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Effects of Shade on the Photosynthetic Characteristics and Growth of Poinsettia

遮荫对盆栽一品红光合特性及生长的影响



全 文 :园  艺  学  报  2006, 33 (1) : 95~100
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2005 - 03 - 18; 修回日期 : 2005 - 07 - 01
基金项目 : 四川省科技厅攻关项目 (04NG0202011)
遮荫对盆栽一品红光合特性及生长的影响
潘远智 1, 2  江明艳 1
(1 四川农业大学林学园艺学院 , 雅安 625014; 2 中国林业科学研究院林业研究所 , 北京 100091)
摘  要 : 研究了不同程度的遮荫 (0, 50% , 75% ) 对一品红光合特性及生长的影响。结果表明 , 一
品红具有较高的光饱和点和较低的光补偿点 , 是对光照强度适应能力较强的阳性植物 , 但不同栽培品种对
遮荫环境的适应性有较大差异。遮荫使一品红叶绿素含量增加 , 叶色浓绿 , 但降低光合速率 , 减少叶片中
可溶性糖和可溶性蛋白质含量 , 抑制侧枝的生长 , 使花头直径、红色苞叶面积减小 , 苞叶花青素苷含量降
低。
关键词 : 一品红 ; 遮荫 ; 光合特性 ; 观赏品质
中图分类号 : S 685123  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2006) 0120095206
Effects of Shade on the Photosynthetic Character istics and Growth of Poinsettia
Pan Yuanzhi1, 2 and J iang M ingyan1
(1 College of Forestry and Horticu ltura l, S ichuan A gricu ltura l U niversity, Yapian 625014, China; 2 The Research Institu te of For2
estry, Ch inese A cadem y of Forestry, B eijing 100091, China)
Abstract: The effects of shade degrees 100% , 50% and 25% of full sunlight on the growth and photo2
synthetic characteristics of poinsettia ‘Prestige’ and ‘Red Velvet’were exam ined. The results indicated
that poinsettia was a sun p lant with high light2saturation point and low light2compensation point. But the shade
tolerance of different cultivars was different. Under shade conditions, the contents of chlorophyll increased
and leaf color greener, but their net photosynthetic rates, the contents of soluble sugars and p roteins in leaves
decreased and the growth of lateral shoots were inhibited, resulting in decreasing of flower diameters, red
bract areas, contents of anthocyanidin in braces finally.
Key words: Poinsettia ( Euphorbia pu lcherrim a W illd) ; Shade; Photosynthetic characteristics; O rna2
mental value
一品红 ( Euphorbia pu lcherrim a W illd) 原产于热带 , 在我国大部分地区只能在温室中栽培 , 因此
温室环境的控制是提高一品红盆花商品价值的重要手段。目前对一品红的研究主要集中在温度、肥料
和光周期调控上〔1, 2〕, 然而在生产实践中 , 夏季温室内温度过高易导致裂枝现象和病虫害 , 并抑制一
品红的生长 , 需用遮荫网降低室内温度 , 而其它季节又须适当补充光照。本研究探讨了遮荫对一品红
生长、光合生理和观赏价值的影响 , 为改善一品红的生长环境和提高栽培技术提供一定的理论依据。
1 材料与方法
试验于 2003年 6月至 2004年 5月在四川农业大学园林系教学实习基地内进行 , 以 ‘天鹅绒 ’和
‘威望 ’两个一品红栽培品种为试验材料。盆栽用土为营养土 ∶蛭石 ∶煤渣 = 8∶1∶1, pH 610左右。采
用广州大汉园景公司出售的一品红专用肥 “花多多 ”, 营养生长期使用 “花多多 8号 ” (N∶P∶K =
20∶10∶20) , 生殖生长期使用 “花多多 3号 ” (N∶P∶K = 15∶20∶25)。生长过程中保证除处理因素外其
他栽培条件一致。
园   艺   学   报 33卷
采用二因素随机区组试验。自制木质棚架 , 用市售透光率 50%的黑色遮荫网进行遮荫处理 , 分
别覆盖一层 (遮荫度为 50% ) 和两层 (遮荫度为 75% ) , 以自然光照为对照。各处理小棚面积为
214 m2 , 棚内随机摆放盆栽一品红 18盆 (两品种各设 3次重复 , 3盆为 1重复 )。6月下旬待扦插生
根苗缓苗后进行第 1次摘心 , 每盆保留 3~5个侧芽。7月 5日开始进行遮荫处理 , 分别在生长前期
(处理 20 d)、中期 (处理 50 d、70 d)、后期 (处理 105 d) 测定一级侧枝的形态指标 (长度、茎粗、
总叶面积 ) 和生理指标 (光合速率、叶绿素含量、比叶面积、可溶性糖和可溶性蛋白质含量 )。处理
105 d后去除遮荫网 , 并于盛花期测定各处理花头的直径、红色苞叶面积和苞叶花青素苷含量。
针对不同上市时间 , 一品红在生产中通常进行 1次或 2次摘心。故在每个重复中选择 1盆于 8月
下旬进行二次摘心 , 遮荫处理 85 d, 测定二级侧枝相关形态及生理指标 , 盛花期同样测定花头的相关
指标。
光合特性测定采用美国 L I2COR公司生产的 L I26400便携式光合测定仪 , 其它生理指标按常规方
法测定〔3, 4〕。
2 结果与分析
211 遮荫对一品红侧枝生长的影响
遮荫抑制了一品红侧枝的伸长生长和加粗生长 , 并使总叶面积减小 (表 1~3)。 ( 1) 遮荫度越
大 , 枝条越细 ; (2) 两层遮荫明显抑制侧枝的伸长 , 但一层遮荫时 , ‘威望 ’的一级侧枝长度并未出
现显著变化 ; ‘天鹅绒 ’的一级侧枝则在前中期出现徒长 , 后期明显短于对照 ; (3) 遮荫使叶片数量
和平均单叶面积减小 , 从而使侧枝总叶面积减少 ;
‘威望 ’对一层遮荫有较强的适应能力 , 一、二
级侧枝在长期遮荫处理后总叶面积与对照无显著
差异。
212 遮荫对一品红光合特性的影响
21211 一品红的光响应曲线  选择晴朗天气的上
午 , 测定自然光下一品红叶片的光合作用 —光响
应曲线 , 并对测得的数据拟合出光强 —光合速率
曲线方程 (图 1) , 并对两方程求极大值和 y = 0
时的 x值 , 得到两品种的光饱和点 ( ‘威望 ’
1 545μmol·m - 2 ·s- 1 ; ‘天鹅绒 ’1 817μmol·
m
- 2 ·s- 1 ) 和光补偿点 ( ‘威望 ’13134μmol·
m
- 2 ·s- 1 ; ‘天鹅绒 ’14175μmol·m - 2 ·s- 1 )。 图 1 一品红叶片光合速率 ( Pn) —光响应曲线F ig. 1 Net photosyn thetic ra te2light respon se curvesof leaves of po in settia
表 1 遮荫对一品红侧枝茎粗的影响
Table 1 Effects of shade on la tera l shoots d iam eters of po in settia ( cm)
品种
Cultivar
处理
Treatment
一级侧枝
First2degree lateral shoots
20 d 50 d 105 d
二级侧枝 Second2
degree lateral shoots
85 d
威望 Prestige 全光照 Full sunlight 01345 ±01009Aa 01711 ±01025Aa 01827 ±01047Aa 01337 ±01018Aa
一层遮荫 One layer of gauze 01300 ±01012Bb 01626 ±01016Bb 01797 ±01036Ab 01317 ±01022Bb
两层遮荫 Two layers of gauze 01269 ±01013Cc 01492 ±01020Cc 01646 ±01029Bc 01256 ±01007Cc
天鹅绒 Red Velvet 全光照 Full sunlight 01336 ±01017Aa 01684 ±01034Aa 01863 ±01043Aa 01363 ±01016Aa
一层遮荫 One layer of gauze 01283 ±01016Bb 01608 ±01026Bb 01775 ±01056Bb 01307 ±01006Bb
两层遮荫 Two layers of gauze 01237 ±01018Cc 01481 ±01015Cc 01672 ±01022Cc 01255 ±01016Cc
  注 : 表中数据为同一处理 3次重复的平均值 ±SD。邓肯氏新复极差法检验 , 大、小写字母分别表示 P≤0101和 P≤0105时的显
著水平。下同。
Note: Data are mean value ±SD of three repetitions in the same treatment. Cap ital and lower case letters indicated significance of P≤0101 or
P≤0105 respectively by Duncanpis significant test. The same below.
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 1期 潘远智等 : 遮荫对盆栽一品红光合特性及生长的影响  
表 2 遮荫对一品红侧枝长度的影响
Table 2 Effects of shade on length of la tera l shoots of po in settia ( cm)
品种
Cultivar
处理
Treatment
一级侧枝
First2degree lateral shoots
20 d 50 d 105 d
二级侧枝 Second2
degree lateral shoots
85 d
威望 Prestige 全光照 Full sunlight 4182 ±0116Aa 17162 ±0189Aa 30157 ±2186Aa 8151 ±0152Aa
一层遮荫 One layer of gauze 5143 ±0132Aa 16117 ±0149Aa 32110 ±0148Aa 8154 ±0170Aa
两层遮荫 Two layers of gauze 4145 ±0129Aa 12165 ±0167Bb 24149 ±118Bb 6164 ±0142Bb
天鹅绒 Red Velvet 全光照 Full sunlight 7112 ±0179Bb 22115 ±1158Bb 50127 ±1103Aa 13172 ±0196Aa
一层遮荫 One layer of gauze 9112 ±0188Aa 26102 ±1105Aa 40185 ±1158Bb 7159 ±1115Bb
两层遮荫 Two layers of gauze 8101 ±0162Ab 22107 ±1123Bb 32190 ±0194Cc 6194 ±1132Bb
表 3 遮荫对一品红侧枝总叶面积影响
Table 3 Effects of shade on tota l leaf area s of la tera l shoots of po in settia ( cm2 )
品种
Cultivar
处理
Treatment
一级侧枝
First2degree lateral shoots
20 d 50 d 105 d
二级侧枝 Second2
degree lateral shoots
85 d
威望 Prestige 全光照 Full sunlight 24416 ±1617Aa 78913 ±43114Aa 1 33314 ±5716Aa 23917 ±1712Aa
一层遮荫 One layer of gauze 18810 ±1116Bb 68817B ±2511Bb 1 37111 ±4516Aa 23114 ±1411Aa
两层遮荫 Two layers of gauze 15215 ±1311Cc 45715 ±2312Cc 84819 ±3015Bb 14613 ±1010Bb
天鹅绒 Red Velvet 全光照 Full sunlight 24518 ±1014Aa 69914 ±4514Aa 1 40417 ±5218Aa 28211 ±1914Aa
一层遮荫 One layer of gauze 19916 ±2111Bb 62513 ±2716Bb 1 11212 ±3816Bb 21412 ±1519Bb
两层遮荫 Two layers of gauze 17613 ±2115Bc 40910 ±2718Cc 80614 ±2912Cc 16811 ±1510Cc
21212 遮荫对一品红净光合速率的影响  一级侧
枝处理 45 d后在遮荫棚内测定各处理叶片的净光
合速率 , 随后将处理后的植株放在自然光下测定
其光合速率。结果表明 : 随着遮荫程度的增加 ,
叶片的光合速率大幅度下降 (表 4)。同时 , 长期
遮荫处理使一品红植株对弱光产生了光合适应 ,
即经过遮荫处理的植株 (特别是两层遮荫处理 )
放在强光 (自然光 ) 下净光合速率反而下降 (表
4)。
21213 遮荫对一品红叶片叶绿素含量的影响  如
图 2所示 , 全光照下一品红两个品种不同生长期
表 4 遮荫对一品红净光合速率的影响
Table 4 Effects of shade on net photosyn thetic ra tes of po in settia
(μmol·m - 2 ·s - 1 )
品种
Cultivar
处理
Treatment
自然光
Full sunlight
遮荫棚 Shade
condition
威望 全光照 Full sunlight 10107 ±0187 -
Prestige 一层遮荫 One layer of gauze 9100 ±0148 8152 ±0126
两层遮荫 Two layers of gauze 3187 ±0122 4168 ±0119
天鹅绒 全光照 Full sunlight 11167 ±0182 -
Red 一层遮荫 One layer of gauze 8179 ±0159 9169 ±0183
Velvet 两层遮荫 Two layers of gauze 3166 ±0113 7148 ±0124
  注 : 表中数据为 9株的平均值 ±SD。
Note: Data p resented in the table were means ±SD of nine p lants.
叶片中的叶绿素含量和叶绿素 a /b比值有相同的变化趋势 , 前期叶绿素含量较低是因为叶片的快速伸
展 , 中期含量的增加反映了生理活动的旺盛进行 , 后期含量下降则与叶片的衰老有关。遮荫处理的前
中期 , 一级侧枝叶片叶绿素含量显著增加 , 但在生长后期下降幅度均远大于对照 , 说明生长后期遮荫
会加速叶绿素的分解。在一层遮荫的情况下 , 叶绿素含量虽然在后期下降幅度较大 , 但最终略高于对
照 ; 而在两层遮荫的情况下 , 叶绿素含量在生长中期就开始下降 , 最终含量低于对照。
遮荫更有利于促进一品红叶片中叶绿素 b的合成。在一层遮荫的情况下 , 两品种叶绿素 a /b比值
各时期均显著低于对照 (仅 ‘威望 ’在后期略高于对照 ) ; 但在两层遮荫的情况下两品种均在前期有
最低的叶绿素 a /b比值 , 而中后期叶绿素 a /b比值显著增加 , 不同的是 ‘威望 ’叶绿素 a /b比值始终
低于对照 , 而 ‘天鹅绒 ’则高于对照。
二级侧枝处理 85 d后 , 其叶片叶绿素含量及叶绿素 a /b比值的变化与一级侧枝相似。一层遮荫
处理下 , 两品种叶绿素含量均高于对照 , 叶绿素 a /b比值低于对照 , 有利于对环境中弱光的利用 , 表
明一品红对一层遮荫有较强的适应能力 ; 在两层遮荫处理下 , 叶绿素含量下降 , 叶绿素 a /b比值先降
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园   艺   学   报 33卷
后升 , 说明过度遮荫抑制一品红叶绿素 (特别是叶绿素 b) 的合成。
图 2 遮荫对一品红一级侧枝叶片叶绿素含量和叶绿素 a /b比值的影响
F ig. 2 Effects of shade on chlorophyll con ten ts and chlorophyll a / b ra tio in leaves of f irst2degree la tera l shoots of po in settia
213 遮荫对一品红生理特性的影响
随着遮荫度的增加 , 两品种一级侧枝叶片中可溶性蛋白质的含量均下降 , 但 ‘威望 ’在一层遮
荫的短期处理过程中 (前中期 ) 受的影响较小 (图 3)。
89
 1期 潘远智等 : 遮荫对盆栽一品红光合特性及生长的影响  
遮荫对一品红侧枝叶片中可溶性糖含量的影响较
为复杂 (图 4)。 ( 1) 两层遮荫大幅度降低一级
侧枝叶片中可溶性糖的含量 ; (2) 一层遮荫处理
下 , ‘天鹅绒 ’在前中期、‘威望 ’在中期叶片中
可溶性糖含量反而较对照高 (这可能是因为这些
时段一层遮荫对一品红叶片中可溶性糖运输和转
化速率的影响大于对其合成的影响 ) , 中后期可
溶性糖含量的增加程度不及对照 , 最终仅略低于
对照 ; (3) ‘天鹅绒 ’叶片可溶性糖含量受遮荫
的影响大于 ‘威望 ’。
一品红一级侧枝的比叶面积随遮荫程度的增
加而增加 (图 5)。比叶面积反映了植株营养物质
的积累情况 , 其值越大表明叶片单位面积鲜质量
越小。在一层遮荫的情况下 , ‘威望 ’比叶面积
的变化较小 , 说明 ‘威望 ’对一层遮荫的适应能
力较强。
表 5的统计结果反映了遮荫对二级侧枝叶片
图 5 遮荫对一品红一级侧枝比叶面积的影响
F ig. 5 Effects of shade on the spec if ic leaf area s of
f irst2degree la tera l shoots of po in settia
的生理活性产生的影响。 (1) 与一级侧枝相似 , 随着遮荫程度的增加 , 二级侧枝叶片的比叶面积显
著增加 , 可溶性蛋白质和可溶性糖的含量显著下降 ; (2) 遮荫对二级侧枝叶片可溶性糖的影响远大
于一级侧枝 , 即使是一层遮荫也会导致可溶性糖含量显著降低。
表 5 遮荫对二级侧枝叶片比叶面积、可溶性蛋白质、可溶性糖含量的影响
Table 5 Effects of shade on the spec if ic leaf area s, the con ten ts of soluble prote in s and sugars in leaves
from second2degree la tera l shoots of po in settia
品种
Cultivar
处理
Treatment
比叶面积 Specific leaf
area ( cm2 ·g - 1DM)
可溶性蛋白质 Soluble
p roteins(mg·g - 1DM)
可溶性糖 Soluble sugars
(mg·g - 1DM)
威望 Prestige 全光照 Full sunlight 55176 ±1123Cc 4161 ±0117Aa 46167 ±1153Aa
一层遮荫 One layer of gauze 61170 ±1162Bb 4124 ±0112Bb 44110 ±1176Ab
两层遮荫 Two layers of gauze 68100 ±1174Aa 3151 ±0117Cc 37106 ±1104Bb
天鹅绒 Red Velvet 全光照 Full sunlight 48147 ±1184Cc 4158 ±0117Aa 47191 ±1127Aa
一层遮荫 One layer of gauze 60134 ±1165Bb 4116 ±0110Bb 36170 ±1148Bb
两层遮荫 Two layers of gauze 69119 ±1160Aa 3106 ±0114Cc 30180 ±1147Cc
表 6 遮荫对一品红花头观赏品质的影响
Table 6 Effects of shade on the flowerpis ornam en ta l va lue of po in settia
品种
Cultivar
处理
Treatment
花头直径
Flower diameters( cm)
红色苞叶面积
Red bract areas( cm2 )
花青素苷含量 Contents of
anthocyanidin (nmol·cm - 1 )
威望 Prestige 一级侧枝 全光照 Full sunlight 18184 ±0124Aa 400114 ±28125Aa 189138 ±4176Aa
First2degree 一层遮荫 One layer of gauze 18106 ±0167Aa 381156 ±27185Aa 177112 ±4162Ab
lateral shoots 两层遮荫 Two layers of gauze 13194 ±0142Bb 251184 ±19139Bb 146108 ±1145Bc
二级侧枝 全光照 Full sunlight 11180 ±0144Aa 131175 ±2174Aa 166149 ±2148Aa
Second2degree 一层遮荫 One layer of gauze 10167 ±0154Ab 116169 ±1157Bb 128128 ±1114Bb
lateral shoots 两层遮荫 Two layers of gauze 7138 ±0118Bc 79190 ±2166Cc 103126 ±1198Cc
天鹅绒 Red Velvet一级侧枝 全光照 Full sunlight 16184 ±0169Aa 292124 ±20198Aa 206144 ±2173Aa
First2degree 一层遮荫 One layer of gauze 16139 ±0164Aa 259148 ±21139Aa 170105 ±2109Bb
lateral shoots 两层遮荫 Two layers of gauze 15140 ±0139Bb 200151 ±10140Bb 145150 ±1128Cc
二级侧枝 全光照 Full sunlight 11190 ±0157Aa 168114 ±2184Aa 151158 ±1164Aa
Second2degree 一层遮荫 One layer of gauze 9174 ±0169Bb 114104 ±4148Bb 112194 ±1159Bb
lateral shoots 两层遮荫 Two layers of gauze 8183 ±0147Bb 102105 ±3146Bc 102122 ±1188Cc
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214 遮荫对一品红花头观赏品质的影响
遮荫使花头直径、红色苞叶面积减小 , 并使苞叶花青素苷含量降低 (表 6)。但是遮荫对一级侧
枝的影响较小。在一层遮荫的情况下 , 一级侧枝的花头直径、红色苞叶面积与对照均无显著差异 , 仅
花青素苷含量降低 ; 而二级侧枝各指标均显著低于对照。另外 , 遮荫对 ‘威望 ’花头观赏品质的不
利影响较小 , 尤其是在一层遮荫的情况下各指标的变化幅度明显小于 ‘天鹅绒 ’。
3 讨论
不同学者在选择判断植物耐荫性指标上意见尚不统一〔5, 6〕。本试验选择了目前同类研究中使用较
多的形态和生理指标来研究一品红的耐荫性。
与其他阳性植物相似 , 遮荫使一品红光合速率下降 , 但将长期在遮荫环境中生长的一品红放在自
然光下 , 其光合速率反而降低 , 可以看出一品红对弱光环境产生了生理上的适应。叶绿素含量的增加
有助于光合作用的进行 , 而且使叶色浓绿。更重要的是叶绿素 b含量的增加有助于提高捕光叶绿素蛋
白复合体 (LHCP) 的含量 , 从而提高叶绿体的捕光能力 , 增强对弱光的利用率。但过低的光照强度
超出了一品红的耐受范围 , 将严重影响其生长。
可溶性蛋白质含有多种重要酶类 , 其中对光合作用有重要贡献的二氧化碳固定酶 (RuBP羧化
酶 ) 占 50%以上 , 其它成分也是蛋白质合成的原料或分解产物 , 在氮素代谢中起着代谢库的作用。
可溶性糖是重要的能源物质和许多生理生化反应的基础。因此遮荫使一品红叶片中可溶性蛋白质和可
溶性糖含量降低 , 影响了叶片的生理功能 , 抑制植株的生长。
遮荫对一品红生长的影响具有季节性。夏季光照充足时 , 在温室内通过遮荫来降低室内温度是可
行的 , 而且植物的代谢活动和形态建成所受的影响较小 , 贮存的营养物质也有利于生殖生长。但在秋
季自然光照减弱后 , 再加上遮荫处理使得遮荫棚内的光照强度过低 , 光合作用受到极大的抑制 , 进而
严重影响一品红的生长 , 尤其对二级侧枝的影响较大 , 而且成花后花头直径和红色苞叶面积减小 , 观
赏品质严重下降。所以夏季温室的遮荫措施应在二次摘心前结束 , 而秋季温室内光照不足时需及时补
光。另一方面 , 一品红栽培品种间的耐荫性有较大差异 , 在自然光照强度不足的地区或冬季 , 生产上
应优先选用耐荫性强的品种。但试验结果要广泛地推广到生产实践中去 , 还需要进一步研究更多品种
对弱光耐受能力的极限值 (以生长和观赏品质不受影响为标准 ) , 以指导温室栽培一品红对光照强度
的控制。
参考文献 :
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