不同氮濃度對兔眼藍(lán)漿果不同品種幼苗生長和光合生理的影響

李亞靜, 姜燕琴, 韋繼光, 曾其龍, 於　虹

〔江蘇省中國科學(xué)院植物研究所(南京中山植物園), 江蘇 南京 210014〕

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不同氮濃度對兔眼藍(lán)漿果不同品種幼苗生長和光合生理的影響

李亞靜, 姜燕琴, 韋繼光, 曾其龍, 於虹①

〔江蘇省中國科學(xué)院植物研究所(南京中山植物園), 江蘇 南京 210014〕

摘要:為確定兔眼藍(lán)漿果(Vaccinium ashei Reade)不同品種苗期的適宜施氮量，以兔眼藍(lán)漿果早熟品種‘阿拉帕哈’(‘Alapha’)、中熟品種‘園藍(lán)’(‘Gardenblue’)和晚熟品種‘芭爾德溫’(‘Baldwin’)的組培苗為實(shí)驗(yàn)材料，采用水培法研究了不同氮濃度(0、1、2和4 mmol·L-1)對幼苗生長、根和葉中全氮含量、葉片光合生理特性的影響。結(jié)果表明：與對照(0 mmol·L-1氮)相比，經(jīng)1、2和4 mmol·L-1氮處理后3個兔眼藍(lán)漿果品種的單株莖葉干質(zhì)量顯著增加，根冠比顯著降低；但品種‘園藍(lán)’的單株根干質(zhì)量顯著高于對照，另2個品種的單株根干質(zhì)量與對照無顯著差異。隨著營養(yǎng)液中氮濃度的提高，3個兔眼藍(lán)漿果品種根的全氮含量及品種‘阿拉帕哈’葉的全氮含量均逐漸增加，且在4 mmol·L-1氮處理下最高；品種‘園藍(lán)’和‘芭爾德溫’葉的全氮含量呈先升高后降低的趨勢，且均在2 mmol·L-1氮處理下最高；各處理組根和葉的全氮含量均顯著高于對照。經(jīng)1、2和4 mmol·L-1氮處理后，3個兔眼藍(lán)漿果品種葉片的葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素含量以及PSⅡ最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)均呈先升高后降低的趨勢，且均顯著高于對照。各處理組中，品種‘園藍(lán)’葉片的凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、胞間CO2濃度(Ci)和蒸騰速率(Tr)均顯著高于對照；品種‘芭爾德溫’葉片的Pn值在4 mmol·L-1氮處理下顯著低于對照，Gs和Tr值在2 mmol·L-1氮處理下顯著高于對照，Ci值與對照無顯著差異；與對照相比，品種‘阿拉帕哈’葉片的Pn值在1和4 mmol·L-1氮處理下顯著提高，Gs值在1 mmol·L-1氮處理下顯著提高，Tr值在1和2 mmol·L-1氮處理下顯著提高，而Ci值則在4 mmol·L-1氮處理下顯著降低。綜合分析結(jié)果顯示：適度增施氮肥可提高兔眼藍(lán)漿果不同品種幼苗的莖葉生長、改善其光合性能，但對根系生長無明顯的促進(jìn)作用。在營養(yǎng)生長期兔眼藍(lán)漿果不同品種的需氮量存在差異，其中品種‘園藍(lán)’更適宜高氮環(huán)境，而施用少量氮肥即可促進(jìn)品種‘芭爾德溫’和‘阿拉帕哈’幼苗地上部分生長。

關(guān)鍵詞：兔眼藍(lán)漿果; 施氮量; 水培法; 幼苗生長; 光合特性； 氣體交換參數(shù)

藍(lán)漿果(Vacciniumspp.)又名越橘、藍(lán)莓，是杜鵑花科(Ericaceae)越橘屬(VacciniumLinn.)植物，為多年生灌木，因其果實(shí)具有較強(qiáng)的保健功效而風(fēng)靡世界各地[1-2]。國內(nèi)藍(lán)漿果的引種栽培始于20世紀(jì)80年代，在藍(lán)漿果的種植管理特別是施肥管理上通常僅憑經(jīng)驗(yàn)，缺乏對藍(lán)漿果合理施肥措施的系統(tǒng)性研究[3]。氮素是藍(lán)漿果生長過程中最重要的營養(yǎng)元素之一[4]，缺失氮素會導(dǎo)致藍(lán)漿果長勢減弱且生長速率減緩，并造成其果實(shí)品質(zhì)受到影響[5]。Bailey等[6]的研究結(jié)果也顯示，氮素不足可引起藍(lán)漿果植株矮小、葉片黃化及果實(shí)產(chǎn)量降低。與大多數(shù)果樹相比，藍(lán)漿果為寡營養(yǎng)植物，施氮量過多會導(dǎo)致其生長不良、產(chǎn)量下降和凍害嚴(yán)重[7]，且過量使用氮肥不僅污染環(huán)境還會造成能源浪費(fèi)[8]。龐薇等[9]研究了不同施氮量對北方高叢藍(lán)漿果(VacciniumcorymbosumLinn.)植株生長及果實(shí)品質(zhì)的影響，認(rèn)為適度施用氮肥可顯著提高其果實(shí)品質(zhì)。

作者以適宜于中國南方地區(qū)種植的兔眼藍(lán)漿果(VacciniumasheiReade)早熟品種‘阿拉帕哈’(‘Alapha’)、中熟品種‘園藍(lán)’(‘Gardenblue’)和晚熟品種‘芭爾德溫’(‘Baldwin’)[10]為研究材料，采用水培法，初步研究了不同氮濃度對幼苗生長、根和葉中全氮含量和葉片光合生理的影響，以期為兔眼藍(lán)漿果栽培過程中氮肥的高效利用提供基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

1材料和方法

1.1材料

供試材料為生長6個月的兔眼藍(lán)漿果品種‘園藍(lán)’、‘芭爾德溫’和‘阿拉帕哈’的生根組培苗。于2014年4月18日至7月9日選取生長一致的兔眼藍(lán)漿果組培苗，用蒸餾水洗凈根系，栽植于孔徑2.5 cm的泡沫板中，用海綿固定后置于長28 cm、寬19 cm、高10 cm的周轉(zhuǎn)箱內(nèi)，在江蘇省中國科學(xué)院植物研究所溫室中用1 mmol·L-1NH4NO3營養(yǎng)液預(yù)培養(yǎng)2周，然后用于施氮處理。

1.2方法

1.2.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及處理 以NH4NO3作為氮源，設(shè)置4個處理，各處理的氮濃度分別設(shè)置為0(對照)、1、2和4 mmol·L-1，每處理4.5 L營養(yǎng)液(pH 5.0)。參照文獻(xiàn)[11-14]配制營養(yǎng)液，除氮源外營養(yǎng)液的組成為：0.5 mmol·L-1CaCl2·2H2O、1.0 mmol·L-1KH2PO4、0.1 mmol·L-1Fe-EDTA、1.0 mmol·L-1MgSO4·7H2O、0.5 mmol·L-1K2SO4、46.3 μmol·L-1H3BO3、9.1 μmol·L-1MnSO4·H2O、0.76 μmol·L-1ZnSO4·7H2O、0.31 μmol·L-1CuSO4·5H2O、0.1 μmol·L-1Na2MoO4·2H2O。各處理均設(shè)3次重復(fù)，每重復(fù)12株幼苗；每周更換1次營養(yǎng)液，24 h供氧，共處理10周。

1.2.2指標(biāo)測定 于處理第10周上午的8:30至11:00(晴天)，每處理隨機(jī)選取3株植株，選擇幼苗枝條中部第4至第10片成熟葉片，采用LI-6400XT便攜式光合儀(美國LI-COR公司)測定葉片的凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、胞間CO2濃度(Ci)和蒸騰速率(Tr)等氣體交換參數(shù)；用OS1p便攜式調(diào)制熒光儀(美國OPTI-SCIENCES公司)測定葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)PSⅡ最大光化學(xué)效率 (Fv/Fm)[15]；參照文獻(xiàn)[16]中的丙酮浸提法測定葉綠素含量，各指標(biāo)均重復(fù)測定3次。

每個處理隨機(jī)取3株，將根系、莖、葉分開后分別用蒸餾水洗凈，于105 ℃殺青30 min，然后于75 ℃烘干至恒質(zhì)量，用百分之一電子天平分別稱量干質(zhì)量，并計(jì)算單株根系和莖葉的干質(zhì)量及根冠比；采用自動凱氏定氮法[17]測定根和全株葉片的全氮含量。各指標(biāo)均重復(fù)測定3次。

1.3數(shù)據(jù)處理分析

使用EXCEL 2003軟件對上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和整理，并采用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)分析軟件在P=0.05水平上對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA)。

2結(jié)果和分析

2.1不同氮濃度對3個兔眼藍(lán)漿果品種幼苗生長的影響

經(jīng)氮濃度不同的營養(yǎng)液處理10周后兔眼藍(lán)漿果品種‘園藍(lán)’、‘芭爾德溫’和‘阿拉帕哈’幼苗的單株根系干質(zhì)量、單株莖葉干質(zhì)量及根冠比見表1。

2.1.1對單株根系干質(zhì)量的影響 由表1可以看出：隨營養(yǎng)液中氮濃度的提高，品種‘園藍(lán)’幼苗的單株根系干質(zhì)量增加，且均顯著(P<0.05)高于對照(0 mmol·L-1氮)，但1、2和4 mmol·L-1氮處理間無顯著差異(P>0.05)。經(jīng)1、2和4 mmol·L-1氮處理后，品種‘芭爾德溫’和‘阿拉帕哈’幼苗的單株根系干質(zhì)量均與對照無顯著差異，且不同氮濃度處理間也無顯著差異。在營養(yǎng)液中氮濃度相同的條件下，品種‘阿拉帕哈’幼苗的單株根系干質(zhì)量均高于品種‘園藍(lán)’和‘芭爾德溫’。

2.1.2對單株莖葉干質(zhì)量的影響 由表1還可以看出：隨營養(yǎng)液中氮濃度的提高，品種‘園藍(lán)’幼苗的單株莖葉干質(zhì)量持續(xù)提高，在4 mmol·L-1氮處理?xiàng)l件下達(dá)到最高，顯著高于0、1和2 mmol·L-1氮處理組；在1、2和4 mmol·L-1氮處理?xiàng)l件下，其單株莖葉干質(zhì)量分別較對照提高2.46、2.39和3.63倍。在1、2和4 mmol·L-1氮處理?xiàng)l件下，品種‘芭爾德溫’和‘阿

氮濃度/mmol·L-1Conc.ofnitrogen不同品種的單株根系干質(zhì)量/gRootdryweightperplantofdifferentcultivars園藍(lán)Gardenblue芭爾德溫Baldwin阿拉帕哈Alapha 0(CK)0.25±0.01bAB0.21±0.02aB0.30±0.04aA 10.29±0.01aB0.19±0.01aC0.36±0.03aA 20.29±0.02aB0.26±0.02aB0.34±0.02aA 40.29±0.01aA0.22±0.06aA0.47±0.24aA

氮濃度/mmol·L-1Conc.ofnitrogen不同品種的單株莖葉干質(zhì)量/gShootdryweightperplantofdifferentcultivars園藍(lán)Gardenblue芭爾德溫Baldwin阿拉帕哈Alapha 0(CK)0.41±0.03cB0.46±0.04bB0.65±0.05bA 11.42±0.13bB1.78±0.27aB1.82±0.13aA 21.39±0.11bB1.30±0.14aB2.06±0.29aA 41.90±0.08aAB1.62±0.53aB2.06±0.34aA

氮濃度/mmol·L-1Conc.ofnitrogen不同品種的根冠比Root/shootratioofdifferentcultivars園藍(lán)Gardenblue芭爾德溫Baldwin阿拉帕哈Alapha 0(CK)0.63±0.06aA0.46±0.02aB0.46±0.03aB 10.21±0.02bA0.11±0.01cB0.20±0.01bAB 20.16±0.02bB0.20±0.02bA0.17±0.02bB 40.15±0.00bA0.14±0.01cA0.25±0.17bA

1)同列中不同的小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05) Different small letters in the same column indicate the significant difference among different treatments (P<0.05); 同行中不同的大寫字母表示不同品種間差異顯著(P<0.05) Different capitals in the same row indicate the significant difference among different cultivars (P<0.05).

拉帕哈’幼苗的單株莖葉干質(zhì)量均顯著高于對照，分別較對照提高2.87、1.83和2.52倍及1.80、2.17和2.17倍；但1、2和4 mmol·L-1氮處理間無顯著差異。在營養(yǎng)液中氮濃度相同的條件下，品種‘阿拉帕哈’幼苗的單株莖葉干質(zhì)量均高于品種‘園藍(lán)’和‘芭爾德溫’。

2.1.3對根冠比的影響 由表1還可以看出：隨營養(yǎng)液中氮濃度的提高，品種‘園藍(lán)’、‘芭爾德溫’和‘阿拉帕哈’幼苗的根冠比均顯著低于對照，經(jīng)1、2和4 mmol·L-1氮處理后幼苗根冠比分別較對照降低66.67%、 74.60%和76.19%， 76.09%、 56.52%和69.57%， 56.52%、63.04%和45.65%。在營養(yǎng)液中氮濃度相同的條件下，品種‘園藍(lán)’和‘阿拉帕哈’幼苗的根冠比無顯著差異。

2.2不同氮濃度對3個兔眼藍(lán)漿果品種幼苗根和葉中全氮含量的影響

經(jīng)氮濃度不同的營養(yǎng)液處理10周后兔眼藍(lán)漿果品種‘園藍(lán)’、‘芭爾德溫’和‘阿拉帕哈’幼苗根和葉的全氮含量見表2。結(jié)果顯示：不同氮濃度對品種‘園藍(lán)’、‘芭爾德溫’和‘阿拉帕哈’幼苗根和葉的全氮含量有顯著影響。

2.2.1對根中全氮含量的影響 由表2可以看出：隨營養(yǎng)液中氮濃度的提高，品種‘園藍(lán)’、‘芭爾德溫’和‘阿拉帕哈’幼苗根的全氮含量呈逐漸增加的趨勢，在4 mmol·L-1氮處理?xiàng)l件下達(dá)到最高。經(jīng)1、2和4 mmol·L-1氮處理后，品種‘園藍(lán)’、‘芭爾德溫’和‘阿拉帕哈’幼苗根的全氮含量分別較對照增加1.90、2.39和3.25倍，0.95、1.32和1.32倍及0.57、1.62和2.35倍，且均顯著高于對照。經(jīng)1和2 mmol·L-1氮處理后，品種‘芭爾德溫’幼苗根的全氮含量高于品種‘園藍(lán)’和‘阿拉帕哈’；而經(jīng)4 mmol·L-1氮處理后，品種‘阿拉帕哈’幼苗根的全氮含量高于品種‘園藍(lán)’和‘芭爾德溫’，但3個品種間根的全氮含量無顯著差異。

2.2.2對葉中全氮含量的影響 由表2還可以看出：隨營養(yǎng)液中氮濃度的提高，品種‘園藍(lán)’和‘芭爾德溫’幼苗葉的全氮含量呈先升高后降低的趨勢，且均在2 mmol·L-1氮處理?xiàng)l件下達(dá)到最高。經(jīng)1、2和4 mmol·L-1氮處理后，品種‘園藍(lán)’和‘芭爾德溫’幼苗葉的全氮含量分別較對照增加3.17、3.75和3.65倍及1.98、2.72和2.22倍，且均顯著高于對照。品種‘阿拉帕哈’幼苗葉的全氮含量隨營養(yǎng)液中氮濃度的提高呈逐漸升高的趨勢，在4 mmol·L-1氮處理?xiàng)l件下最高；經(jīng)1、2和4 mmol·L-1氮處理后，品種‘阿拉帕哈’幼苗葉的全氮含量顯著高于對照，分別較對照增加1.62、1.63和1.81倍，但各處理組間無顯著差異。在營養(yǎng)液中氮濃度相同的條件下，品種‘芭爾德溫’幼苗葉的全氮含量均高于品種‘園藍(lán)’和‘阿拉帕哈’。

氮濃度/mmol·L-1Conc.ofnitrogen不同品種根中全氮含量/mg·g-1Totalnitrogencontentinrootofdifferentcultivars園藍(lán)Gardenblue芭爾德溫Baldwin阿拉帕哈Alapha 0(CK)6.68±1.07cC12.63±0.47cA9.30±0.78dB 119.39±3.57bB24.59±0.72bA14.62±1.25cC 222.66±5.66abA29.24±1.83aA24.41±2.96bA 428.37±0.90aA29.35±3.35aA31.12±1.43aA

氮濃度/mmol·L-1Conc.ofnitrogen不同品種葉中全氮含量/mg·g-1Totalnitrogencontentinleafofdifferentcultivars園藍(lán)Gardenblue芭爾德溫Baldwin阿拉帕哈Alapha 0(CK)2.66±0.75cA3.86±0.93cA4.09±0.48bA 111.10±0.74bA11.52±1.12bA10.72±0.47aA 212.63±0.33aB14.34±0.39aA10.76±0.55aC 412.38±0.72aA12.41±0.17bA11.50±0.50aA

1)同列中不同的小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05) Different small letters in the same column indicate the significant difference among different treatments (P<0.05); 同行中不同的大寫字母表示不同品種間差異顯著(P<0.05) Different capitals in the same row indicate the significant difference among different cultivars (P<0.05).

2.3不同氮濃度對3個兔眼藍(lán)漿果品種幼苗葉片葉綠素含量的影響

經(jīng)氮濃度不同的營養(yǎng)液處理10周后兔眼藍(lán)漿果品種‘園藍(lán)’、‘芭爾德溫’和‘阿拉帕哈’幼苗葉片的葉綠素含量見表3。由表3可以看出：隨營養(yǎng)液中氮濃度的提高，品種‘園藍(lán)’、‘芭爾德溫’和‘阿拉帕哈’幼苗葉片的葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素含量均呈先升高后降低的趨勢。經(jīng)1、2和4 mmol·L-1氮處理后，品種‘園藍(lán)’、‘芭爾德溫’和‘阿拉帕哈’幼苗葉片的葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素含量均顯著高于對照；其中，品種‘園藍(lán)’、 ‘芭爾德溫’和‘阿拉帕哈’幼苗葉片的總?cè)~綠素含量分別較對照增加3.13、3.13和2.83倍， 1.38、 1.89和1.59倍及1.81、 2.16和2.06倍。 在營養(yǎng)液中氮濃度相同的條件下， 3個品種間葉片的葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素含量總體上無顯著差異。

1)同列中不同的小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05) Different small letters in the same column indicate the significant difference among different treatments (P<0.05); 同行中不同的大寫字母表示不同品種間差異顯著(P<0.05) Different capitals in the same row indicate the significant difference among different cultivars (P<0.05).

2.4不同氮濃度對3個兔眼藍(lán)漿果品種幼苗葉片光合和氣體交換參數(shù)的影響

經(jīng)氮濃度不同的營養(yǎng)液處理10周后兔眼藍(lán)漿果品種‘園藍(lán)’、‘芭爾德溫’和‘阿拉帕哈’幼苗葉片的光合和氣體交換參數(shù)的影響見表4。由表4可以看出：經(jīng)1、2和4 mmol·L-1氮處理后，品種‘園藍(lán)’幼苗葉片的凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)和蒸騰速率(Tr)呈逐漸增加的趨勢，而胞間CO2濃度(Ci)則呈逐漸減小的趨勢，且均顯著高于對照，但不同氮濃度處理間這4項(xiàng)參數(shù)均無顯著差異。經(jīng)2 mmol·L-1氮處理后品種‘芭爾德溫’幼苗葉片的Pn、Gs、Ci和Tr值均達(dá)到最高；其Pn值在4 mmol·L-1氮處理下顯著低于對照，Gs和Tr值在2 mmol·L-1氮處理下顯著高于對照，Ci值與對照無顯著差異。品種‘阿拉帕哈’幼苗葉片的Pn值在1和4 mmol·L-1氮處理?xiàng)l件下顯著高于對照，其Gs值在1 mmol·L-1氮處理?xiàng)l件下顯著高于對照，Tr值在1和2 mmol·L-1氮處理?xiàng)l件下顯著高于對照，Ci值則 在4 mmol·L-1氮處理?xiàng)l件下顯著低于對照。經(jīng)0、1和2 mmol·L-1氮處理后，品種‘園藍(lán)’、‘芭爾德溫’和‘阿拉帕哈’間葉片的Gs、Ci和Tr值總體上無差異顯著；而經(jīng)4 mmol·L-1氮處理后，品種‘園藍(lán)’幼苗葉片的Pn、Gs、 Ci和Tr值顯著高于品種‘芭爾德溫’和‘阿拉帕哈’。

氮濃度/mmol·L-1Conc.ofnitrogen不同品種的凈光合速率/μmol·m-2·s-1Netphotosyntheticrateofdifferentcultivars園藍(lán)Gardenblue芭爾德溫Baldwin阿拉帕哈Alapha 0(CK)2.69±0.69bB4.36±0.67abA3.05±0.30bB 15.19±0.25aA3.35±0.34bC4.16±0.29aB 25.31±0.13aA4.81±0.30bA3.13±0.19bC 45.79±0.27aA2.24±0.85cC3.97±0.59aB

氮濃度/mmol·L-1Conc.ofnitrogen不同品種的氣孔導(dǎo)度/mmol·m-2·s-1Stomatalconductanceofdifferentcultivars園藍(lán)Gardenblue芭爾德溫Baldwin阿拉帕哈Alapha 0(CK)0.06±0.02bA0.11±0.03bA0.10±0.03bcA 10.17±0.02aA0.10±0.02bB0.14±0.02aAB 20.18±0.00aA0.20±0.06aA0.11±0.02abB 40.20±0.01aA0.06±0.01bB0.06±0.01cB

氮濃度/mmol·L-1Conc.ofnitrogen不同品種的胞間CO2濃度/μmol·mol-1IntercellularCO2concentrationofdifferentcultivars園藍(lán)Gardenblue芭爾德溫Baldwin阿拉帕哈Alapha 0(CK)156.45±27.12bA182.35±41.38aA198.56±14.10aA 1206.84±11.00aA192.85±11.82aA197.17±13.22aA 2203.90±5.41aA205.93±6.36aA197.67±12.53aA 4200.61±7.77aA189.93±21.22aA139.98±17.07bB

氮濃度/mmol·L-1Conc.ofnitrogen不同品種的蒸騰速率/mmol·m-2·s-1Transpirationrateofdifferentcultivars園藍(lán)Gardenblue芭爾德溫Baldwin阿拉帕哈Alapha 0(CK)1.87±0.73bA3.16±0.65bA2.85±0.62bA 16.26±0.98aA4.32±0.60bA5.99±1.44aA 26.71±0.33aAB7.49±1.68aA5.20±0.42aB 47.18±0.59aA2.78±0.24bB3.14±0.64bB

1)同列中不同的小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05) Different small letters in the same column indicate the significant difference among different treatments (P<0.05); 同行中不同的大寫字母表示不同品種間差異顯著(P<0.05) Different capitals in the same row indicate the significant difference among different cultivars (P<0.05).

2.5不同氮濃度對3個兔眼藍(lán)漿果品種幼苗葉片PSⅡ最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)的影響

經(jīng)不同氮濃度處理10周后兔眼藍(lán)漿果品種‘園藍(lán)’、‘芭爾德溫’和‘阿拉帕哈’幼苗葉片的Fv/Fm值見表5。由表5可以看出：隨營養(yǎng)液中氮濃度的提高，品種‘園藍(lán)’、‘芭爾德溫’和‘阿拉帕哈’幼苗葉片的Fv/Fm值均呈先升高后降低的趨勢；經(jīng)1、2和4 mmol·L-1氮處理后，3個品種幼苗葉片的Fv/Fm值均顯著高于對照。在營養(yǎng)液中氮濃度相同的條件下， 品種‘園藍(lán)’、 ‘芭爾德溫’和‘阿拉帕哈’幼苗葉片的Fv/Fm值總體上無顯著差異。

表5不同氮濃度對兔眼藍(lán)漿果品種‘園藍(lán)’、‘芭爾德溫’和‘阿拉帕哈’幼苗葉片PSⅡ最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)的影響1)

Table 5Effect of different nitrogen concentrations on the maximal photochemical efficiency of PSⅡ (Fv/Fm) of leaf of seedlings of cultivar ‘Gardenblue’, ‘Baldwin’ and ‘Alapha’ ofVacciniumasheiReade1)

氮濃度/mmol·L-1Conc.ofnitrogen不同品種的Fv/Fm值Fv/Fmvalueofdifferentcultivars園藍(lán)Gardenblue芭爾德溫Baldwin阿拉帕哈Alapha 0(CK)0.79±0.01bA0.79±0.01bAB0.76±0.02bB 10.82±0.00aA0.82±0.01aA0.81±0.01aA 20.83±0.00aA0.82±0.01aA0.81±0.01aA 40.82±0.01aA0.81±0.01aA0.80±0.01aA

1)同列中不同的小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05) Different small letters in the same column indicate the significant difference among different treatments (P<0.05); 同行中不同的大寫字母表示不同品種間差異顯著(P<0.05) Different capitals in the samerowindicatethesignificantdifference among different cultivars (P<0.05).

3討論和結(jié)論

在根、莖和葉之間分配調(diào)節(jié)生物量是植物生長的關(guān)鍵過程。當(dāng)土壤氮營養(yǎng)缺乏時(shí)，植物向根系提供更多的碳同化物質(zhì)，促進(jìn)根系生長發(fā)育[18-19]；而增施氮肥可促進(jìn)植物生物量的增加[8]。本研究中，隨營養(yǎng)液(pH 5.0)中氮濃度的提高，對兔眼藍(lán)漿果品種‘園藍(lán)’、‘芭爾德溫’和‘阿拉帕哈’幼苗生長的影響有一定差異，其中，品種‘芭爾德溫’和‘阿拉帕哈’幼苗的單株莖葉干質(zhì)量增加，根冠比降低，單株根系干質(zhì)量無顯著差異；品種‘園藍(lán)’幼苗的單株莖葉干質(zhì)量也有所增加，根冠比降低，特別是經(jīng)1 mmol·L-1氮處理后其幼苗的單株根系干質(zhì)量顯著高于對照，但氮濃度提高(2和4 mmol·L-1)對其單株根系干質(zhì)量無顯著影響。表明在營養(yǎng)生長前期，增加氮濃度有利于兔眼藍(lán)漿果莖和葉的生長，但對其根系生長無明顯影響；施用1～4 mmol·L-1氮可顯著促進(jìn)兔眼藍(lán)漿果品種‘園藍(lán)’、‘芭爾德溫’和‘阿拉帕哈’植株地上部分生長。

氮是植物生長所需的大量營養(yǎng)元素，氮缺乏或過量均可導(dǎo)致植物生長代謝紊亂[20-21]。Eck[22]于1988年確立了兔眼藍(lán)漿果葉片內(nèi)主要元素分析標(biāo)準(zhǔn)值，認(rèn)為兔眼藍(lán)漿果葉片中氮含量低于12 mg·g-1時(shí)為缺氮，氮含量在12～17 mg·g-1范圍內(nèi)為適合。本研究結(jié)果顯示：經(jīng)1 mmol·L-1氮處理后兔眼藍(lán)漿果品種‘園藍(lán)’和‘芭爾德溫’幼苗葉片的全氮含量低于12 mg·g-1，而經(jīng)2和4 mmol·L-1氮處理后二者葉片的全氮含量高于12 mg·g-1；經(jīng)1、2和4 mmol·L-1氮處理后品種‘阿拉帕哈’幼苗葉片的全氮含量均低于12 mg·g-1，但實(shí)驗(yàn)過程中并未出現(xiàn)葉片失綠現(xiàn)象，與Eck確立的標(biāo)準(zhǔn)值有一定差異。推測其原因可能是Eck確立的元素分析標(biāo)準(zhǔn)值是針對成熟葉片的，而本研究中測定的是全株葉片的全氮含量，全株葉片中除成熟葉片外還包含嫩葉和老葉，從而降低了葉片全氮含量的平均值。

氮素是影響葉片葉綠素含量的最主要因子之一。莊輝發(fā)等[23]和金相燦等[24]的研究結(jié)果表明：不同氮肥施用量對植物的光合特性有一定影響，增施氮肥可提高葉片葉綠素含量、光合速率及光補(bǔ)償點(diǎn)等指標(biāo)；而朱根海等[25]認(rèn)為，提高葉片光合能力是品種改良和高產(chǎn)的重要內(nèi)容；但也有研究者認(rèn)為，氮濃度過高會導(dǎo)致葉片內(nèi)營養(yǎng)過量并使氮素轉(zhuǎn)移至其他器官，進(jìn)而造成葉片早衰及光合能力下降[21]。本研究中，隨營養(yǎng)液中氮濃度的提高，3個兔眼藍(lán)漿果品種幼苗的葉片葉綠素含量以及Pn、Gs和Tr值總體上顯著高于對照；而經(jīng)4 mmol·L-1氮處理后，品種‘芭爾德溫’和‘阿拉帕哈’葉片的Pn、Gs和Tr值大多降低，可能與高濃度氮處理抑制了葉片的光合效率有關(guān)。相比較而言，經(jīng)4 mmol·L-1氮處理后，品種‘園藍(lán)’幼苗葉片的Pn、Gs和Tr值顯著高于品種‘芭爾德溫’和‘阿拉帕哈’，說明品種‘園藍(lán)’更適宜高氮環(huán)境。

綜合分析結(jié)果表明：在兔眼藍(lán)漿果品種‘芭爾德溫’和‘阿拉帕哈’的營養(yǎng)生長期，施用少量氮肥即可促進(jìn)其幼苗地上部分生長，而較高濃度氮處理仍可顯著促進(jìn)‘園藍(lán)’植株生長，且適當(dāng)施用氮肥可提高兔眼藍(lán)漿果葉片的光合效率，從而促進(jìn)其營養(yǎng)生長。但是，不同品種的適宜施氮量不同，因而，兔眼藍(lán)漿果的栽培過程中，應(yīng)針對不同的土壤條件及品種制定適宜的施氮量，以達(dá)到兔眼藍(lán)漿果豐產(chǎn)的目標(biāo)。

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(責(zé)任編輯： 張明霞)

收稿日期：2015-12-07

基金項(xiàng)目：國家農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(201103037)

作者簡介：李亞靜(1990—)，女，河南南陽人，碩士研究生，主要從事藍(lán)漿果氮素營養(yǎng)方面的研究。 ①通信作者E-mail: njyuhong@vip.sina.com

中圖分類號：Q945.11; Q945.79; S663.9

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1674-7895(2016)02-0065-07

DOI:10.3969/j.issn.1674-7895.2016.02.08

Effects of different nitrogen concentrations on growth and photosynthetic physiology of seedlings of different cultivars ofVacciniumashei

LI Yajing, JIANG Yanqin, WEI Jiguang, ZENG Qilong, YU Hong①

(Institute of Botany, Jiangsu Province and Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210014, China),J.PlantResour. &Environ., 2016, 25(2): 65-71

Abstract:In order to confirm suitable nitrogen application amount of different cultivars of Vaccinium ashei Reade during seedling period, taking tissue culture seedlings of early-maturing cultivar ‘Alapha’, middle-maturing cultivar ‘Gardenblue’ and late-maturing cultivar ‘Baldwin’ of V. ashei as experimental materials, effects of different nitrogen concentrations (0, 1, 2 and 4 mmol·L-1) on seedling growth, total nitrogen content in root and leaf and photosynthetic physiological characteristics of leaf were studied by hydroponics. The results show that compared with the control (0 mmol·L-1nitrogen), after treated by 1, 2 and 4 mmol·L-1nitrogen， shoot dry weight per plant of three cultivars of V. ashei increases significantly, root/shoot ratio decreases significantly, but root dry weight per plant of cultivar ‘Gardenblue’ is significantly higher than that of the control, that of other two cultivars has no significant difference with that of the control. With enhancing of nitrogen concentrations in nutrient solution, total nitrogen content in root of three cultivars of V. ashei and that in leaf of cultivar ‘Alapha’ increase gradually, with the highest in 4 mmol·L-1nitrogen treatment; total nitrogen content in leaf of cultivar ‘Gardenblue’ and ‘Baldwin’ appears the trend of firstly increasing and then decreasing, with the highest in 2 mmol·L-1nitrogen treatment; and total nitrogen content in root and leaf in all treatment groups is significantly higher than that of the control. After treated by 1, 2 and 4 mmol·L-1nitrogen, contents of chlorophyll a, chlorophyll b and total chlorophyll and the maximal photochemical efficiency of PSⅡ (Fv/Fm) of leaf of three cultivars of V. ashei all appear the trend of firstly increasing and then decreasing, and are significantly higher than those of the control. Net photosynthetic rate (Pn), stomatal conductance (Gs), intercellular CO2 concentration (Ci) and transpiration rate (Tr) of leaf of cultivar ‘Gardenblue’ in all treatment groups are significantly higher than those of the control. Pn value of leaf of cultivar ‘Baldwin’ in 4 mmol·L-1nitrogen treatment is significantly lower than that of the control, its Gs and Tr values in 2 mmol·L-1nitrogen treatment are significantly higher than those of the control, and its Ci value has no significant difference with that of the control. Compared with the control, Pn value of leaf of cultivar ‘Alapha’ in 1 and 4 mmol·L-1nitrogen treatments increases significantly, its Gs value increases significantly in 1 mmol·L-1nitrogen treatment, and its Tr value does in 1 and 2 mmol·L-1nitrogen treatments, while its Ci value decreases significantly in 4 mmol·L-1nitrogen treatment. The comprehensive analysis result shows that properly increasing nitrogen application can enhance stem growth and improve photosynthetic performance of seedling of different cultivars of V. ashei, but don’t have obvious promotion of root growth. There is difference in nitrogen requirement among different cultivars of V. ashei at vegetative growth stage, in which, cultivar ‘Gardenblue’ is suitable for high nitrogen environment, while applying a few amount of nitrogen fertilizer can promote growth of above-ground part of seedling of cultivar ‘Baldwin’ and ‘Alapha’.

Key words:Vaccinium ashei Reade; nitrogen application amount; hydroponics; seedling growth; photosynthetic characteristics; gas exchange parameter