外源營養(yǎng)元素對園林植物色素及光合作用的影響

石 峰

（山西省林木育種中心， 山西 太原 030031）

園林植物種類繁雜，葉片顏色也多種多樣。隨著人們對于園林城市建設(shè)要求的提高，更多的園林設(shè)計以及施工人員傾向于多樣化綠化形式。多樣化綠化形式的實(shí)現(xiàn)最重要的途徑，就是在園林中大量地應(yīng)用彩葉植物。彩葉植物種類很多，常見的主要有春色葉類、秋色葉類、常色葉類、雙色葉類、斑色葉類、綠色葉類，盡管這6大類彩葉植物種類多樣，但是大多數(shù)園林植物特別是木本植物在同一地點(diǎn)生長較多年，而城市土壤營養(yǎng)條件差、污染嚴(yán)重，多數(shù)彩葉植物生長多年后葉色表達(dá)難以達(dá)到設(shè)計要求，同時樹體長勢減弱，病蟲害普遍發(fā)生，影響園林景觀的實(shí)現(xiàn)。而解決以上問題的關(guān)鍵，便是提高樹體的營養(yǎng)水平，而外源營養(yǎng)元素均會對葉片內(nèi)的色素含量產(chǎn)生顯著變化，進(jìn)而使葉片表現(xiàn)出不同的外觀特征。因此，了解不同營養(yǎng)元素對園林植物色素的影響，對于指導(dǎo)園林植物施肥養(yǎng)護(hù)具有重要的理論意義。

1 外源營養(yǎng)元素對園林植物葉片葉綠素a含量影響

葉綠素a顏色為藍(lán)綠色，對于園林植物而言，其含量的多少對葉色外觀有較大的影響。多種營養(yǎng)元素對葉綠素a含量均有直接的影響，其中，李煥忠關(guān)于營養(yǎng)元素對植物葉綠素a含量的影響作了較為詳細(xì)的研究。研究認(rèn)為，外源錳處理可以顯著提高紫葉矮櫻葉片內(nèi)葉綠素a含量。在一定范圍內(nèi)，錳的濃度越大，葉綠素a升高越明顯，表明在施肥中添加入一定的錳元素對提高園林植物葉片內(nèi)葉綠素a含量具有較好的作用。銅元素與錳元素具有相似的作用，但是銅可以延長葉綠素a活躍時間，與錳相比具有更好的效果。但是在林碧英的研究中證明，過多地使用銅元素反而會對植物產(chǎn)生銅脅迫，從而影響植物的正常生長。分析認(rèn)為，銅作為微量元素，施用量必須保持在合理的濃度（量）范圍內(nèi)，才會對園林植物葉片內(nèi)葉綠素a含量的增加具有促進(jìn)作用。

磷作為園林植物需要量較大的營養(yǎng)元素，施用量的多少也會對葉片內(nèi)葉綠素a含量產(chǎn)生較為明顯的影響。洪剛強(qiáng)研究認(rèn)為，磷可以提高葉片內(nèi)葉綠素a含量，但是差異并不明顯。吳楚研究了磷對長白山落葉松葉片內(nèi)葉綠素a含量影響的變化，其研究結(jié)果證明，當(dāng)磷處理達(dá)到0.5mmol/L時葉綠素a含量達(dá)到最大值，若磷濃度繼續(xù)增加，葉綠素a含量則呈現(xiàn)出下降的趨勢。分析認(rèn)為，磷供給水平對長白山落葉松幼苗葉綠素的生物合成過程中AIA合成速率和PBG酶活性影響較大，從而會影響到葉綠素a含量的變化。馬兆蘭研究了不同營養(yǎng)元素對銀杏葉片內(nèi)葉綠素a含量的影響，結(jié)果顯示，整個生長季節(jié)，磷處理葉綠素a含量始終高于對照，表明磷對多種園林植物葉綠素a含量的增加有較好的促進(jìn)作用。氮元素被認(rèn)為是促進(jìn)葉綠素a含量增加較好的營養(yǎng)元素，從銀杏的試驗(yàn)結(jié)果來看，純氮元素處理銀杏葉片中葉綠素a含量雖然低于磷處理，但是與對照相比仍然存在顯著差異。在對草坪的研究中，表現(xiàn)出隨著施氮量增加葉綠素a含量顯著增加的變化，氮、磷、鉀的協(xié)作效應(yīng)因施肥量增加而更加明顯。在對長白山落葉松的研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)獫舛冗_(dá)到8mmol/L時，植物葉片中葉綠素a含量達(dá)到最高，其效應(yīng)結(jié)果表現(xiàn)出與磷具有相似的特點(diǎn)。在氮磷互作效應(yīng)的影響下，氮表現(xiàn)出對長白落葉松幼苗葉綠素的生物合成過程中AIA合成速率和PBG酶活性影響更大的效應(yīng)。除了氮磷兩種元素會對園林植物葉片內(nèi)葉綠素a含量產(chǎn)生比較明顯的影響之外，鉀元素也會對葉綠素a的含量產(chǎn)生一定的影響。根據(jù)高福元的研究，低濃度的鉀元素處理美國紅櫨葉片后，葉片內(nèi)葉綠素a含量會顯著提高，但是高濃度的硫酸鉀處理會降低葉片內(nèi)葉綠素a含量。

硼、鋅兩種元素對園林植物葉綠素a含量的影響與氮、磷兩種元素相反，與鉀元素具有相似的效果，即低濃度的硼、鋅處理會提高園林植物葉片內(nèi)的葉綠素a含量，而高濃度的硼、鋅元素處理會降低葉片內(nèi)葉綠素a含量。

2 外源營養(yǎng)元素對園林植物葉片葉綠素b含量影響

葉綠素b存在于多種園林植物中，其在葉片內(nèi)含量的高低對園林植物外觀鮮嫩程度有直接的關(guān)系。不同植物葉片在外源營養(yǎng)物質(zhì)影響下葉綠素b含量變化結(jié)果不同，在對銀杏的研究中發(fā)現(xiàn)，氮元素有利于葉片內(nèi)葉綠素b含量降低，磷、鉀元素有利于葉綠素b含量的增加。當(dāng)?shù)?、磷、鉀配合施用時，葉綠素b含量增加較為顯著，因此銀杏施肥最好以氮、磷、鉀混合施用較好。早熟禾葉綠素b含量變化與銀杏相似，但是較低的施肥量促進(jìn)效果要優(yōu)于較高的施肥量，因此，草坪景觀施肥應(yīng)當(dāng)以低量施肥為佳。美國紅櫨為紅色葉樹種，鉀元素同樣會影響到葉綠素b含量。研究證明，較低量鉀肥處理會使葉綠素b含量增加，較高施肥量會降低紅葉樹種葉片內(nèi)葉綠素b含量，對提高紅葉樹種觀賞價值具有較好效果。

除了營養(yǎng)元素之外，土壤中氯化鈉含量的高低也會影響到園林植物葉片內(nèi)葉綠素b含量的變化。夏陽研究了烏柏、欒、黃櫨、法桐4種園林樹種葉綠素b含量的變化情況，認(rèn)為隨著氯化鈉濃度的增加葉片內(nèi)葉綠素b含量呈現(xiàn)出降低變化，在部分園藝作物的研究中則表現(xiàn)為低濃度的鹽處理反而會增加葉綠素b含量的增加。在樹錦雞兒的研究中，葉綠素b變化在不同月份表現(xiàn)不同，但是總的趨勢是鹽濃度越高葉片中葉綠素b含量越低。

3 外源營養(yǎng)元素對園林植物葉片內(nèi)類胡蘿卜素含量影響

類胡蘿卜素是一大類天然色素的總稱，其含量的高低與園林植物葉片的鮮艷程度直接相關(guān)。在眾多的園林植物中，主要作為觀葉的植物是早熟禾，根據(jù)氮、磷、鉀配合使用研究來看，施肥量在97.03kg/hm2和135.93 kg/hm2的條件下，類胡蘿卜素含量無顯著差異，當(dāng)施肥量達(dá)到116.47 kg/hm2時，類胡蘿卜素含量達(dá)到最高值，當(dāng)以提高早熟禾葉片內(nèi)類胡蘿卜素含量為目的時，施肥量一定要控制好。

美國紅櫨為紅葉樹種，類胡蘿卜素含量變化受外源營養(yǎng)物質(zhì)的影響較大。高福元研究表明，葉面噴施鉀肥量越大，美國紅櫨葉片內(nèi)類胡蘿卜素含量降低越明顯，并且所有處理葉片內(nèi)類胡蘿卜素含量均低于對照。劉振平在磷、鉀元素對紫葉矮櫻葉片內(nèi)類胡蘿卜素含量影響研究中發(fā)現(xiàn)，紫葉矮櫻葉片內(nèi)噴施磷、鉀元素會提高葉片內(nèi)類胡蘿卜素含量，并且噴施量越大增加效果越差；鉀肥對類胡蘿卜素含量的影響與磷不同，表現(xiàn)為噴施濃度在0.80%時葉片內(nèi)類胡蘿卜素含量高于對照，葉面噴施鉀濃度在0.40%和1.20%濃度時低于對照。特別是1.20%濃度的鉀肥處理，降低程度顯著低于對照。當(dāng)磷鉀肥混合處理紫葉矮櫻時，表現(xiàn)結(jié)果與單獨(dú)噴施磷、鉀肥不同，即低濃度和高濃度磷鉀復(fù)合肥處理會提高葉片內(nèi)類胡蘿卜素含量，而中濃度磷、鉀肥處理會降低類胡蘿卜素含量。

4 外源營養(yǎng)元素對園林植物光合作用的影響

在關(guān)于外源營養(yǎng)元素對園林植物光合特性影響的研究中，比較多的集中于氮、磷、鉀3種元素。2010年，劉振平等使用尿素、硫酸鉀、過磷酸鈣、磷酸二氫鉀溶解于水中，按照設(shè)計濃度對紫葉矮櫻葉片進(jìn)行處理，結(jié)果表明僅尿素處理可以提高紫葉矮櫻葉片的凈光合速率，其余營養(yǎng)元素能夠顯著的降低凈光合速率。蒸騰速率與氣孔導(dǎo)度的變化規(guī)律相似，即尿素可以提高紫葉矮櫻葉片的蒸騰速率與氣孔導(dǎo)度，其余營養(yǎng)元素會降低這兩項(xiàng)光合指標(biāo)，其中，鉀元素降低效果最為明顯，磷、鉀元素效果較差。在對細(xì)胞間二氧化碳濃度的測定結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，外源營養(yǎng)元素會使紫葉矮櫻葉片細(xì)胞間二氧化碳濃度升高，但是不同元素處理之間差別不明顯。

另外，不同濃度的營養(yǎng)元素同樣會對園林植物光合特性產(chǎn)生影響。在對美國紅櫨的研究中發(fā)現(xiàn)，不同濃度的鉀元素處理會改變?nèi)~片的凈光合速率，所有鉀處理美國紅櫨葉片凈光合速率均低于對照，其中，鉀濃度越大，降低效果越顯著。同時，鉀肥處理不能改變美國紅櫨葉片凈光合速率的日變化曲線和“午休”現(xiàn)象，這與紫葉矮櫻的研究結(jié)果相似，但是紫葉矮櫻光合作用的“午休”時間要晚于美國紅櫨。在鉀元素的影響下，美國紅櫨葉片氣孔導(dǎo)度呈現(xiàn)出下降的變化，并且鉀處理濃度越大下降越明顯，與對照相比差異達(dá)到了極顯著水平。葉片蒸騰速率的變化也是衡量光合作用強(qiáng)弱的一項(xiàng)指標(biāo)，鉀元素對園林植物蒸騰速率的影響與氣孔導(dǎo)度相似，而葉片的胞間二氧化碳濃度變化相反。

不同濃度的磷處理對園林植物凈光合速率的影響與鉀不同，磷處理僅在上午10:00之前凈光合速率低于對照，而其余時間內(nèi)中低濃度的磷處理光合速率均高于對照，僅當(dāng)磷濃度達(dá)到了1.50%時凈光合速率在一天內(nèi)均低于對照。這表明，較低濃度的磷肥處理對提高園林植物凈光合速率具有較好的作用。磷鉀肥混合處理后，上午凈光合速率低于對照，下午卻高于對照，表現(xiàn)出磷、鉀肥單獨(dú)施用和混合施用對園林植物光合作用的影響具有不同的特點(diǎn)。

5 展望

園林植物施肥對提高園林植物的觀賞價值具有較好的作用，特別是對提高色素含量的影響，除了提高觀賞質(zhì)量之外，還促進(jìn)了園林植物光合作用的進(jìn)行，對于園林植物的健壯生長具有較好的作用。在當(dāng)前的研究中，較多的集中于葉面噴肥的研究，而土壤施肥對園林植物色素和光合特性影響的研究較少，并且，土壤施肥相對于葉面噴肥而言具有更好的作用。但是，由于不同地區(qū)土壤條件的差異，施肥量很難掌握，為此精確確定促進(jìn)園林植物色素和光合作用的土壤施肥量研究將是重點(diǎn)研究的方向。

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