遮阴处理对红球姜生长的影响

摘要 [目的]探讨遮阴处理对红球姜生长的影响。[方法]以红球姜为研究对象，设置 3种不同的遮阴处理以及1组对照处理，即遮阴度为30%（T1）、55%（T2）、75%（T3）和自然光（CK），研究不同遮阴强度对红球姜生长情况、叶绿素含量、光合生理及渗透调节物质的影响。[结果]随着遮光强度不断增强，红球姜叶片的叶绿素a、叶绿素 b和叶绿素总量均呈先增加后降低的趋势，各处理均以T1处理最大。净光合速率呈先下降后上升趋势，T1处理最小，CK为最大;胞间 CO2浓度、气孔导度和蒸腾速率均呈先下降后上升趋势，T2处理为最小值，水分利用效率呈先上升后下降的趋势，以T2处理最高。红球姜叶片净光合速率与气孔导度、蒸腾速率和大气CO2浓度呈极显著正相关（ P <0.01）。红球姜叶片的可溶性糖和MDA含量随遮阴强度增大而逐渐降低;SOD活性呈先升高后降低的趋势;相对电导率呈先下降后上升趋势，以T2处理最小。[结论]综合红球姜生长情况、叶绿素含量、光合生理及渗透调节物质的变化，发现遮阴度55%左右最有利于红球姜植株的生长，说明合适的遮阴环境可以促进红球姜植株的生长发育。

关键词 红球姜;遮阴;叶绿素;光合特性;渗透调节物质

中图分类号 S 682文献标识码 A文章编号 0517-6611（2022）14-0107-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.14.026

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of Shading Treatment on the Growth of  Zingiber zerumbet

SONG Yu-xin， HAN Wei-dong， YIN Ruo-xi et al

（Binhai Agricultural College， Guangdong Ocean University， Zhanjiang， Guangdong 524000）

Abstract [Objective]To study the effect of shading treatment on the growth of  Zingiber zerumbet . [Method]Three different shading treatments and a group of control treatments were set up. The shading degrees were 30%（T1），55%（T2），75%（T3） and natural light （CK） respectively. The effects of different shading intensities on the growth， chlorophyll content， photosynthetic physiology and osmoregulation substances of  Zingiber zerumbet  were studied. [Result]The results showed that with the increase of shading intensity， chlorophyll a， chlorophyll b and total chlorophyll content of red ginger leaves firstly increased and then decreased， and reached the maximum value at T1 treatment.Net photosynthetic rate firstly decreased and then increased， and it was the minimum value in T1 treatment and the maximum value in CK treatment.The intercellular CO2 concentration， stomatal conductance and transpiration rate all showed a downward trend first and then an upward trend， and reached the minimum value in T2 treatment.WUE increased firstly and then decreased， and reached the maximum value in T2 treatment.The net photosynthetic rate was positively correlated with stomatal conductance， transpiration rate and atmospheric CO2 concentration （ P <0.01）.With the increase of shading intensity， the soluble sugar content and the MDA of  Zingiber zerumbet  leaves decreased gradually， and the SOD activity showed a trend of first increasing and then decreasing. With the increase of shading intensity， the relative conductivity firstly decreased and then increased， and T2 treatment was the minimum value. [Conclusion]According to the changes of growth， chlorophyll content， photosynthetic physiology and osmotic regulation substances， it was found that the shade degree of 55% was the most beneficial to the growth of  Zingiber zerumbet ， indicating that the appropriate shade environment could promote the growth and development of  Zingiber zerumbet .

Key words  Zingiber zerumbet ;Shading;Chlorophyll;Photosynthetic characteristics;Osmotic regulating substance

光照是生态系统中最基本的环境组成部分之一，光照为植物的生长提供了能量[1]，影响了植物的生长发育，同时又决定着植物的生理变化[2]。广东夏季的自然光照强度较高，高光照和高温会抑制植株正常的生理代谢活动。经遮阴处理，可减轻高光照对植物产生的伤害。

姜科植物主要分布在我国南部和西南部[3]，在南方园林中可以体现园林景观的地域特色。许多学者对不同姜科品种的耐阴性等进行了一系列研究。前人研究认为，姜科为半阳性植物，具有耐阴性，能忍受较强光照[4]。彭昭良等[5]研究发现，花叶山姜等山姜属植物相对耐阴，春秋姜黄等姜花属植物相对喜阳。

红球姜[ Zingiber zerumbet （L.）Smith]是姜科姜属多年生草本植物[6]。红球姜常在园林中作为观赏性植物种植，花为球果状，具有较大的观赏价值。红球姜的花、根茎和嫩茎叶具有一定的食用和药用价值。笔者探讨不同光照条件下叶绿素含量、渗透调节物质及光合生理的变化，了解红球姜在不同遮阴程度下对光能利用的差异及生理适应机制，为更好地发挥红球姜的生态效益与经济价值提供借鉴。

1 材料与方法

1.1 试验材料与试验地点

试验材料是从广东海洋大学林地内挖出的红球姜块根，试验在广东海洋大学湖光校区农学实验基地进行。于2021年4月初将球茎大小相同的红球姜块根装入育苗袋中进行育苗，在育苗过程中，对红球姜进行统一的水肥虫害管理。广东海洋大学湖光校区位于广东省湛江市，广东海洋大学试验基地位于110.299 11°E，21.146 7°N。湛江气候属于亚热带海洋性季风气候，年均温度22.8 ℃，降雨集中于5—9月，年降雨量1 700～1 800 mm，年日照时数1 864～2 160 h，是我国光热资源丰富的地区之一。

1.2 试验设计

在红球姜块根装袋育苗30 d后，于2021年5月初选取生长良好的80株红球姜，均分为4组，每组20株，从育苗袋中移植于试验基地的空白土地上种植，分别搭建3组不同遮阴程度的遮阳网进行遮光处理，另一组作为对照（CK），不进行遮阴处理。遮阴网高度统一设置为1.5 m，保证场地内搭建的遮阴网可以将红球姜完全遮住。在自然光照强度下，3组遮阴网分别为1层、2层和3层，通过光照计进行透光率的测定，确定3组遮阴网的遮阴度为 30%（T1）、55%（T2）、75%（T3）。每个处理4个重复，遮阴期间进行同样的浇水除草管理。遮阴90 d后测定相关指标。

1.3 测定指标

1.3.1 植物生长指标测定。

遮阴处理90 d后观察植株的生长发育情况，分别测量各遮阴处理下红球姜植株的株高、叶长和叶宽值。

1.3.2 叶绿素含量的测定。

采用分光光度法测定4个不同遮阴处理下红球姜叶片的叶绿素含量[7]。

1.3.3 光合参数的测定。

在天气晴朗的上午，9：30—11：00使用Ciras-3便携式光合仪，测定4个遮阴处理下红球姜成熟型功能叶的光合参数。

1.3.4 渗透调节物质的测定。

每处理摘取4株长势处于平均水平的第4～6张成熟功能叶，用于生化指标的测定。渗透调节物质测定包括超氧化物歧化酶（SOD）活性、可溶性糖含量、电导率和丙二醛（MDA）含量。

1.4 数据处理

使用 Excel和SPSS 软件进行相关数据的整理分析与制图。

2 结果与分析

2.1 不同遮阴处理对红球姜生长状况的影响

由表1可知，CK的红球姜植株高度较矮，平均为89.750 cm，叶片阳光灼伤情况较为严重。T1处理的红球姜株高明显增大，较CK增长64.35%，且T1处理的红球姜株型较大，但部分已有倒伏趋势。T2和T3处理的株高差距相对较小，相比CK条件下，株高增幅为17.27%、21.17%。CK与T1和T3处理的株高差异显著，T1处理与T2和T3处理差异显著（ P <0.05）。红球姜叶长、叶宽变化幅度相对较小，且各处理的叶长与叶宽均无显著差异（ P >0.05）。

2.2 不同遮阴处理对红球姜叶片叶绿素含量的影响

由表2可知，随着遮光强度不断增强，各处理红球姜的叶绿素 a、叶绿素 b和叶绿素总量均呈先增加后降低的趋势，在T1处理最大，CK最小。T1、T2和T3处理叶绿素总量均大于CK，分别较CK增长49.785%、26.180%和15.451%。叶绿素a/b呈先降低后增加趋势，以T1处理最小，T3处理

最大。CK与

T1、T2处理叶绿素a差异显著，T1与T2和T3处理差异显著

（ P <0.05）;CK与T1处理叶绿素b差异显著，T1与T3处理差异显著（ P <0.05）;CK与T1、T2处理叶绿素总量差异显著，T1和T3处理差异显著（ P <0.05）;在不同遮阴处理下叶绿素a/b无显著差异（ P >0.05）。

2.3 不同遮阴处理对红球姜叶片光合生理的影响

2.3.1 光合参数。

由表3可知，测量期间，大气压强为1 011 Pa，大气CO2浓度在385.000～387.300 μmol/mol。环境温度由开始测量时的34.400 ℃上升到38.575 ℃。随着遮阴程度的增大，气室温度和叶面温度呈现先下降后上升的趋势，T2处理最小。T1、T2、T3 处理下的气室温度分别为CK的 0.979、0.859和0.901倍。T1、T2、T3 处理下的叶面温度分别是 CK 的0.990、0.848和0.912倍。CK、T1、T2、T3处理气室温度差异显著（ P <0.05）。除了CK与T1处理叶面温度无显著差异（ P >0.05），其他处理间差异显著（ P <0.05）。