全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2003 , 30 (5) : 568～570
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2003 - 01 - 10 ; 修回日期 : 2003 - 05 - 07
基金项目 : 山东省科技攻关项目 (981010409)3 现在地址 : 中国农业大学生物学院 , 100094 ; 3 3 现在地址 : 中国农业大学农学与生物技术学院 , 100094。
设施栽培条件下葡萄盛花期的光合特性
刘廷松 3 　李桂芬 3 3
(山东省酿酒葡萄科学研究所 , 济南 250100)
摘 　要 : 对设施栽培条件下‘红双味’葡萄花期净光合速率 ( Pn) 日变化规律 , 设施内各生态因子 ,
尤其是光照强度和 CO2 浓度对葡萄光合作用的影响进行了研究。晴天栽培设施内葡萄叶片的 Pn 日变化呈明
显的双峰曲线 , 阴天时葡萄叶片 Pn 的日变化趋势主要决定于光照强度的日变化。晴天的 Pn 明显高于阴天。
研究葡萄叶片 Pn 对光照强度和 CO2 浓度的响应曲线得出 , 葡萄叶片的光饱和点为 1000μmol·m - 2·s - 1 , 光
补偿点为 2113μmol·m - 2·s - 1 , CO2 饱和点为 1700μL·L - 1 , CO2 补偿点为 5416μL·L - 1。
关键词 : 葡萄 ; 设施栽培 ; 净光合速率 (Pn)
中图分类号 : S 66311 　　文献标识码 : A 　　文章编号 : 05132353X (2003) 0520568203
1 　目的、材料与方法
研究设施栽培条件下葡萄的光合特性 , 有助于探讨设施栽培条件下葡萄的生理生态特性 , 建立高
产、优质的设施栽培模式。
试验于 2001 年 4 月在山东省平度市大泽山镇日光温室 (一面坡式塑料薄膜大棚) 里进行 , 薄膜
的透光率为 65 %。材料为 3 年生‘红双味’葡萄 , 株行距为 015 m ×110 m , 单篱架栽培。选择设施内
葡萄盛花期进行测试。净光合速率 (Pn) 的测定采用英国 PP Systems 公司生产的 CIRAS21 便携式光合
系统 , 光合有效辐射 (PAR) 、叶温 (TL) 、CO2 浓度 (Ca) 、相对湿度 (RH) 同时测得。测定 Pn 日变
化时 , 在典型的晴天和阴天 , 选择生长发育良好的植株 (6 株) 上对称性好、发育正常的功能叶片
(每株固定两片叶) 进行测定 , 从 7∶00～17∶00 每 1 h 测定 1 次。测定葡萄叶片 Pn 对 PAR 的响应曲线
时 , 用全自动叶室光源调节光照强度 , 光合系统能够自动供应并控制 CO2 浓度 , 同时保持稳定的 RH
和 TL。测定 Pn 对 Ca 的响应曲线时 , 用 CO2 钢瓶供气 , 用叶室光源控制 PAR , 同时控制 TL 和 RH。
2 　结果与分析
211 　花期 Pn 的日变化
图 1 中两条曲线分别是 2001 年 4 月 15 日 (晴
天) 和 4 月 8 日 (阴天) ‘红双味’葡萄叶片 Pn
的日变化。可见 , 晴天 Pn 的日变化呈明显的双峰
曲线 (这与国内外研究结果〔1〕一致) , 且明显高于
阴天 (阴天只有晴天的 4611 %) , “午休”现象出
现在 13 时左右。阴天 Pn 也表现为双峰曲线 , 第 2
次峰值和低谷均比晴天提前 1 h。无论晴天和阴
天 , 在出现第 2 次峰值以后 , Pn 都迅速下降 , 阴
天 16 时以后为负值。
图 1 　不同天气栽培设施内“红双味”葡萄 Pn 的日变化
Fig. 1 　Daily variation of Pn of ‘Hongshuangwei’grape
in protected cultivation
212 　设施内主要生态因子对 Pn 的影响
从图 2 可以看出 , 晴天光合作用开始较早 , 8 时左右设施内 Ca 下降到稍高于大气中 Ca。此时 ,
TL 在 2514 ℃左右 , RH适宜 (42 %) , 是光合作用的有利因子 , 但此时 Pn 反而较低 , 这是由于 PAR 较
低 (357μmol·m - 2·s - 1) , 成为光合作用的限制因子。通风以后 , TL 先稍有下降 , 紧接着逐渐升高 ,
同时 , PAR 迅速增强 , RH变化不明显 (43 %) , 设施内 Ca 接近大气水平 (350μL·L - 1) , 这些促进因
子使得葡萄 Pn 迅速升高 , 在 10 时达到全天最高峰 (1715μmol·m - 2·s - 1) 。此后 , PAR 继续上升 , 在
11 时左右达到全天最高峰 (856μmol·m - 2·s - 1) , 并在 11～13 时保持较高水平 , 成为光合作用的有利
条件 , 但由于此时 TL 较高 (达 30～3118 ℃) , RH 也偏低 (34 %) , 致使 Pn 持续下降 , 在 13 时出现
“午休”低谷。与前人的研究结果基本一致 , 光合“午休”现象主要是温度高 , 湿度低 , 导致蒸腾强
烈而引起的〔1 ,2〕。13 时以后 , PAR 迅速减弱 (449μmol·m - 2·s - 1) , 但由于 TL 下降 (2713 ℃) , Pn 在
14 时时出现了第 2 个峰值 (CO2 1519μmol·m - 2·s - 1) 。此后 , 由于 PAR 降低 , 成为关键性的限制因
子 , Pn 随着 PAR 的迅速减弱而迅速降低 , 导致设施内 Ca 开始逐渐回升。
阴天时 , 设施内上午 Ca 较高 (平均为 42713μL·L - 1) , 下午接近大气水平 , 全天 TL 维持在 25 ℃
左右 , 均是光合作用的促进因子。但由于 PAR 偏低 (全天最高值只有 300μmol·m - 2·s - 1 , 平均为
19118μmol·m - 2·s - 1) , 成为光合作用的限制因子 , 加之 RH 较高 (平均为 6016 % , 全天最低值高达
4915 %) , 所以全天 Pn 维持在较低的水平 (平均为 CO2 519μmol·m - 2·s - 1) , 而且 Pn 的日变化曲线与
PAR 的日变化基本同步 , 在 12 时左右出现低谷 , 在 10 时和 13 时左右出现两次峰值。可见 , 阴天 Pn
日变化呈现双峰完全是由 PAR 的变化决定的。
图 2 　栽培设施内 PAR、Ca、TL 和 RH的日变化
Fig. 2 　Daily variation of PAR, Ca , TL and RH in protected cultivation
213 　栽培设施内 PAR、Ca 对 Pn 的影响
在 TL (25 ±1) ℃, RH 接近大气湿度 (45 %) , Ca 400μL·L - 1 (高于大气) 条件下 , Pn 对 PAR 的
响应曲线表明 : 在弱光 (低于 200μmol·m - 2·s - 1) 下 , Pn 与 PAR 呈线性相关 (图 3) 。随着 PAR 的逐
渐增强 , Pn 逐渐增加。当 PAR 增大到较高 (800μmol·m - 2·s - 1) 时 , Pn 的增加趋于平缓 , 并逐渐达
到饱和。‘红双味’葡萄叶片的光饱和点为 1000μmol·m - 2·s - 1。对响应曲线的初始部分 (PAR 低于
200μmol·m - 2·s - 1时) 作线性回归 , 由回归方程可以计算出葡萄叶片的光补偿点为 2113μmol·m - 2·s - 1。
9655 期 　　　　　　　　　　　　刘廷松等 : 设施栽培条件下葡萄盛花期的光合特性 　　　　　　　　　　　　　
在 TL (25 ±1) ℃, RH 接近大气湿度 (45 %) , PAR 为 1000μmol·m - 2·s - 1条件下 Pn 对 Ca 的响应
曲线表明 : 随着 CO2 浓度的增加 , Pn 迅速提高 (图 4) 。在低 Ca (低于 300μL·L - 1) 下 , Ca 与 Pn 呈
线性相关。以后 , 随着 Ca 的增加 , Pn 逐渐提高 , 最终趋于饱和。葡萄叶片的 CO2 饱和点为 1700μL·
L - 1左右。对响应曲线的初始部分 (Ca 低于 300μL·L - 1时) 作线性回归 , 由回归方程可以计算出葡萄
的 CO2 补偿点为 5416μL·L - 1。
因此 , 在适宜条件下的一定范围内 , PAR 和 CO2 浓度与 Pn 均呈正相关 , 这与前人的光强增加、
CO2 浓度升高对光合作用有促进效应的结论〔3 ,4〕是一致的。
图 3 　‘红双味’葡葡光合速率对 PAR的响应曲线
Fig. 3 　The Pn response curve of ‘Hongshuangwei’grape to PAR
图 4 　‘红双味’葡萄光合速率对 CO2 浓度的响应曲线
Fig. 4 　The Pn response curve of ‘Hongshuangwei’grape to Ca
参考文献 :
1 　王春清 , 祖　容 , 张贤泽. 葡萄幼树若干光合特性的研究. 园艺学报 , 1989 , 16 (4) : 279～285
2 　许大全. 光合作用“午休”现象的生态生理与生化. 植物生理通讯 , 1990 , 26 (6) : 5～10
3 　张其德 , 卢从明 , 匡廷云. 大气 CO2 浓度升高对光合作用的影响. 植物学通报 , 1992 , 9 (4) : 18～23
4 　Downtow W J S , Grant W J R , Loveys B R. Diurnal changes in the photosynthesis of field2grown grapevines. New phytol . , 1987 , 105 : 71～80
Some Photosynthetic Characteristics of Blooming Grape in Protected Cultivation
Liu Tingsong and Li Guifen
( Shandong Vine and Wine2making Institute , Jipinan 250100 , China)
Abstract : The research on the daily variation of Pn of blooming grape was conducted in protected cultivation.
Meanwhile , the effects of the main ecological factors such as PAR and CO2 concentration on Pn were studied. The
results showed that the daily variation of the Pn appeared to be a marked double2peak curve in the sunny day. The
daily variation of Pn of grape was chiefly decided by the daily variation of PAR in the cloudy day. The Pn in the
sunny day was markedly higher than that of in the cloudy day. The response curve of Pn to PAR showed that the
light saturation point was 1000μmol·m - 2·s - 1 and the light compensation point was 2113μmol·m - 2·s - 1 . The re2
sponse curve of Pn to CO2 concentration showed that the CO2 saturation point was about 1700μL·L - 1and the CO2
compensation point was 5416μL·L - 1 .
Key words : Grape ; Protected cultivation ; Photosynthesis
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