PDF《生草覆盖对高温强光下苹果叶片光合特性的影响》

high-temperature and high-light;

chlorophyll fluorescence;

energy flow;

photosystem function

68 第4期李芳东,等:生草覆盖对高温强光下苹果叶片光合特性的影响 近几十年来,果树生产体系的可持续发展成 为世界果树产业发展的主要方向 [1] .果园土壤管 理是优质果品生产体系的关键环节之一 [2] .中国 苹果栽培面积和产量均居世界首位,但因气候、 立地条件及传统耕作观念影响,果园土壤管理仍 以清耕为主,实施生草制果园的面积不足 20%, 土壤有机质含量平均不到 1.0%[3] .果园生草作为 林草复合系统的表现形式之一,充分利用了光、 热、 水、 土等资源, 实现了物质和能量的高效利用, 从而提高了整个生态系统的生产力和经济效益, 为果树持续高效生产提供了全新的环境保障 [4] .因此,通过果园生草提高改善土壤环境已被国家苹 果产业技术体系确定为产业可持续发展的重要措 施, 生草覆盖 (行间生草刈割后将残草覆盖于行内) 被确定为提高土壤有机质、培肥土壤的主要方式. 大多研究表明,果园生草有利于改善土壤理化特 性[5-6] 、增加土壤微生物数量和酶活性 [7] ,进而稳 定果树根域环境;

有利于降低高温季节苹果树冠 层的温度、增加了空气相对湿度 [8] 、改善树体营 养状况 [9] 、稳定产量及改善果实品质 [10] .前期, 我们研究了根域环境、果园小气候、树体营养特 性等对生草覆盖的响应机制,而光合作用直接影 响碳水化合物的积累,但关于光合作用过程中光 合电子传递的研究还较少. 寒富 ( 东光 * 富士 )是沈阳农 业大学

1994 年育成的抗寒、优质大苹果品种, 将中国大苹果栽植区域北缘从 N40°17′ 推进到了 N42°75′,在该地区栽培面积已超过

75 000 hm2 , 但果园地面管理以清耕为主.受内蒙古科尔沁沙 漠的影响,该区域大部分土壤肥力瘠薄、有机质 含量低,夏季光照强、气温高.夏季高温、强光 是限制植物光能吸收、转化和光合机构的光化学活 性的重要因素.据调查,沈阳地区高温季节的晴朗 天气中,白天有 30% 以上的时间处于高温强光(温度>

30.0 ℃,光强>

1 500 μmol・m-2 s-1 )状态.过 量的光照抑制植物光合作用,降低了光合效率 [11] , 过剩激发能的积累甚至引起光破坏 [12] .因此,进 一步阐明生草覆盖对高温强光下 PS Ⅱ和PS Ⅰ的 相互作用和光系统功能活性的变化规律,有助于 揭示果园生草对果树生长和发育的影响机制,为 果园生草的推广应用提供理论依据.

1 材料与方法 1.1 试验材料 试验于

2011 年在沈阳农业大学果树试验基地 (41°83′ N,123°56′ E;

海拔 76.2 m)进行.试验 苹果园于

2006 年5月定植,品种为 寒富 /GM256/ 山定子 (Malus domestica M./GM256/Malus baccata Borkh.),南北行向,株行距为 2.0 m*4.0 m,按 照细长纺锤形整形;

设生草覆盖和清耕两种地面 管理方式.生草覆盖处理采用自然生草种,主要 包括马唐、稗草、狗牙草、荠菜等;

自然生草种 在行间 3.0 m 宽的范围内自然繁殖;

6 月上旬至

9 月中旬,当草长至

40 ~

50 cm 高时留茬

20 cm 刈割,每年刈割

3 ~

5 次,并将刈割下的残草覆 盖于行内(100 cm 宽).清耕处理通过人工锄草 来维持;

5 月中旬至

9 月下旬每

7 ~

10 d 锄草

1 次, 并将残草带出果园. 1.2 试验方法 1.2.1 光合 C 光强响应曲线的测定 于7月15 日、7 月17 日和