唐 燕，魏淑花

(1.寧夏大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，寧夏 銀川 750021；2.寧夏農(nóng)林科學(xué)院 植物保護(hù)研究所，寧夏 銀川 750002)

氮對(duì)膠東衛(wèi)矛光合作用的影響

唐 燕1，魏淑花2

(1.寧夏大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，寧夏 銀川 750021；2.寧夏農(nóng)林科學(xué)院 植物保護(hù)研究所，寧夏 銀川 750002)

研究了不同施氮量對(duì)膠東衛(wèi)矛光合作用的影響規(guī)律，以2年生膠東衛(wèi)矛苗木為試材，選用城市處理后的生活污水進(jìn)行灌溉，設(shè)置氮肥追施量0、4、8、12、16 g/株5個(gè)處理，小區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，生長(zhǎng)季節(jié)追肥3次，3次重復(fù)。結(jié)果表明：試驗(yàn)期間12 g/株處理的凈光合速率處于最高值，與對(duì)照相比差異顯著，4 g/株處理與對(duì)照之間無(wú)顯著差異；在蒸騰速率方面，12 g/株處理在4、7、8月顯著高于對(duì)照和4 g/株處理，4 g/株處理與對(duì)照間無(wú)顯著差異；在氣孔導(dǎo)度方面，12 g/株處理整個(gè)試驗(yàn)期間均顯著高于對(duì)照，其余施氮處理在6～8月與對(duì)照間無(wú)顯著差異；胞間CO2濃度在6～7月份12 g/株處理比對(duì)照降低22.44%、27.59%，差異顯著，其余月份與對(duì)照之間無(wú)顯著差異。由此可知，膠東衛(wèi)矛氮肥追施量為12 g/株時(shí)，對(duì)膠東衛(wèi)矛光合能力提高效果最佳。

氮肥；膠東衛(wèi)矛；光合作用

氮是植物生長(zhǎng)過(guò)程中必不可少的營(yíng)養(yǎng)元素之一，其施用量的高低直接影響植物光合產(chǎn)物的合成與植物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的好壞[1]。尹麗等[2]研究認(rèn)為，增加氮肥施用量可以顯著提高麻瘋樹(shù)幼苗葉片光合水平，同時(shí)光合產(chǎn)物數(shù)量也顯著升高，幼苗株高和地徑顯著高于對(duì)照，說(shuō)明氮肥對(duì)促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)效果顯著。郝龍飛等[3]研究認(rèn)為，白樺在生長(zhǎng)季節(jié)追施氮肥可以顯著促進(jìn)葉片光合效率，與對(duì)照相比提高幅度達(dá)到了7.30%，差異顯著。陳靜等[4]從對(duì)棉花的研究中發(fā)現(xiàn)，棉花葉片光合速率和氣孔導(dǎo)度受氮素影響比較大，試驗(yàn)中表現(xiàn)為隨著氮肥施用量的增加，棉花葉片光合速率顯著提高，光合產(chǎn)物數(shù)量比對(duì)照提高5.31%，差異顯著。孫瑤等[5]認(rèn)為，卡特蘭生長(zhǎng)前期用氮、磷、鉀比例為20∶10∶20的肥料,有利于碳水化合物及可溶性蛋白的積累,促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，生長(zhǎng)后期用氮、磷、鉀比例為9∶45∶15的肥料有助于提高植株中C/N比,為花器官形成提供充足的養(yǎng)分,促進(jìn)花芽分化。王曉偉等[6]研究認(rèn)為，大豆生長(zhǎng)季節(jié)隨著氮肥施用量的增加光合速率表現(xiàn)出一直升高的變化趨勢(shì)，特別是對(duì)大豆生育后期的影響效果最佳，其次是生育中期，生育前期效果較差。郭盛磊等[7]研究認(rèn)為，落葉松隨著氮肥施用量的增加，凈光合速率表現(xiàn)出顯著升高的變化趨勢(shì)，同時(shí)胞間二氧化碳濃度顯著降低，說(shuō)明增加氮肥施用量對(duì)促進(jìn)油松光合效率提升具有顯著作用。從前人的相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn)，關(guān)于氮對(duì)膠東衛(wèi)矛光合作用影響規(guī)律的相關(guān)研究較少，本文通過(guò)研究氮對(duì)使用城市污水灌溉的膠東衛(wèi)矛光合作用影響的規(guī)律，以期為膠東衛(wèi)矛合理施用氮肥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)選用2年生的膠東衛(wèi)矛作為試驗(yàn)材料，試驗(yàn)田內(nèi)幼苗的栽培密度為0.20 m×0.20 m，試驗(yàn)田位于寧夏青銅峽勝邦苗圃，試驗(yàn)時(shí)間為2016年3～8月，試驗(yàn)地土壤有機(jī)質(zhì)含量為13.24 g/kg、堿解氮39.85 mg/kg、速效磷9.11 mg/kg、速效鉀69.37 mg/kg、pH值7.86。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)計(jì)5個(gè)處理，氮肥施用量分別為T1(CK)0 g/株、T2為4 g/株、T3為8 g/株、T4為12 g/株、T5為16 g/株，以T1為對(duì)照，施肥時(shí)間為3月20日、5月20日、7月20日，試驗(yàn)所用氮肥為尿素，含氮量46%，施肥后立即灌水，灌水量為每次每小區(qū)18 L。本試驗(yàn)采用小區(qū)設(shè)計(jì)方式，小區(qū)面積為30 m×30 m，3次重復(fù)。

1.3 試驗(yàn)取樣

試驗(yàn)期間，分別在當(dāng)年的4～8月份每個(gè)月的20日在田間選取20株膠東衛(wèi)矛的幼苗，每株幼苗選擇上、中、下3個(gè)部位各3片葉子進(jìn)行光合指標(biāo)的測(cè)定，光合作用測(cè)定儀器為CIB-1102便攜式光合儀測(cè)定系統(tǒng)，光合作用的最終結(jié)果取所有測(cè)定植株的平均值。

1.4 數(shù)據(jù)分析

本試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析使用Excel 2013軟件，方差分析使用DPS 7.05版軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮對(duì)膠東衛(wèi)矛凈光合速率的影響

由圖1可知，各氮肥處理凈光合速率均高于對(duì)照，但不同處理之間存在差異。4月份，T4、T5處理之間無(wú)顯著差異，2個(gè)處理分別比對(duì)照高1.08、0.72 μmol CO2/(m2·s)，均與對(duì)照間存在顯著差異，T2、T3分別比對(duì)照高0.42、0.21 μmol CO2/(m2·s)，無(wú)顯著差異，其中T3與T4、T5處理之間差異顯著；5月份T4處于最高值，其次為T5，2個(gè)處理分別比對(duì)照高1.56、1.08 μmol CO2/(m2·s)，差異顯著，T5與T4之間無(wú)顯著差異，T2、T3與之間無(wú)顯著差異；6～7月份T4處理分別比對(duì)照高1.98、1.82 μmol CO2/(m2·s)，差異顯著，T3與T4之間無(wú)顯著差異，2個(gè)處理分別比對(duì)照高1.85、1.32 μmol CO2/(m2·s)，6、7月份T4與對(duì)照之間差異均顯著，T2在這2個(gè)月份與對(duì)照之間均無(wú)顯著差異，T5在6月份顯著高于對(duì)照，7月份與對(duì)照之間無(wú)顯著差異；8月份4個(gè)施肥處理之間無(wú)顯著差異，其中T4、T5分別比對(duì)照高2.17、1.80 μmol CO2/(m2·s)，2個(gè)處理均顯著高于對(duì)照，T2、T3分別比對(duì)照高1.12、1.46 μmol CO2/(m2·s)，無(wú)顯著差異。從膠東衛(wèi)矛光合速率變化上來(lái)看，T4對(duì)提高污水灌溉下的膠東衛(wèi)矛光合速率效果最佳，T2最差。

圖1 氮對(duì)膠東衛(wèi)矛凈光合速率的影響

2.2 氮對(duì)膠東衛(wèi)矛蒸騰速率的影響

由圖2可知，施用氮肥可以提高膠東衛(wèi)矛的葉片蒸騰速率，但不同氮肥施用量處理的蒸騰速率存在差異。4月份T2僅比對(duì)照高0.14 mmol/(m2·s)，無(wú)顯著差異，T4顯著高于T2處理，T4比對(duì)照高1.00 mmol/(m2·s)，差異顯著，T4與T5、T3之間無(wú)顯著差異，T5顯著高于對(duì)照，T3與對(duì)照之間無(wú)顯著差異；5月份T4最高，分別比T1、T2、T3、T5處理高1.95、1.07、0.74、0.41 mmol/(m2·s)，其中T4顯著高于對(duì)照，T2、T3與對(duì)照之間無(wú)顯著差異；6月份T4、T3分別比對(duì)照高1.68、1.40 mmol/(m2·s)，2個(gè)處理均顯著高于對(duì)照，T2、T5分別比對(duì)照高0.88、1.13 mmol/(m2·s)，與對(duì)照間無(wú)顯著差異；7月份T3、T4、T5處理之間無(wú)顯著差異，其中T3、T4分別比對(duì)照高1.36、1.86 mmol/(m2·s)，2個(gè)處理均與對(duì)照間存在顯著差異，T2、T5與對(duì)照之間無(wú)顯著差異，T2顯著低于T4處理；8月份T4與對(duì)照相比提高了84.91%，2個(gè)處理之間差異極顯著，T3、T5分別比對(duì)照高1.42、1.58 mmol/(m2·s)，其中T5顯著高于對(duì)照，T2、T3與對(duì)照之間無(wú)顯著差異。從膠東衛(wèi)矛蒸騰速率變化上來(lái)看，T4處理的效果最佳，T5次之。

圖2 氮對(duì)膠東衛(wèi)矛蒸騰速率的影響

2.3 氮對(duì)膠東衛(wèi)矛氣孔導(dǎo)度的影響

由圖3可知，施用氮肥處理提高了膠東衛(wèi)矛氣孔導(dǎo)度，但是不同處理對(duì)氣孔導(dǎo)度的影響存在差異。4月份，T2、T3、T4、T5處理的氣孔導(dǎo)度無(wú)顯著差異，T4處理處于最高值，與對(duì)照相比提高了62.63%，差異顯著，T3、T5分別比對(duì)照高24.01、26.89 mmol/(m2·s)，2個(gè)處理均顯著高于對(duì)照，T2與對(duì)照之間無(wú)顯著差異；5月份T4比對(duì)照高34.13 mmol/(m2·s)，差異顯著，T2、T3、T5分別比對(duì)照高9.81、18.61、22.54 mmol/(m2·s)，無(wú)顯著差異；6～7月份，T4處于最高值，分別比對(duì)照高26.11、45.11 mmol/(m2·s)，差異顯著，T3分別比對(duì)照高18.03、34.60 mmol/(m2·s)，無(wú)顯著差異，T3與T4之間無(wú)顯著差異，T5分別高于T2處理4.79、7.56 mmol/(m2·s)，無(wú)顯著差異；8月份T4與對(duì)照相比提高了47.53%，差異顯著，T5比T4處理低11.76 mmol/(m2·s)，無(wú)顯著差異，T5比對(duì)照高41.19 mmol/(m2·s)，無(wú)顯著差異，T2、T3與對(duì)照之間無(wú)顯著差異。從氣孔導(dǎo)度變化上來(lái)看，施用氮肥可以提高膠東衛(wèi)矛的氣孔導(dǎo)度，其中T4處理的效果最佳。

圖3 氮對(duì)膠東衛(wèi)矛氣孔導(dǎo)度的影響

2.4 氮對(duì)膠東衛(wèi)矛胞間二氧化碳濃度的影響

由圖4可知，不同氮肥施用量對(duì)膠東衛(wèi)矛胞間CO2濃度影響存在差異。4月份，T2比對(duì)照高14.76 μmol/mol，無(wú)顯著差異，T3～T5處理均低于對(duì)照，其中T4處理最低，比對(duì)照低48.18 μmol/mol，無(wú)顯著差異，T3、T5與對(duì)照之間無(wú)顯著差異，T4顯著低于T1處理；5月份所有施氮處理胞間CO2濃度均低于對(duì)照，其中T4、T5分別比對(duì)照低54.92、48.12 μmol/mol，差異顯著，T2、T3分別比對(duì)照低21.87、36.01 μmol/mol，無(wú)顯著差異；6月份，T4比對(duì)照低60.27 μmol/mol，差異顯著，T2、T3、T5分別比對(duì)照低9.03、43.96、32.89 μmol/mol，T2顯著高于T4，T3、T5與T4之間無(wú)顯著差異；7月份T1、T2處理胞間CO2濃度相近，僅相差6.15 μmol/mol，無(wú)顯著差異，2個(gè)處理均顯著高于T4、T5處理，T4比對(duì)照低77.98 μmol/mol，差異極顯著水平；8月份，T2比對(duì)照高12.01 μmol/mol，無(wú)顯著差異，T4處于最低值，與對(duì)照相比降低了20.98%，無(wú)顯著差異，顯著低于T2處理，T5比T4高12.14 μmol/mol，無(wú)顯著差異，T5與T1、T2之間無(wú)顯著差異。從胞間CO2濃度變化上來(lái)看，T4處理對(duì)降低膠東衛(wèi)矛胞間二氧化碳濃度的效果最佳。

圖4 氮對(duì)膠東衛(wèi)矛胞間二氧化碳濃度的影響

3 結(jié)論與討論

植物光合速率的高低直接反映植物光合能力的強(qiáng)弱[8]，也可以反映植物營(yíng)養(yǎng)狀況的好壞[9-10]，本試驗(yàn)結(jié)果表明，膠東衛(wèi)矛施氮后各月份光合速率均高于對(duì)照，表現(xiàn)出氮肥對(duì)提高膠東衛(wèi)矛光合速率具有較好的作用，這與馮兆忠等[11]在小麥上的研究結(jié)果相似，同時(shí)本試驗(yàn)證明氮肥施用量在一定范圍內(nèi)表現(xiàn)出隨著氮肥施用量的增加光合速率增加的變化趨勢(shì)，當(dāng)超過(guò)一定范圍后，光合速率又表現(xiàn)出降低的變化[12]，其中，氮肥追施量為12 g/株時(shí)對(duì)光合速率的提高效果最佳。膠東衛(wèi)矛蒸騰速率變化與光合速率相似，表現(xiàn)為施氮處理在整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)均可以提高膠東衛(wèi)矛的蒸騰速率，這與氮對(duì)棉花[13]蒸騰速率的影響結(jié)果相似，其中氮肥追施量在0～12 g/株范圍內(nèi)表現(xiàn)為隨著氮肥施用量的增加而增加的變化，當(dāng)?shù)适┯昧窟_(dá)到16 g/株時(shí)表現(xiàn)出降低的變化，其中T4處理在整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)均顯著高于對(duì)照，證明該施氮量對(duì)提高膠東衛(wèi)矛蒸騰速率效果最佳。

氣孔導(dǎo)度是判斷植物光合作用強(qiáng)弱的另一個(gè)重要指標(biāo)，本試驗(yàn)結(jié)果表明，施用氮肥可以提高膠東衛(wèi)矛的氣孔導(dǎo)度，這與在玉米[14]上的研究結(jié)果相似，證明氮肥對(duì)提高植物氣孔導(dǎo)度具有良好的效果；從膠東衛(wèi)矛胞間CO2濃度變化上來(lái)看，除4、8月份T2處理略高于對(duì)照之外，其余月份施用氮肥處理的胞間CO2濃度均低于對(duì)照，證明氮肥可以降低植物細(xì)胞內(nèi)胞間CO2濃度，這與在夏玉米[15]上的研究結(jié)果相似，分析原因認(rèn)為，膠東衛(wèi)矛施用氮肥后提高了光合速率，這使得CO2消耗量增加，從而導(dǎo)致胞間CO2濃度降低。綜合分析認(rèn)為，氮肥施用量以12 g/株對(duì)提高污水灌溉下膠東衛(wèi)矛光合能力效果最佳。

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(責(zé)任編輯：曾小軍)

Effect of Nitrogen Fertilizer on Photosynthesis ofEuonymuskiautschovicus

TANG Yan1, WEI Shu-hua2

(1. College of Agronomy, Ningxia University, Yinchuan 750021, China; 2. Institute of Plant Protection, Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Yinchuan 750002, China)

The effect of nitrogen fertilizer application rate on the photosynthesis of 2-year-oldEuonymuskiautschovicusseedlings was studied through the plot experiment with 3 repetitions, and the application rates of nitrogen fertilizer as top dressing for three times were designed as follows: 0 g/plant, CK; 4 g/plant, treatment A; 8 g/plant, treatment B; 12 g/plant, treatment C; 16 g/plant, treatment D. The results indicated that: in the whole experimental period, the net photosynthetic rate ofE.kiautschovicusin treatment C was the highest, and it was significantly different from that in CK; while there was no significant difference in the net photosynthetic rate between treatment A and CK. In April, July and August, the transpiration rate ofE.kiautschovicusin treatment C was significantly higher than that in CK and treatment A; while there was no significant difference in the transpiration rate between treatment A and CK. In the whole experimental period, the stomatal conductance ofE.kiautschovicusin treatment C was significantly higher than that in CK; from June to August, the stomatal conductance ofE.kiautschovicusin other nitrogen application treatments was not significantly different from that in CK. In June and July, the intercellular carbon dioxide concentration ofE.kiautschovicusin treatment C was significantly decreased by 22.44% and 27.59% respectively as compared with that in CK. Thus, applying 12 g/plant nitrogen fertilizer as top dressing was the best for the improvement of photosynthesis ofE.kiautschovicus.

Nitrogen fertilizer;Euonymuskiautschovicus; Photosynthesis

2017-05-31

寧夏大學(xué)自然科學(xué)研究基金資助(ZR15011)。

唐燕(1980─)，女，寧夏銀川人，副教授，碩士，從事園林設(shè)計(jì)與園林植物研究。

S143.1

A

1001-8581(2017)09-0062-04