本文摘要：摘 要: 為探明邊際效應對茶樹光合特性的影響，以5份茶樹種質為原料，采用GFS-3000便攜式光合-熒光測量系統(tǒng)測定各種質在邊際效應、常規(guī)條件的光合參數(shù)。 結果表明：葉片凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導度和胞間CO2濃度分別為2.62~8.30molm-2S-1、72.04~139.92mm
摘 要: 為探明邊際效應對茶樹光合特性的影響，以5份茶樹種質為原料，采用GFS-3000便攜式光合-熒光測量系統(tǒng)測定各種質在邊際效應、常規(guī)條件的光合參數(shù)。 結果表明：葉片凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導度和胞間CO2濃度分別為2.62~8.30μmol·m-2·S-1、72.04~139.92mmol·m-2·S-1、0.69~1.21mmol·m-2·S-1和300.66~352.63ppm。 邊際效應整體上降低了茶樹凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率，提高了胞間CO2濃度。 其中，極顯著降低了種質L107、L104的凈光合速率，顯著降低了種質106的凈光合速率。 綜上，邊際效應對茶樹的凈光合速率產(chǎn)生了一定的抑制作用。
關鍵詞: 邊際效應; 茶樹; 凈光合速率; 氣孔導度; 胞間CO2濃度
邊際效應(Edge effect)指邊行植株生長發(fā)育較中間的好或差的現(xiàn)象，為1942年Beecher提出。 農(nóng)作物的邊際優(yōu)勢，是農(nóng)作物種植區(qū)周邊作物或作物個體邊外層部分，獲取一定的優(yōu)厚條件而表現(xiàn)出的邊緣優(yōu)越勢能或趨優(yōu)現(xiàn)象。 有利生態(tài)因子的作用大于不利生態(tài)因子的作用時，作物群體發(fā)生正邊際效應，表現(xiàn)為邊際優(yōu)勢; 不利生態(tài)因子的作用大于有利生態(tài)因子的作用時, 作物群體發(fā)生負邊際效應，表現(xiàn)為邊際劣勢。 在作物群體內(nèi)部條件一致的情況下，邊際效應的絕對值隨邊距遞增而遞減[1]。
茶樹是我國重要的經(jīng)濟作物。 2019年，我國茶園面積達4597.87萬畝，茶園結構持續(xù)優(yōu)化，無性系良種茶園面積比例達60%。 茶為葉用植物，90%～95%的生物產(chǎn)量皆來自葉片光合作用，如體內(nèi)的有機物質糖、茶多酚、咖啡堿、游離氨基酸和蛋白質等[2]。 光合作用是植物生長發(fā)育的基礎，也是研究植物適應環(huán)境脅迫的重要指標[6]。 本研究通過邊際效應對茶樹光合特性的影響進行研究，初步探明茶樹邊際效應的光合規(guī)律，為后續(xù)生產(chǎn)利用優(yōu)勢和減緩劣勢奠定基礎。
1 材料與方法
1.1 材料
供試材料為5份茶樹種質L103、L104、L105、L106、L107，種于福建省福安市社口鎮(zhèn)。
1.2 方法
隨機選取每份茶樹種質茶行端頭茶樹為邊際組，并選擇與邊際組同行且距離茶行端頭3-5m的茶樹為對照組(CK，常規(guī)組)。 每組每份茶樹種質隨機選取6片成熟葉，于9：30開始采用GFS-3000GFS-3000便攜式光合-熒光測量系統(tǒng)(WALZ)進行凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導度和胞間CO2濃度測定。
1.3 數(shù)據(jù)處理
采用Excel 2003進行數(shù)據(jù)處理與分析。
2 結果與分析
2.1 邊際效應對茶樹凈光合速率的影響
對不同茶樹種質進行凈光合速率測定，結果表明，茶樹種質凈光合速率在2.62~8.30μmol·m-2·S-1之間，整體以常規(guī)條件下較高，邊際效應下較低。 邊際效應下，種質L107、L104的凈光合速率與常規(guī)茶樹產(chǎn)生極顯著差異; 種質L106呈顯著差異。
2.2 邊際效應對茶樹氣孔導度的影響
對不同茶樹種質進行氣孔導度測定，結果表明，茶樹種質氣孔導度在72.04~139.92mmol·m-2·S-1之間，整體以常規(guī)條件下較高，邊際效應下較低。 邊際效應下，種質L104的氣孔導度與常規(guī)茶樹產(chǎn)生顯著差異。
2.3 邊際效應對茶樹蒸騰速率的影響
對不同茶樹種質進行蒸騰速率測定，結果表明，茶樹種質蒸騰速率在0.69~1.21mmol·m-2·S-1之間，整體以常規(guī)條件下較高，邊際效應下較低。 邊際效應下，種質L104的蒸騰速率與常規(guī)茶樹產(chǎn)生顯著差異。
2.4 邊際效應對茶樹胞間CO2濃度的影響
茶樹種質胞間CO2濃度在300.66~352.63mg·kg-1之間，整體以邊際效應下較高，常規(guī)下較低。 邊際效應下，種質L107、L105、L104的胞間CO2濃度與常規(guī)茶樹產(chǎn)生極顯著差異。
3 討? 塾? 結論
凈光合速率反映了植物在單位時間內(nèi)積累有機物的能力，是植物生長發(fā)育最重要的指標[10]。 本試驗中，邊際效應整體降低了茶樹的凈光合速率，極顯著降低了種質L107、L104的凈光合速率; 顯著降低了種質L106的凈光合速率，表明了邊際效應對茶樹的凈光合速率產(chǎn)生了一定的抑制作用，茶樹在單位時間內(nèi)積累有機物的能力降低，茶樹發(fā)育減緩。 氣孔限制因素是導致光合速率下降的主要原因，脅迫較重時，非氣孔限制因素起到了主要作用[11-12]。
胞間CO2濃度的變化方向是確定光合速率變化的主要原因和是否為氣孔因素的必不可少的判斷依據(jù)。 邊際的脅迫下，氣孔導度降低，胞間CO2濃度升高，有可能為水分虧缺導致類囊體結構破壞，從而直接影響光反應。 由此推測，邊際效應脅迫下，非氣孔限制因素對5種茶樹種質的光合作用的降低起到了主要作用。
綜上，邊際效應對茶樹光合特性產(chǎn)生一定影響，整體上降低了茶樹凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率，提高了胞間CO2濃度。 種質L107、L104的凈光合速率與常規(guī)茶樹產(chǎn)生極顯著差異; 與種質L106呈顯著差異。 邊際效應對種質L104的蒸騰速率和氣孔導度產(chǎn)生了顯著影響。 邊際效應下，種質L107、L105與L104的胞間CO2濃度與常規(guī)茶樹產(chǎn)生極顯著差異。
茶葉加工論文投稿刊物：《生態(tài)環(huán)境學報》(月刊)創(chuàng)刊于1992年，原刊名為《生態(tài)環(huán)境》，是由廣東省生態(tài)環(huán)境與土壤研究所主辦的環(huán)境科學類的綜合學術期刊。主要刊登：國內(nèi)外環(huán)境科學和環(huán)境工程、生態(tài)學和生態(tài)工程具有明顯創(chuàng)新性和重要意義的原創(chuàng)性研究論文，以及對重大的科學前沿問題有獨到見解和理論建樹的綜述和觀點類文章。適合從事生態(tài)學、環(huán)境科學、資源保護、土壤學、大氣科學、水科學、地理學、地質學、地球科學、農(nóng)業(yè)科學、林學、醫(yī)學、社會科學、經(jīng)濟科學等領域的科技人員、學者、教師、學生、各級管理者和環(huán)境愛好者閱讀。
邊際效應使L103種質的凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率、胞間CO2均有所提高，但差異不顯著，可能為氣孔導度的增加使胞間CO2濃度增大從而使該種質凈光合速率上升。 因此，邊際效應下，茶樹光合作用整體受到阻礙，在茶樹種植過程中應考慮邊際效應對其產(chǎn)生的影響，適當進行栽培管? 懟M? 要盡量減少不利邊際生態(tài)因子的影響，如科學搭配種植植物，嚴格進行病蟲害綜合防控和運用促控管理技術等。
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作者：林志坤
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