不同氮素水平對(duì)桔梗葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊?/h1>

2014-09-16 03:22:19廖興國(guó)郭圣茂劉亮英陳蘭蘭賴(lài)曉蓮

福建林業(yè)科技訂閱 2014年3期 收藏

關(guān)鍵詞：江西農(nóng)業(yè)大學(xué)光化學(xué)桔梗

廖興國(guó)，郭圣茂，劉亮英，陳蘭蘭，賴(lài)曉蓮

(江西農(nóng)業(yè)大學(xué)園林與藝術(shù)學(xué)院，江西 南昌 330045)

不同氮素水平對(duì)桔梗葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊?/p>

廖興國(guó)，郭圣茂，劉亮英，陳蘭蘭，賴(lài)曉蓮

(江西農(nóng)業(yè)大學(xué)園林與藝術(shù)學(xué)院，江西 南昌 330045)

通過(guò)盆栽試驗(yàn)，采用便攜式調(diào)制葉綠素?zé)晒鈨xPAM-2500測(cè)定不同氮素水平下桔梗葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)。測(cè)定結(jié)果表明：每次施N量為0.075 g·kg-1、每個(gè)月施用1次、連續(xù)施用4次，桔梗葉片的初始熒光(Fo)、非光化學(xué)猝滅系數(shù)(qN)達(dá)到最小值，PSⅡ最大量子產(chǎn)量(Fv/Fo)、PSⅡ?qū)嶋H光化學(xué)效率Y(Ⅱ)、光化學(xué)猝滅系數(shù)(qP)均達(dá)最大值，最適宜桔梗的生長(zhǎng)，施氮量過(guò)高或過(guò)低均會(huì)抑制桔梗的生長(zhǎng)。

桔梗；氮素；葉綠素?zé)晒?/p>

氮是植物所需要的大量營(yíng)養(yǎng)元素之一，對(duì)作物生長(zhǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)具有重要的意義，其直接或間接地影響著作物的光合作用[1]。植物葉綠素?zé)晒庑盘?hào)能夠快速、靈敏地反映植物生理狀態(tài)及其與環(huán)境之間的關(guān)系，是一種理想的光系統(tǒng)探針，可直接或間接地了解光合作用過(guò)程[2]。葉綠素?zé)晒馀c光合作用中的各個(gè)反應(yīng)過(guò)程緊密相關(guān)，任何逆境對(duì)光合作用各過(guò)程產(chǎn)生的影響都可通過(guò)體內(nèi)葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動(dòng)力學(xué)變化反映出來(lái)[3]。

桔梗(Platycodongrandiflorum(Jacq.) A.DC.)又名鈴鐺花、僧帽花、和尚帽子、燈籠棵、明葉菜、白藥、土人參等，為桔?？平酃俣嗄晟荼局参?。是一種傳統(tǒng)中藥。原產(chǎn)于中國(guó)、日本、朝鮮，現(xiàn)全國(guó)各地均有栽培。具有宣肺、去痰、散寒、鎮(zhèn)咳、消腫、排膿等功效[4]。目前，關(guān)于桔梗的研究主要集中在化學(xué)成分[5]、藥理藥效[6]、種質(zhì)資源[7]、炮制[8]、栽培技術(shù)[9]、種子活力[10]、有效成分提取[11]、脅迫[12]等方面。有關(guān)不同氮素水平對(duì)桔梗葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊懮形匆?jiàn)諸報(bào)道。本文研究不同氮素水平對(duì)桔梗葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊?，為桔梗在生產(chǎn)實(shí)踐中合理氮肥施用，改善光合性能，提高產(chǎn)量與品質(zhì)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在江西農(nóng)業(yè)大學(xué)中藥園內(nèi)，該區(qū)地處季風(fēng)氣候區(qū)，歷年平均氣溫在17.1～17.8 ℃之間；年均降水量1567.7～1654.7 mm，降水分布不均勻，汛期4—6月雨量約占全年降水量的50%；光照充足，年平均日照時(shí)間1772～1845 h。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為桔梗實(shí)生苗。于2013年4月中旬選擇長(zhǎng)勢(shì)良好，大小均勻一致的幼苗(平均苗高6 cm)用于盆栽試驗(yàn)。供試肥料為尿素(含N 46%)。盆栽土壤為江西農(nóng)業(yè)大學(xué)中藥園園土與沙4∶1混合，土壤有機(jī)質(zhì)含量為12.80 g·kg-1，全氮為0.71 g·kg-1，全磷為0.24 g·kg-1，全鉀為16.50 g·kg-1，堿解氮為74.30 mg·kg-1，有效磷為56.50 mg·kg-1，速效鉀為80.80 mg·kg-1，pH為6.25。

1.3 試驗(yàn)方法

采用規(guī)格為23 cm(直徑)×18 cm(高)的塑料花盆種植，每盆裝土2 kg，底部墊一托盤(pán)，防止肥料隨水淋溶流失。進(jìn)行N0、N1、N2、N3、N45種施氮肥(尿素)處理，每一處理5盆，重復(fù)3次，見(jiàn)表1。施肥采用穴施法，分別于5、6、7、8月上旬每月施肥1次，于自然條件下常規(guī)管理。

表1 各施肥水平的N素施用量 g·kg-1

施肥處理結(jié)束后，桔梗生長(zhǎng)進(jìn)入穩(wěn)定期的9月上旬的晴天，每一處理隨機(jī)選取3株為研究對(duì)象，于9∶00—12∶00采用德國(guó)WALZ公司生產(chǎn)的便攜式調(diào)制葉綠素?zé)晒鈨xPAM-2500，選擇每株桔梗中上部向陽(yáng)的3片葉子進(jìn)行葉綠素?zé)晒鈪?shù)的測(cè)定，葉片測(cè)定前先暗適應(yīng)20 min，測(cè)定初始熒光(Fo)、最大熒光(Fm)、PSⅡ最大量子產(chǎn)量(Fv/Fo)、PSⅡ光化學(xué)效率(Fv/Fm)。然后用活化光對(duì)黑暗處理的葉片進(jìn)行光處理，測(cè)定光下最小熒光產(chǎn)量(Fo’)、光下最大熒光產(chǎn)量(Fm’)、穩(wěn)態(tài)熒光產(chǎn)量(Fs)、光化學(xué)猝滅系數(shù)(qP)、非光化學(xué)猝滅系數(shù)(qN)和PSⅡ?qū)嶋H光化學(xué)效率Y(Ⅱ)等參數(shù)，數(shù)據(jù)結(jié)果取平均值。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2003和SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行處理分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同氮素水平對(duì)桔梗葉片初始熒光Fo的影響

初始熒光Fo，代表PSⅡ反應(yīng)中心全部開(kāi)放時(shí)的熒光，是不參與PSⅡ光化學(xué)反應(yīng)的光能輻射部分[13]?？梢愿鶕?jù)Fo的變化來(lái)推測(cè)反應(yīng)中心的狀況和可能的光保護(hù)機(jī)制。從表2可知，從N0到N3，隨著施N量增加，桔梗葉片的初始熒光逐漸下降；到N3處理時(shí)，F(xiàn)o達(dá)到最小值；到N4處理時(shí)，F(xiàn)o又增大。方差分析結(jié)果表明，各處理與對(duì)照間存在顯著差異(P<0.05)，進(jìn)一步多重比較結(jié)果表明，各處理間均存在顯著差異。

表2 不同氮素水平對(duì)桔梗葉片F(xiàn)o、Fm、Fv/Fm及Fv/Fo的影響

*：表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤，同列不同小寫(xiě)字母為差異顯著(P<0.05)。下同。

2.2 不同氮素水平對(duì)桔梗葉片最大熒光Fm的影響

圖1 不同氮素水平對(duì)桔梗葉片qP的影響

圖2 不同氮素水平對(duì)桔梗葉片qN的影響

最大熒光Fm，代表PSⅡ反應(yīng)中心處于完全關(guān)閉時(shí)的熒光產(chǎn)量，可反映通過(guò) PSⅡ的電子傳遞情況。從表2可以看出，同初始熒光Fo一樣，從N0到N3，隨著施N量增加，桔梗葉片的最大熒光產(chǎn)量逐漸下降；到N3處理時(shí)，F(xiàn)m達(dá)到最小值；到N4處理時(shí)，F(xiàn)m又增大。方差分析結(jié)果表明各處理與對(duì)照間存在顯著差異(P<0.05)，進(jìn)一步多重比較結(jié)果表明，各處理間均存在顯著差異。

圖3 不同氮素水平對(duì)桔梗葉片Y(Ⅱ)的影響

2.3 不同氮素水平對(duì)桔梗葉片PSⅡ光化學(xué)效率(Fv/Fm)的影響

由表2可以看出，不同氮素水平下桔梗葉片F(xiàn)v/Fm變化趨勢(shì)不明顯、變化幅度不大，方差分析結(jié)果表明各處理與對(duì)照間差異不顯著。

2.4 不同氮素水平對(duì)桔梗葉片PSⅡ最大量子產(chǎn)量(Fv/Fo)的影響

PSⅡ最大量子產(chǎn)量(Fv/Fo)代表PSⅡ的潛在活性。由表2可知，桔梗葉片F(xiàn)v/Fo的變化趨勢(shì)與Fo相反，隨著施氮量增加，F(xiàn)v/Fo呈先上升后下降的趨勢(shì)。N3處理時(shí)達(dá)到最大值3.245，分別是N0(不施氮處理)、N4處理的2.17、1.05倍，且差異顯著，說(shuō)明當(dāng)施氮量適中時(shí)，植株具有較高的PSⅡ潛在活性，而缺氮和高氮量會(huì)抑制植株的光合激發(fā)能轉(zhuǎn)化效率。

2.5 不同氮素水平對(duì)桔梗葉片qP和qN的影響

光化學(xué)猝滅系數(shù)(qP)是反映PSⅡ天線(xiàn)色素吸收的光能用于光化學(xué)反應(yīng)的份額[14]。非光化學(xué)猝滅系數(shù)(qN)反映PSⅡ天線(xiàn)色素吸收的光能不能用于光化學(xué)電子傳遞，而以熱的形式耗散掉的部分。從圖1、圖2可以看出，不施氮處理(N0)的qP值最低、qN值最大，表明缺氮會(huì)抑制葉片 PSⅡ光合電子傳遞活性；而隨施氮量的增加，抑制程度會(huì)降低。這與川貝母[15]主要通過(guò)提高非光化學(xué)猝滅，耗散過(guò)多吸收的熱能防止光合機(jī)構(gòu)的破壞相反。當(dāng)施氮量過(guò)高時(shí)，qN、qP變化規(guī)律與不施氮處理較一致，說(shuō)明施氮量適中有提高qP而降低qN的作用，使葉片減少非輻射能量的耗散，從而有利于葉片把所捕獲的光能更加充分地用以光合作用[16]。

2.6 不同氮素水平對(duì)桔梗葉片PSⅡ?qū)嶋H光化學(xué)效率Y(Ⅱ)的影響

Y(Ⅱ)是反映 PSⅡ反應(yīng)中心在有一部分關(guān)閉情況下的實(shí)際原初光能捕獲效率，葉片不經(jīng)過(guò)暗適應(yīng)在光下直接測(cè)得，可作為植物光合電子傳遞速率快慢的相對(duì)指標(biāo)[17]。從圖3可以看出，桔梗葉片PSⅡ值隨施氮量的增加呈先上升后下降的變化趨勢(shì)。N3處理時(shí)，Y(Ⅱ)達(dá)到最大值0.714，表明適宜的氮素可以顯著提高植株葉片的量子產(chǎn)量，為光合碳同化提供充足的還原力，有利于提高葉片的光合性能。

3 結(jié)論與討論

本次試驗(yàn)結(jié)果表明，N3處理，即每次施N量為0.075 g·kg-1、每個(gè)月施用1次、連續(xù)施用4次，能夠提高桔梗葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)中的PSⅡ最大量子產(chǎn)量(Fv/Fo)、PSⅡ?qū)嶋H光化學(xué)效率Y(Ⅱ)和光化學(xué)猝滅系數(shù)(qP)，降低非光化學(xué)猝滅系數(shù)(qN)，在所有處理中最利于桔梗的生長(zhǎng)。此外，也表明在缺氮或施氮過(guò)量的情況下均會(huì)對(duì)桔梗植株的葉綠素?zé)晒馓匦栽斐捎绊?，不利于桔梗的生長(zhǎng)。

張艷麗等[18]對(duì)不同密度下牛膝葉綠素?zé)晒馓匦员容^進(jìn)行了研究，繳麗莉等[19]研究了遮光對(duì)青榨槭光合速率及葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響，楊志玲等[20]研究了林藥間作系統(tǒng)石蒜葉綠素及其熒光參數(shù)日變化特征。本研究只是對(duì)不同氮素水平下桔梗葉綠素?zé)晒馓匦赃M(jìn)行了研究，對(duì)于不同密度、不同光照下桔梗熒光特性，光合特性日變化等方面有待進(jìn)一步研究，從而為桔梗栽培實(shí)踐提供參考。

[1]CRAWFORD N M，GLASS D M A.Principles.of terrestrial ecosystem ecology[M].NewYork：Springer-Vedag，2002：197-223.

[2]徐德聰，呂芳德，潘曉杰.葉綠素?zé)晒夥治黾夹g(shù)在果樹(shù)研究中的應(yīng)用[J].經(jīng)濟(jì)林研究，2003，21(3)：88-91.

[3]HUANG Z A，JIANG D A，YANG Y.Effect of nitrogen deficiency on gas exchange，chlorophyⅡfluorescence and antioxidant enzymes in leaves of rice plant[J].Photosynthetica，2004，42(3)：357-364.

[4]國(guó)家藥典委員會(huì).中華人民共和國(guó)藥典(一部)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005：196.

[5]吳梅青，劉佳佳.桔梗化學(xué)成分研究進(jìn)展[J].黑龍江醫(yī)藥，2007，5(20)：443.

[6]劉振華，梁波，田景奎.梗屬植物的化學(xué)和藥理學(xué)研究進(jìn)展[J].亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥，2006(7)：59-64.

[7]張玲，王德群.安徽省桔?？扑幱弥参镔Y源調(diào)查[J].安徽中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，22(6)：48-50.

[8]羅學(xué)倫.桔梗炮制的實(shí)驗(yàn)研究[J].中國(guó)中醫(yī)藥科技，2002，9(1)：52.

[9]朱彥威，單成鋼，王志芬.桔梗新品種魯梗1號(hào)的選育及栽培技術(shù)[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009(1)：115-116.

[10]劉自剛，張雁，王新軍，等.桔梗種子活力研究進(jìn)展[J].種子，2006，25(4)：48-51.

[11]縱偉，李翠翠，趙光遠(yuǎn)，等.桔梗皂苷超聲提取工藝優(yōu)化研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40(6)：244-247.

[12]王峰偉，馬延康，焦廣斌，等.水分脅迫對(duì)桔梗生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J].西北師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2010，46(5)：82-85.

[13]朱延姝，于麗姣，樊金娟，等.玉米幼苗葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)變化規(guī)律研究[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，40(6)：36-38.

[14]白向歷，齊華，劉明，等.玉米抗旱性與生理生化指標(biāo)關(guān)系的研究[J].玉米科學(xué)，2007，15(5)：79-83.

[15]李西文，陳士林.遮蔭下高原瀕危藥用植物川貝母光合作用和葉綠素?zé)晒馓卣鱗J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2008，28(7)：3438-3446.

[16]陳鋼，黃翔，張利紅，等.不同氮素水平對(duì)西瓜幼苗生長(zhǎng)及葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊慬J].果樹(shù)學(xué)報(bào)，2011，28(4)：657-661.

[17]段仁燕，吳甘霖，黃振波.草莓葉綠素?zé)晒鈪?shù)日變化的研究[J].生物學(xué)雜志，2009，26(5)：69-70.

[18]張艷麗，張重義，李友軍，等.不同密度下牛膝葉綠素?zé)晒馓匦员容^[J].生態(tài)學(xué)雜志，2008，27(7)：1089-1094.

[19]繳麗莉，路丙社，周如久，等.遮光對(duì)青榨槭光合速率及葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響[J].園藝學(xué)報(bào)，2007，4(1)：173-178.

[20]楊志玲，楊旭，譚梓峰，等.林藥間作系統(tǒng)石蒜葉綠素及其熒光參數(shù)日變化特征[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，33(2)：322-327.

Effect of Nitrogen on ChlorophyⅡ Fluorescence Parametes ofPlatycodongrandiflorum(Jacq.) A.DC.

LIAO Xing-guo，GUO Sheng-mao，LIU Liang-ying,CHEN Lan-lan，LAI Xiao-lian

(CollegeofLandscapeArchitectureandArtJiangxiAgriculturalUniversity，Nanchang330045，Jiangxi，China)

The Chlorophy Ⅱ fluorescenee parametes ofPlatycodongrandiflorum(Jacq.) A.DC.after the application of different concentrations of nitrogen were determined with the PAM-2500 under a pot experiment.The results showed that the amount of applied N 0.075 g·kg-1each time，administered once a month，administered four times in a row is the best forPlatycodongrandiflorum(Jacq.) A.DC.growth，whichFo andqNreduced to the minimum，F(xiàn)v/Fo，Y(Ⅱ)andqPincreased to the maximum.More or less N could inhibit the seedling growth.

Platycodongrandiflorum(Jacq.) A.DC.；nitrogen；chlorophy Ⅱ fluorescenee

10.13428/j.cnki.fjlk.2014.03.013

2013-10-16；

2013-11-26

江西省科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(20111BBG70030-5)資助

廖興國(guó)(1987—)，男，江西鉛山人，江西農(nóng)業(yè)大學(xué)園林與藝術(shù)學(xué)院碩士研究生，從事森林培育方面的研究。E-mail：784938935@qq.com。

郭圣茂(1970—)，男，江西寧都人，江西農(nóng)業(yè)大學(xué)園林與藝術(shù)學(xué)院副教授，博士，從事森林培育教學(xué)和科研工作。E-mail： shmguo@163.com。

S567.23+9

A

1002-7351(2014)03-0057-04

猜你喜歡

江西農(nóng)業(yè)大學(xué)光化學(xué)桔梗

桔梗皂苷D在抗腫瘤作用機(jī)制中的研究進(jìn)展

世界科學(xué)技術(shù)-中醫(yī)藥現(xiàn)代化(2021年9期)2021-12-31 03:31:00

光化學(xué)蒸汽發(fā)生法在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

云南化工(2021年9期)2021-12-21 07:44:10

江西農(nóng)業(yè)大學(xué)獸醫(yī)院

江西畜牧獸醫(yī)雜志(2021年3期)2021-08-12 09:58:14

江西農(nóng)業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)作品選登

科技進(jìn)步與對(duì)策(2020年22期)2020-12-08 00:59:10

江西農(nóng)業(yè)大學(xué)建校115周年歷史回眸

中國(guó)農(nóng)業(yè)教育(2020年5期)2020-11-27 03:20:54

江西農(nóng)業(yè)大學(xué)獸醫(yī)院

江西畜牧獸醫(yī)雜志(2020年4期)2020-09-12 06:31:10

桔梗及其種植技術(shù)

現(xiàn)代園藝(2017年19期)2018-01-19 02:49:57

桔梗之真?zhèn)?br/>——辨別味之苦甜

中國(guó)中醫(yī)藥現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育(2017年2期)2017-01-28 13:34:51

千家妙方·我來(lái)薦方

家庭醫(yī)學(xué)(2014年10期)2014-12-31 00:16:47

中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)——來(lái)自光化學(xué)分會(huì)場(chǎng)的報(bào)道

影像科學(xué)與光化學(xué)(2014年5期)2014-03-11 16:03:23

福建林業(yè)科技2014年3期

福建林業(yè)科技的其它文章

福建山櫻花開(kāi)花物候特性

澄城縣蘋(píng)果園土壤養(yǎng)分及空間變異分析

3種江西省新記錄植物

薄殼山核桃無(wú)性繁殖試驗(yàn)

柚木嫩枝生理生化指標(biāo)對(duì)扦插生根的影響

遮蔭、微波輻射和IBA浸種對(duì)云南松苗木生長(zhǎng)的影響