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锦橙叶片叶绿素含量在田间严重干旱时及灌水后的变化



全 文 :锦橙叶片叶绿素含量在田间严重干旱时及灌水后的变化
洪棋斌  向素琼
(中国农业科学院柑桔研究所 重庆 400712)
  作为主要的捕光色素 , 叶绿素对光合作用有重
要的影响。但叶片叶绿素含量并非是一个稳恒值 ,
它受到多方面因素的影响 , 干旱胁迫即是一个重要
的影响因子。利用 1997 年夏季重庆罕见的干旱条
件 ,我们对少核锦橙在严重干旱时及抗旱灌水后叶
绿素含量的变化进行了研究。
1 材料与方法
   1997 年 7~ 12 月在重庆北碚本所育种圃进行。
土壤为冬水田掺沙改造而来 , 土层深厚 , 起垄栽植 ,
深沟排灌。试材为 16 年生枳砧少核锦橙 , 常规管
理 ,树势健壮。试材分为两部分:一部分 9 月 7 日进
行沟灌:另一部分 9 月 11 日进行沟灌。每部分各取
4 株进行叶绿素测定。
试验期间主要气候状况:7 月中旬连续大雨 , 7
月 20 日以后开始晴朗 , 截至 9 月 12 日止 ,持续高温
天气达 53 天 ,此间基本无降雨 , 导致了持续稳定的
干旱过程(即土壤由饱和持水 , 到土壤干裂 , 最低土
壤水势达-74kPa);9 月 13 日开始出现阴间多云天
气 , 15 日短时微雨 , 18 ~ 19 日连续小雨 ,旱情有所缓
和 , 10 月 25~ 26 日天气明显降温(较以前降低 10℃
以上)。
叶绿素含量测定:用日本 MINOLTA 公司所生
产的 SPAD 502 叶绿素计进行测定。 在当年生春梢
叶上较均匀地取 6 点 , 5 片叶读取一次平均数 , 每株
树东西两向较均匀地读取 6 次平均数。每部分 4 株
树各取得数据点 24 个。
土壤水势测定:用美国 Riverside 产土壤张力计
进行测定。张力计陶瓷末端埋于土壤 30cm 深处的
根系密集区 , 主要测定后期灌水区的土壤水势。
2 结果与分析
2.1 叶绿素变化的总体情况
在高温干旱持续进行时 , 锦橙叶片叶绿素含量
持续下降(见表 1), 但相邻时间段内其含量差异通
常不显著 , 这表明叶绿素含量降低不存在明显的跳
跃过程。
当干旱进行到 9月 9 ~ 11 日 , 土壤已严重干裂 ,
土壤水势最低降到-74kPa , 干旱树叶片严重对卷 、
披垂 ,叶色焦黄 , 果实变软 , 叶绿素含量最低降到
SPAD值 60左右 , 此时进行抗旱灌水 , 叶绿素含量
仍能立即恢复 , 并在数天后与前期灌水树达到同一
水平。但在高温或干旱未彻底解除 , 或恢复的时间
不够时 , 叶绿素含量不能恢复到最高值。
2.2 叶绿素降低与恢复的速率比较
叶绿素含量的降低速率并不完全随着土壤干旱
的持续与加重而呈直线加速下降 , 而是存在波动。
表现为:当土壤由轻微干旱向中度干旱转变时(土壤
水势由-16~ -52kPa), 降低速率较慢;当土壤维持
中度干旱时(土壤水势约-50kPa),降低速率较快;
表 1 田间严重干旱及灌水后锦橙叶片叶绿素含量变化
时 间
(月.日)
叶绿素含量(SPAD值)
先期灌水 后期灌水
时 间
(月.日)
叶绿素含量(SPAD值)
先期灌水 后期灌水
8.1
8.10
8.20
8.30
9.1
9.5
9.7
9.9
73.94±0.38   74.15±0.35
72.55±0.58   72.34±0.47
68.38±0.77   68.82±0.55
66.07±0.45   66.35±0.52
65.51±1.25   65.77±1.14
65.29±0.72   65.05±1.14
64.36±1.06   63.79±0.92
66.47±0.73   60.91±0.72
9.10
9.11
9.12
9.16
10.2
10.12
10.28
12.04
68.21±0.72   61.38±1.06
68.62±0.71   61.28±1.29
68.28±0.63   64.76±0.82
68.17±0.61   65.66±0.90
71.43±0.40   70.07±0.71
74.21±0.38   74.88±0.47
75.10±0.59   75.54±0.59
67.50±0.74   67.54±0.60
      注:先期灌水时间 9月 7日 ,后期灌水时间 9月 11日。表 2同。
91999 年 第 28 卷 第 3 期       中 国 南 方 果 树                  
DOI :10.13938/j.issn.1007-1431.1999.03.004
表 2 田间严重干旱及灌水后锦橙叶片叶绿素含量变化速率
处 理
叶绿素含量变化速率(SPAD 值/天)
8.1~
8.10
8.10~
8.20
8.20~
8.30
8.30~
9.7(11)
平均降
低速率
9.7(11)~
9.12
9.12~
9.16
9.16~
10.12
平均恢
复速率
先期灌水 -0.139 -0.417 -0.231 -0.503 -0.226 0.784 -0.075 0.232 0.310
后期灌水 -0.181 -0.352 -0.157 -0.544 -0.331 3.480 0.150 0.354 0.423
当土壤由中度干旱向严重干旱转变时(土壤水势由
-50 ~ -70kPa),降低速率又变慢;当土壤维持严重
干旱时(-66 ~ -74kPa), 降低速率加快。叶绿素含
量的恢复速率 ,亦表现出一个非匀速的过程 , 表现为
前期恢复快 ,具有超强恢复性;中期恢复慢 , 甚至出
现徘徊 ,这可能与高温和干旱的未彻底解除有关;后
期恢复快 ,可能与干旱解除 、温度降低 、光照减弱有
关(见表 2)。
3 讨论
3.1 用叶绿素计测定叶绿素含量
日本 MINOLTA 公司生产的 SPAD 502 叶绿素
计 ,能方便地非损伤性地测定叶绿素含量。在柑桔
上 ,据王树良等(1996)研究 , SPAD测定值与单位面
积叶绿素含量(mg/ cm2 鲜叶)成直线关系 ,相关系数
r=0.989* ,可以用于叶绿素的测定。
我们对干旱从形成※加重※解除全过程中的叶
绿素含量变化进行了监测 , 经过大量数据的统计分
析 ,发现相邻时间间隔的叶绿素含量通常差异不显
著 ,且在测定时间相隔很近时 , 其值非常接近 , 具有
较好的可重复性;作为互为控制的两组试验群体 , 也
仅在一个严重干旱另一个灌水后 ,出现显著差异 , 其
余时间测定值均很接近 ,从而从另一侧面说明测定
具有较好的重复性 , 可满足对叶绿素含量变化的监
测要求。但方差分析时发现 , 严重干旱时标准误很
大 , 因而实际监测时须进行较大量的测量。
3.2 用叶绿素含量的变化作为抗旱灌水指标
水分是栽培管理的一个重要方面 , 人们曾探讨
并提出多种预前指标用于指导灌概用水 ,测定土壤
含水量或土壤水势是一直沿用的方法。
我们的研究表明 , 叶绿素含量受干旱的影响 , 随
干旱加重及持续时间的延长而明显降 低 , 因而是植
物自身对干旱反应的一种指标 , 进而可作为一种较
好的抗旱的预前指标。
应用叶绿素计测定的叶绿素含量变化作为预前
指标有以下几个优点:与叶水势一样是植物自身对
水分的反应;波动不大;操作简便并且无损伤性 , 可
连续大量进行田间监测 , 方便生产实践中采用。
根据观察结果 , 我们提出夏季锦橙田间用水的
3种叶绿素含量指标:非胁迫用水 , 叶绿素含量
SPAD值在 72 ~ 75 , 树体及果实均保持正常;轻度胁
迫用水 , 当 SPAD值在 68~ 72 时灌水 , 树体不受影
响 ,果实品质不受影响 , 但果实大小受到轻微影响;
中度胁迫用水 , 叶绿素含量 SPAD值在 65 ~ 68 时灌
水 , 树势及果实均受到一定影响 ,田间表现为甲级果
比例明显减少(未发表的田间观察资料)。
·会议预告·
全国名优柚类产业化经营与市场开拓研讨会
将于 11月在广东梅县召开
  由农业部种植业管理司和中国农科院柑桔研究
所共同主持的全国名优柚类产业化经营与市场开拓
研讨会将于 11 月在全国最大的沙田柚基地广东梅
县召开。会上各柚类主产区将介绍在柚类产业化发
展方面的经验与教训 , 特别是如何提高柚类的优质
果比率和商品性。会期还将举办名优柚类商品展销
活动。请各主产区生产 、科研 、教学单位或经营领域
的专家 ,根据会议内容准备好论文及参展柚果样品。
欲参加大会者 , 请告之与会单位名称 、地址 、邮编 、联
系电话以及与会人员姓名 、职务职称 、初定论文题目
及参展样品的名称与数量。
大会组委会地址:重庆市北碚区歇马镇中国农
科院柑桔研究所内全国柚类科研生产协作组
联系人:何天富 谢治银  邮编:400712
电话:(023)68242909(办)68244392(何宅)
68244439(谢宅)
10                 中 国 南 方 果 树       1999 年 第 28 卷 第 3 期