  探究不同苹果品种对低磷、低氮及低磷低氮胁迫的生理响应,为养分高效利用苹果品种的选育提供理论基础。  【方法】  采用沙培盆栽试验方法,供试材料为三年生‘嘎拉’/M9T337、‘富士’/M9T337和‘蜜脆’/M9T337矮化自根砧苹果(M9T337为矮化砧木)。以改良1/2Hoagland营养液为基础,设置正常、低氮两个氮水平(NO₃– 15、1.5 mmol/L)和正常、低磷两个磷水平(H₂PO₄– 1.0 、0.1 mmol/L),共配置适氮适磷、适氮低磷、低氮适磷和低氮低磷4个处理。测定了苹果树体生长、叶片光合作用和叶绿素荧光参数,分析了苹果叶片氮、磷代谢相关酶活性,树体氮、磷累积量。  【结果】  与适氮适磷相比,适氮低磷和低氮适磷条件下,‘嘎拉’和‘蜜脆’的植株总干物质量均显著降低,‘富士’的植株总干物质量有显著增加;适氮低磷条件下的‘嘎拉’、‘富士’和‘蜜脆’叶绿素b含量均显著降低,F_o呈升高趋势,但‘嘎拉’和‘富士’的F_v/F_m显著升高且P_n未有显著变化,而‘蜜脆’P_n则降低了65.72%;低氮适磷条件下,‘嘎拉’、‘富士’与‘蜜脆’叶片F_o均呈升高趋势,F_v/F_o降低,降幅分别为7.45%、2.47%和8.59%。与适氮适磷相比,适氮低磷、低氮适磷和低氮低磷条件下,‘富士’的类胡萝卜素含量升高,而‘嘎拉’和‘蜜脆’则均呈下降趋势;‘嘎拉’、‘富士’和‘蜜脆’的叶片亚硝酸还原酶(NiR)活性均显著降低;‘嘎拉’叶片硝酸还原酶(NR)活性显著降低,植株氮累积量降幅最大,而‘富士’叶片NR活性受影响最小,植株氮累积量降幅最小;在适氮低磷条件下,‘嘎拉’、‘富士’和‘蜜脆’的叶片酸性磷酸酶(ACP)活性显著增加,‘富士’的增幅最大,低氮适磷和低氮低磷条件下三者ACP活性与适氮低磷相比均大幅降低;适氮低磷和低氮适磷条件下‘嘎拉’和‘蜜脆’的植株总磷累积量均显著降低。依据雷达图定量综合评价函数值Y可知,3个品种对低磷、低氮以及低磷低氮的适应性排序均为‘富士’>‘蜜脆’>‘嘎拉’。  【结论】  低磷胁迫、低氮胁迫及低磷低氮胁迫下,抗性品种‘富士’的叶片类胡萝卜素含量显著升高,保护光系统以维持正常光合作用,显著提高叶片酸性磷酸酶活性和硝酸还原酶活性,提高植株对磷和氮的利用率,保证植株生长。与‘富士’相比,‘蜜脆’叶片光合作用受到显著抑制,‘嘎拉’叶片NO₃–还原过程明显减弱,植株氮累积量显著降低,二者植株生长均受到显著抑制,抗性较弱。     

苹果砧木对低氮胁迫的响应及适应性评价

  【目的】  明确低氮胁迫对7种苹果砧木生长及生理生化特性的影响,为耐低氮苹果砧木的选育和氮高效吸收利用生理机制的研究提供理论依据。  【方法】  沙培试验以改良1/2 Hoagland营养液为基础,设定硝态氮含量正常水平(NN,5 mmol/L NO₃–)和低氮胁迫(LN,0.5 mmol/L NO₃–)两个处理,供试苹果砧木包括矮化砧T337、Nic29、Pajam2、B9、71-3-150和半矮化砧青砧2号、乔化砧山定子(Malus baccata L. Borkh.),均为一年生健康苗。处理60天后,测定砧木新稍生长、物质积累、根系形态、叶片和根系硝酸还原酶活性、植株氮累积量,利用隶属函数模糊评价法比较不同苹果砧木的耐低氮能力。  【结果】  在正常供氮条件下,乔化砧山定子的植株总干重和氮利用效率明显高于其他5种矮化砧;矮化砧中Pajam2的植株干物质积累量最大,B9的根冠比最高;矮化砧Nic29的新梢生长速率和叶片硝酸还原酶(NR)活性显著高于其余6种砧木;半矮化砧青砧2号的根系NR活性显著高于其余砧木,有利于植株的氮累积。与正常供氮相比,低氮条件下,T337、Nic29和山定子的新稍生长均受到显著抑制;B9、Pajam2和青砧2号的新稍生长未受明显影响;而71-3-150的新稍生长速率提高,叶面积增大,根系中干物质积累量增加,植株根冠比显著增大,为正常供氮处理的2.59倍。低氮条件下,T337、B9、Pajam2和山定子根系总表面积和总根长均显著降低,T337降幅最大;而71-3-150的根系总表面积、总根长、根系总体积、根尖数等根系参数显著升高;Nic29的根系总表面积、总根长和根总体积升高,但根尖数减少,根系分枝数也升高。低氮胁迫条件下,苹果砧木叶片NR活性减小,B9、Nic29、Pajam2和山定子根系中NR活性较正常供氮分别提高了3.70、5.16、2.85和5.14倍。低氮条件下,T337、B9、Pajam2和青砧2号的叶片、茎干和根系中氮累积量均趋于降低,植株氮累积量减小,青砧2号降幅最大,但B9、Nic29、Pajam2和青砧2号的氮利用效率均显著提高,青砧2号的增幅最大;而71-3-150的根系和植株氮累积量均显著升高。基于7种苹果砧木生长、根系参数、氮代谢酶活性、氮累积量和氮利用效率等19个指标的耐低氮胁迫指数,结合隶属函数模糊评价法和聚类分析将7种砧木分为3种耐性类型:第Ⅰ类为耐性强的砧木(71-3-150);第Ⅱ类为耐性较弱的砧木(Nic29、山定子、B9和青砧2号);第Ⅲ类为耐性最弱的砧木(Pajam2和T337)。  【结论】  在正常供氮条件下,乔化砧木山定子和半矮化砧青砧2号在植株干物质积累、根系发育和养分吸收利用等方面均强于矮化砧,但其对低氮胁迫适应性较弱。低氮条件下,苹果砧木通过提高氮利用效率适应养分亏缺,耐性强的砧木植株生长受抑制程度较小,并通过调节自身生理特性,增加根系中的物质和养分积累,提高植株根冠比,以适应低氮环境。