辣椒不同葉位葉片光合特性初探

蓬桂華+張愛民+蘇丹+邢丹+韓世玉

摘 要：為探明辣椒不同葉位葉片的光合特性，采用盆栽試驗，利用Li-6400XT便攜式光合儀測定了辣椒不同葉位葉片的光合參數。測定結果表明，不同葉位葉片的凈光合速率、氣孔導度、胞間CO2濃度、蒸騰速率的變化各不相同，葉位3的凈光合速率最高，與其他葉位的差異達到極顯著水平，不同葉位間的凈光合速率與胞間CO2濃度呈顯著負相關。

關鍵詞：辣椒；葉位；光合特性

中圖分類號：S641.3 文獻標識碼：A 文章編號：1001-3547（2014）18-0048-03

辣椒（Capsicum annuum L.）屬茄科辣椒屬植物，原產中南美洲，17世紀40年代傳入中國，現已成為中國栽培面積最大的蔬菜品種之一[1]。多年來，國內外學者對辣椒光合作用的研究非常重視[2]，鄒學校等[3]指出，辣椒光合作用的強弱不僅受植株葉位、生育期、環境因子、栽培條件的影響，而且不同品種的凈光合速率差異很大。頡建明等[4]研究了隴椒系列辣椒的光合特性指出，隴椒系列辣椒具有較高的葉綠素含量和凈光合速率，利用弱光的能力較強。徐小蓉等[5]研究了2種長勢一致的不同辣椒品種（Onza和Cajamarca）的光合特性，結果表明2個長勢相同的辣椒品種的光合作用存在差異。易干軍等[6]指出，單葉光合速率因葉片的年齡、著生位置和受光角度的不同而呈現差異。而關于辣椒不同葉位葉片的光合特性變化研究較少，因此，本文以貴州省辣椒研究所多年選育的常規辣椒8024為材料，借助美國LI-COR公司生產的Li-6400XT便攜式光合測定儀，測定了辣椒不同葉位葉片的光合特性，為進一步開展辣椒光合作用的研究提供理論指導。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料8024，為貴州省辣椒研究所多年選育的常規辣椒，果實向上，短錐形。

1.2 試驗方法

①辣椒育苗與定植 采用漂浮育苗技術進行辣椒育苗，每穴播種1粒，待苗4葉1心時，單株定植在花盆中，盆口直徑25 cm，定植10盆。

②葉位的確定 將分杈處的葉片記為1，向下依次記為2、3、4、5……直到最后一片葉。

③光合參數的測定 待辣椒生長到盛花期時，選擇晴朗無風的天氣，運用美國LI-COR 公司生產的Li-6400XT便攜式光合作用測定系統，于10：00采用開放式氣路測定辣椒不同葉位葉片的光合作用。測定時，選擇3株生長較為一致的植株，測定參數包括凈光合速率、蒸騰速率、胞間CO2濃度和氣孔導度，取平均值進行數據分析。

1.3 數據處理

采用Microsoft Office和DPS進行數據整理。

2 結果與分析

2.1 辣椒葉片不同葉位凈光合速率的變化

從圖1可以看出，不同葉位葉片的凈光合速率不同，整體表現出中部葉片的凈光合速率高于上部和下部葉片的。在所測定的7個葉位中，葉位3的凈光合速率最高，達到14.47 μmol CO2·m-2·s-1，與其他葉位之間的差異達到極顯著水平（p<1%），最低的是葉位7，僅有9.83 μmol CO2·m-2·s-1，與葉位3相比，凈光合速率下降了32.07%，而葉位1、2和5之間差異不顯著（p>5%）。另外，葉位4作為中部葉片，其凈光合速率顯著低于葉位1和葉位2，極顯著低于葉位5，可能與葉片的生理損傷有關，具體的原因有待進一步探討。

2.2 辣椒葉片不同葉位氣孔導度的變化

從圖2可以看出，氣孔導度的變化呈倒“V”形，即隨著辣椒葉齡的增加，葉片氣孔導度逐漸上升，到后期葉片衰老后則快速下降。在所測定的7個葉位中，葉位3與葉位4的氣孔導度最高，達到

0.21 mol H2O·m-2·s-1，與其他葉位之間的差異均達到極顯著水平，而葉位7的氣孔導度最低，僅為0.12 mol H2O·m-2·s-1，相比最大值減少了42.86%。除葉位1與葉位5之間的差異沒有到達極顯著水平外，其他葉位之間的差異均達到極顯著水平。

2.3 辣椒葉片不同葉位胞間CO2濃度的變化

從圖3可以看出，不同葉位的胞間CO2濃度變化與凈光合速率的變化相反，即凈光合速率高的葉位胞間CO2濃度低，而凈光合速率低的葉位胞間CO2濃度高。相關分析表明，不同葉位的凈光合速率與胞間CO2濃度呈顯著負相關（r=-0.81）。在所測定的7個葉位中，以葉位4的胞間CO2濃度最高，達到225.36 μmol CO2·mol-1，最低的是葉位3，僅為201.49 μmol CO2·mol-1，兩者之間差異達到顯著水平（p<5%）。而其他葉位之間的胞間CO2濃度雖有差異，但不顯著（p>5%）。結合圖1可以看出，由于葉位3的凈光合速率最高，消耗了大量的CO2，導致細胞內積累的CO2濃度大大降低。

2.4 辣椒葉片不同葉位蒸騰速率的變化

從圖4可以看出，不同葉位葉片的蒸騰速率變化情況與氣孔導度的變化相似，也呈倒“V”形。在一定的時間內，隨著葉齡的增加，葉片的蒸騰速率總體呈上升趨勢，但當葉齡較大時，葉片的蒸騰速率則快速下降。在測定的7個葉位中，葉位7的蒸騰速率最低，僅為5.59 mmol H2O·m-2·s-1，其次是葉位6，與其他葉位差異達到極顯著水平（p<1%）；葉位2、葉位3與葉位4之間雖有差異，但差異不顯著（p>5%），但三者均極顯著高于葉位1與葉位5，而葉位1次與葉位5之間差異不顯著（p>5%）。

3 小結與討論

植株上不同葉位的葉片由于生長時間的不同，其葉齡及相應的葉片活力有差異[7]。上層葉片由于剛剛形成，正處于旺盛生長時期，呼吸強，雖氣孔導度較高，但許多內部結構不完善，因而凈光合速率相對較低。而隨著葉齡的增大，葉片結構變得完整，光合色素含量豐富，各種調節機制逐步完善，凈光合速率相對較高。當葉片逐漸衰老，其組織結構開始遭到破壞，發生光合衰退、葉綠素逐步分解現象，細胞代謝水平不斷下降，導致葉片光合能力也不斷下降。王景燕等[8]研究指出，光葉子花葉片凈光合速度隨葉位上升呈先增大后減小趨勢變化，最大值出現在第6葉位，氣孔導度和蒸騰速率均隨葉位上升而減小，胞間CO2濃度隨葉位上升呈先減小后增大變化。霍振榮等[9]研究指出，辣椒不同葉位間凈光合速率明顯不同，幼葉凈光合速率較高，老葉凈光合速率較低，健壯葉片凈光合速率最高。

本研究結果表明，不同葉位辣椒葉片的凈光合速率、氣孔導度、胞間CO2濃度及蒸騰速率的變化各不同，在所測定的7個葉位中，以葉位3的凈光合速率最高，葉位7的最低，與其他葉位的差異達到極顯著水平，這與前人的研究結果一致。隨著葉位的升高，葉齡的增大，葉片的氣孔導度與蒸騰速率變化較為一致，即先升高而后下降。胞間CO2濃度的變化與凈光合速率相反，經相關分析，二者呈顯著負相關。

作物的光合作用除受到自身遺傳特性的影響外，外界環境如光強、溫度、濕度、風速等條件以及植株的葉位、葉片方位、葉片年齡、葉片健康狀況等因素都會對其產生較大的影響，要想準確測定植株的光合作用，需要我們控制好諸多試驗因素。本研究僅僅反映了一個品種不同葉位在一個時間點的光合特性，不能完全代表整體，今后還應該選擇不同類型的辣椒品種，從不同角度探明辣椒不同葉位葉片的光合能力，如葉齡與光合色素變化、不同葉位葉片的光飽和點與補償點、側枝及果實的有無對光合作用的影響等等，從而為實現在不同生育時期準確選擇反映植株光合能力的葉片奠定基礎，減少因葉片選擇不準造成的誤差，促進辣椒光合作用的研究。

參考文獻

[1] 曹振木，詹園鳳，劉維俠，等.營養生長期不同耐熱辣椒葉片光合特性比較研究[J].中國農學通報，2006，22（11）：436-439.

[2] 陳銀華，蔣健箴.光照強度對辣椒光合特性與生長發育的影響[J].上海農業學報，1998，14（3）：46-50.

[3] 鄒學校，馬艷青，劉榮云，等.辣椒凈光合速率配合力分析[J].中國農業科學，2006，39（11）：2 300-2 306.

[4] 頡建明，郁繼華，頡敏華，等.隴椒系列辣椒光合特性研究[J].甘肅農業大學學報，2008，43（1）：105-109.

[5] 徐小蓉，羅在柒，張習敏，等.辣椒（Onza和Cajamarca）光合特性研究[J].貴州科學，2011，29（5）：80-84.

[6] 易干軍，姜小文，霍合強，等.琯溪蜜柚光合特性的研究[J].園藝學報，2003，30（5）：519-524.

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[9] 霍振榮，龐金安，杜勝利.辣椒光合特性研究[J].華北農學報，1998，13（3）：121-124.

本研究結果表明，不同葉位辣椒葉片的凈光合速率、氣孔導度、胞間CO2濃度及蒸騰速率的變化各不同，在所測定的7個葉位中，以葉位3的凈光合速率最高，葉位7的最低，與其他葉位的差異達到極顯著水平，這與前人的研究結果一致。隨著葉位的升高，葉齡的增大，葉片的氣孔導度與蒸騰速率變化較為一致，即先升高而后下降。胞間CO2濃度的變化與凈光合速率相反，經相關分析，二者呈顯著負相關。

作物的光合作用除受到自身遺傳特性的影響外，外界環境如光強、溫度、濕度、風速等條件以及植株的葉位、葉片方位、葉片年齡、葉片健康狀況等因素都會對其產生較大的影響，要想準確測定植株的光合作用，需要我們控制好諸多試驗因素。本研究僅僅反映了一個品種不同葉位在一個時間點的光合特性，不能完全代表整體，今后還應該選擇不同類型的辣椒品種，從不同角度探明辣椒不同葉位葉片的光合能力，如葉齡與光合色素變化、不同葉位葉片的光飽和點與補償點、側枝及果實的有無對光合作用的影響等等，從而為實現在不同生育時期準確選擇反映植株光合能力的葉片奠定基礎，減少因葉片選擇不準造成的誤差，促進辣椒光合作用的研究。

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[9] 霍振榮，龐金安，杜勝利.辣椒光合特性研究[J].華北農學報，1998，13（3）：121-124.

本研究結果表明，不同葉位辣椒葉片的凈光合速率、氣孔導度、胞間CO2濃度及蒸騰速率的變化各不同，在所測定的7個葉位中，以葉位3的凈光合速率最高，葉位7的最低，與其他葉位的差異達到極顯著水平，這與前人的研究結果一致。隨著葉位的升高，葉齡的增大，葉片的氣孔導度與蒸騰速率變化較為一致，即先升高而后下降。胞間CO2濃度的變化與凈光合速率相反，經相關分析，二者呈顯著負相關。

作物的光合作用除受到自身遺傳特性的影響外，外界環境如光強、溫度、濕度、風速等條件以及植株的葉位、葉片方位、葉片年齡、葉片健康狀況等因素都會對其產生較大的影響，要想準確測定植株的光合作用，需要我們控制好諸多試驗因素。本研究僅僅反映了一個品種不同葉位在一個時間點的光合特性，不能完全代表整體，今后還應該選擇不同類型的辣椒品種，從不同角度探明辣椒不同葉位葉片的光合能力，如葉齡與光合色素變化、不同葉位葉片的光飽和點與補償點、側枝及果實的有無對光合作用的影響等等，從而為實現在不同生育時期準確選擇反映植株光合能力的葉片奠定基礎，減少因葉片選擇不準造成的誤差，促進辣椒光合作用的研究。

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