全 文 ：香草兰(Vanilla planifolia Ames)是兰科香草兰
属多年生热带攀缘藤本香料植物， 有 “天然食品香
料之王” 的称誉。 荚果加工后含有250多种挥发性
香气成分， 因其香气独特， 被广泛用于调制各种高
级香烟、 名酒、 特级茶叶、 高档香水和糕点[1-2]。 香
草兰是荫生植物， 因地制宜发展林下间作香草兰高
效栽培模式， 是充分利用土地资源， 增加农民收入
的重要途径。 不同荫蔽条件下香草兰光合特性的研
究国内外尚无相关报道， 本研究为发展林下间作香
草兰高效栽培模式提供理论依据。
1 材料与方法
1.1试验地概况
试验地位于海南省万宁市长丰镇香草兰试验示
范基地， 年平均气温24℃， 最冷月平均气温18.7℃，
最热月平均 28.5℃， 年平均降雨量 2400mm左右，
年日照时数平均在1800h以上， 属热带季风气候。
1.2供试材料
供试香草兰为5年生结果苗， 生长良好， 人工荫
棚遮荫， 肥料以施牛粪为主， 年施用量为135m3/hm2，
以磷、 钾肥为辅， 分2次追施。
1.3试验方法
不同荫蔽度对香草兰光合特性的影响①
庄辉发② 王 辉 王 华 赵青云 顾文亮 赵秋芳 宋应辉③ 朱自慧
(中国热带农业科学院香料饮料研究所/
农业部香辛饮料作物遗传资源利用重点实验室 海南万宁 571533)
摘 要 研究4种不同荫蔽度下香草兰的光合特性。 结果表明： 蒸腾速率和叶片水压亏缺随着荫蔽度的增加呈
递减趋势； 70%荫蔽度下光合速率和光合有效辐射日变化最高； 胞间 CO2浓度随着荫蔽度的增加呈递增趋势。 说
明 70%荫蔽度较适宜种植香草兰。
关键词 香草兰； 荫蔽度； 光合特性
分类号 S682.31
Effect of Different Shade Degrees on Vanilla Photosynthetic Characteristics
ZHUANG Huifa WANG Hui WANG Hua ZHAO Qingyun
GU Wenliang ZHAO Qiufang， SONG Yinghui ZHU Zihui
(Spice and Beverage Research Institute / Ministry of Agriculture Key Laboratory of Genetic Resources
Utilization of Spice and Beverage Crops, CATAS, Wanning, Hainan 571533)
Abstract Field experiments were carried out to investigate the effects of different shade degrees on
vanilla photosynthesis characteristics. The results showed that transpiration rate and leaf water deficit had
a declining trend with the increasing of shade degrees; the highest diurnal change of photosynthetic rate
and photosynthetic active radiation appeared in 70% of shade degree; intercellular CO2 concentration
increased with the increase of shade degree. In conclusion, 70% of shade degree was suitable for plant
vanilla.
Keywards Vanilla ; shade degree ; photosynthetic characteristics
① 基金项目： 国家星火计划重大项目(No.2012GA800001)； 国家科技支撑项目(No.SQ2010BAJY1411)。
收稿日期： 2013-08-05； 责任编辑/林海妹； 编辑部 E-mail： rdnk@163.com。
② 庄辉发(1978～)， 男， 硕士， 助理研究员， 主要研究方向为热带香料饮料作物栽培技术。
③ 通讯作者： 宋应辉(1965～)， 男， 本科， 研究员， 主要研究方向为热带香料饮料作物栽培技术。
Vol．33, No．10
2013年10月 热 带 农 业 科 学
CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE
第33卷第10期
Oct． 2013
16- -
庄辉发 等 不同荫蔽度对香草兰光合特性的影响
图1 不同荫蔽度对香草兰 Pn的影响
8
7
6
5
4
3
2
1
0光
合
速
率
( P
n)
/(
μm
ol
·
m-
2 ·
s-
1 ) 50%荫蔽度
70%荫蔽度
80%荫蔽度
90%荫蔽度
8：00 10： 0 12：00 14：00 16： 00 18： 00
测定时间
试验设4个处理， 每个处理面积300m2， 每个
小区种植 80株苗 ， 3次重复 。 处理 1荫蔽度为
50%； 处理 2荫蔽度为 70%； 处理 3荫蔽度为 80%；
处理 4荫蔽度为 90%。 测定时间为 2013年 6月
15～18日， 用便携式光合作用仪(LI-6400， Amer-
ica)对小区内5株香草兰同一方向、 同一着生部位
的叶片光合日变化进行测定[3-4]。 从8： 00～18： 00每
隔2h测 1次光合速率(Pn)、 蒸腾速率(Tr)、 胞间
CO2浓度(Ci)、 叶片水压亏缺(Vpd)、 光合有效辐射
(PARi)等相关参数的值， 重复5次。
2 结果与分析
2.1光合速率(Pn)
Pn 为植物在光合作用中吸收 CO2的能力， Pn
越高， 植物在光合作用中吸收的 CO2越多， 制造的
碳水化合物就越多， 产量越高。 由图1可知， 香草
兰 Pn 日变化呈 “单峰型” 曲线， 14： 00后有上升
的趋势， 但不明显。 70%荫蔽度 Pn日变化峰值最高，
出现在 12： 00左右， 为 7.40μmol/(m2 s)； 50%和
80%荫蔽度 Pn日变化峰值居中， 出现在 12： 00左
右， 分别为6.06μmol/(m2 s)和5.32μmol/(m2 s)，
80%荫蔽度在10： 00左右， Pn为5.28μmol/(m2 s)，
有停滞不前的趋势； 90%荫蔽度 Pn 日变化峰值最
低， 出现在10： 00左右， Pn为4.58μmol/(m2 s)。
2.2蒸腾速率(Tr)
Tr 的高低， 可以反映植物体内水分代谢的状
况和水分利用的效率。 由图 2可知， 香草兰 Tr 日
变化与 Pn 一致， 呈 “单峰型” 曲线， 但荫蔽度越
小， Tr 越高。 50%荫蔽度 Tr 日变化峰值最高， 出现
在12： 00左右， Tr 为2.39μmol/(m2 s)； 70%荫蔽
度和80%荫蔽度 Tr 日变化峰值居中， 出现在12： 00
左右 ， Tr 分别为 1.91μmol/(m2/s)和1.10μmol/
(m2/s)； 90%荫蔽度 Tr 日变化峰值最低 ， 出现在
12： 00左右， Tr为1.06μmol/(m2 s)。
2.3胞间 CO2浓度(Ci)
植物进行光合作用， 需消耗 CO2， 产生 O2。 由
图 3可知， 香草兰叶片 Ci 日变化和 Pn 日变化相
反， 峰值出现在 12： 00左右， 随后呈下降趋势，
14： 00以后有上升的趋势， 但不明显。 70%荫蔽度
Ci 日变化峰值最低， 为 390.02μmol/(m2 s)； 50%
荫蔽度和 80%荫蔽度 Ci 日变化峰值居中， 分别为
404.02μmol/(m2 s)和418.57μmol/(m2 s)； 90%荫
蔽度 Ci日变化峰值最高， 为491.07μmol/(m2 s)。
2.4叶片水压亏缺(Vpd)
由图 4可知， 50%荫蔽度 Vpd 日变化峰值最
高， 出现在8： 00左右， 为2.80kpa， 随后呈下降
趋势， 在14： 00左右， 又达到一个峰值； 70%荫蔽
图2 不同荫蔽度对香草兰 Tr的影响
蒸
腾
速
率
( T
r)
/(
μm
ol
·
m-
2 ·
s-
1 ) 50%荫蔽度
70%荫蔽度
80%荫蔽度
90%荫蔽度
8：00 10： 0 12：00 14：00 16： 00 18： 00
测定时间
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
图3 不同荫蔽度对香草兰胞间CO2浓度的影响
细
胞
CO
2
浓
度
( C
i)
/(
μm
ol
·
m-
2 ·
s-
1 )
50%荫蔽度
70%荫蔽度
80%荫蔽度
90%荫蔽度
8：00 10： 0 12：00 14：00 16： 00 18： 00
测定时间
600
500
400
300
200
100
0
17- -
2013年10月 第33卷第10期热带农业科学
图4 不同荫蔽度对香草兰叶片水压亏缺的影响
叶
片
水
压
亏
缺
( V
pd
)/
(K
Pa
) 50%荫蔽度
70%荫蔽度
80%荫蔽度
90%荫蔽度
8：00 10： 0 12：00 14：00 16： 00 18： 00
测定时间
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
度和80%荫蔽度 Vpd日变化峰值居中， 出现在8： 00
左右， 分别为2.77和2.75kpa； 90%荫蔽度 Vpd 日
变化峰值最低， 出现在8： 00左右， 为2.66kpa。
2.5光合有效辐射(PARi)
PARi是植物生命活动、 有机物质合成和产量形
成的能量来源。 由图 5可知， 香草兰 PARi 日变化
趋势与 Pn一致， 70%荫蔽度 PARi日变化峰值最高，
出现在12： 00左右， 为 301.99μmol/(m2 s)； 50%
荫蔽度和 80%荫蔽度 PARi 日变化峰值居中， 出现
在 12： 00左右 ， 分别为 229.77μmol/(m2/s)和
53.21μmol/(m2 s)； 90%荫蔽度 PARi日变化峰值最
低， 出现在12： 00左右， 为21.47μmol/(m2 s)。
3 讨论与结论
随着人口、 资源、 环境和经济发展之间的矛盾
日益加剧， 粮食生产在能够满足人口不断增长需要
的同时， 也以环境的恶化和影响地球的持续发展为
代价。 间作相对于单作具有相对稳产和高产、 减少
肥料投入、 投资风险小且产值稳定 、 防止水土流
失、 抑制杂草等优点。 发展多种形式的间作模式有
利于提高土地资源利用效率、 扩大农作物生态系统
的多样性以及增加农民的收入。
香草兰的 Pn、 Tr、 Vpd 和 PARi 随着荫蔽度的
增加呈递减趋势， Pn、 Tr 和 PARi 在 14： 00左右
出现午休现象； 而 Ci 随着荫蔽度的增加呈递增趋
势。 70%荫蔽度的 Pn 和 PARi 日变化值最高， 而 Ci
日变化值最低， 能较好制造碳水化合物和合成有机
物质， 对提高香草兰产量起到重要作用。 50%荫蔽
度的 Tr 和 Vpd 日变化最高， 而其 Pn 和 PARi 日变
化却低于70%荫蔽度。 荫蔽度达80%以上时， Pn 日
变化峰值在 10： 00左右停滞不前， 不利于香草兰
制造碳水化合物， 影响经济产量， 且此时 Tr 日变
化不大， PARi也较低， 水分利用率不高， 不能满足
有机物质的合成需求； 50%荫蔽度与70%荫蔽度的 Ci
均值差异不明显。 本试验针对荫蔽度为50%、 70%、
80%和90%的香草兰光合特性日变化进行初步研究和
比较， 得出荫蔽度为70%左右时较适宜种植香草兰，
但小区环境等方面对其影响还需进行深入研究。
参考文献
[1]王 华， 庄辉发， 王 辉， 等.海南省香草兰种植园植
株养分状况研究(简报)[J].热带作物学报， 2010， 31
(4)： 547-550.
[2]王 辉， 庄辉发， 宋应辉， 等.不同密度槟榔间作对香
草兰叶绿素荧光特性的影响[J].热带农业科学 ，
2012， 32(11)： 4-6， 12.
[3]刘淑红， 杨太新.中国柽柳叶片光合特性日变化的研
究[J].湖北农业科学， 2011， 50(1)： 102-104.
[4]唐秀梅， 钟瑞春， 揭红科， 等.间作遮荫对花生光合作
用及叶绿素荧光特性的影响[J].西南农业学报 ，
2011， 24(5)： 1703-1707.
图5 不同荫蔽度对香草兰光合有效辐射的影响
光
合
有
效
辐
射
( P
AR
i)
/(
μm
ol
·
m-
2 ·
s-
1 )
50%荫蔽度
70%荫蔽度
80%荫蔽度
90%荫蔽度
8：00 10： 0 12：00 14：00 16： 00 18： 00
测定时间
350
300
250
200
150
100
50
0
18- -