不同施肥水平對(duì)楨楠多胚苗生長(zhǎng)及光合生理的影響

譚　飛，胡紅玲，胡庭興，陳玉鳳，廖玉華，周光良，羅　杰，楊珊珊

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院,成都 611130)

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不同施肥水平對(duì)楨楠多胚苗生長(zhǎng)及光合生理的影響

譚飛，胡紅玲*，胡庭興，陳玉鳳，廖玉華，周光良，羅杰，楊珊珊

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院,成都 611130)

摘要:采用營(yíng)養(yǎng)袋培育的方法，以苗齡 45 d(根莖初步木質(zhì)化)的楨楠幼苗為試驗(yàn)材料，選取單胚苗(D)、雙胚大苗 (SD)和雙胚小苗 (SX) 3種類型楨楠幼苗栽植于袋中，根據(jù)年施復(fù)合肥量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置對(duì)照(CK，每袋0 g)、中(M，每袋0.2 g)和高(H，每袋0.3 g)3個(gè)施肥水平，于7月初開始施肥，每20 d施1次共分4次(每次25%)施入，分別于8月、10月中旬測(cè)定幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)和光合生理指標(biāo)，探討施肥對(duì)楨楠多胚苗生長(zhǎng)和光合生理的影響。結(jié)果顯示：(1)中量施肥(M)對(duì)3類幼苗的苗高和地徑生長(zhǎng)量有明顯的促進(jìn)作用，而高量施肥(H)在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)幼苗生長(zhǎng)的影響表現(xiàn)為先促進(jìn)后抑制的趨勢(shì)。(2)中量施肥(M)可以促進(jìn)3類幼苗葉片的葉綠素合成，延長(zhǎng)葉片功能周期，增大凈光合速率和氣孔導(dǎo)度，進(jìn)而提高幼苗在強(qiáng)光照、高CO2環(huán)境下的光合作用能力。(3)中量施肥可以使幼苗的光補(bǔ)償點(diǎn)(LCP)、CO2補(bǔ)償點(diǎn)(CCP)下降，光飽和點(diǎn)(LSP)、CO2飽和點(diǎn)(CSP)上升，增強(qiáng)幼苗適應(yīng)環(huán)境的能力，積累更多的有機(jī)物；高量施肥對(duì)幼苗的光合指標(biāo)也表現(xiàn)為先促進(jìn)后抑制的作用。研究表明，適量(每袋0.2 g)施肥能促進(jìn)各類楨楠幼苗光合色素合成、光合作用效率以及對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力，從而促進(jìn)幼苗的生長(zhǎng)；適量施肥也使雙胚大苗較快縮小與單胚苗生長(zhǎng)指標(biāo)間的差距，同時(shí)也對(duì)雙胚小苗生長(zhǎng)表現(xiàn)出一定的促進(jìn)作用，這對(duì)于促進(jìn)珍貴樹種楨楠的種質(zhì)資源保護(hù)、提高苗木出圃率和降低育苗成本有重要意義。

關(guān)鍵詞:楨楠；多胚苗；施肥；生長(zhǎng)；光合生理

楨楠(Phoebezhennan)為樟科(Lauraceae)楠屬(Phoebe)常綠喬木，為國(guó)家二級(jí)保護(hù)漸危種，是組成常綠闊葉林的主要樹種。楨楠樹干通直，樹姿優(yōu)美，既是上等的用材樹種，又是極好的綠化樹種[1-2]。由于歷代過(guò)度砍伐利用，致使這一珍貴的樹種資源近于枯竭。而現(xiàn)存林分多系人工栽培的半自然林和風(fēng)景保護(hù)林，在廟宇、公園、庭院等處尚有少量的大樹，但大多過(guò)熟，且病蟲危害較嚴(yán)重，相繼衰亡。因其生長(zhǎng)緩慢和種苗資源缺乏，嚴(yán)重制約了楠木人工林的發(fā)展[3-4]。作者所在課題組在前期楨楠育苗過(guò)程中發(fā)現(xiàn)其種子具有多胚現(xiàn)象，且一些母樹種子多胚率高達(dá)40%，因此擬通過(guò)對(duì)楨楠多胚苗生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)和光合特性的研究，為楨楠苗木的培育及后續(xù)人工林的發(fā)展提供理論依據(jù)與技術(shù)參考。

目前，在被子植物中已有36個(gè)科415個(gè)種中發(fā)現(xiàn)了無(wú)融合生殖類型[5-6]，其中至少有17個(gè)科47個(gè)屬86個(gè)種的植物中有多胚現(xiàn)象存在，最早在1719年由Leeuwenhok在柑橘屬(Citrus)[ 7-8]植物中發(fā)現(xiàn)，之后在水稻(Oryzasativa)上也發(fā)現(xiàn)了雙胚苗含有低頻率的無(wú)融合生殖方式[9-10]，隨后在其它作物如玉米(Zeamays)[11]、苧麻(Boehmerianivea)[12]韭菜(Alluimtuberosum)[13]、咖啡(Coffealiberica)[14]、芒果(Mangiferaindica)[15]等作物上也有過(guò)雙胚苗的報(bào)道，2000年前后國(guó)內(nèi)外曾掀起多胚苗現(xiàn)象研究的熱潮[16-17]。

施肥是促進(jìn)植物生長(zhǎng)、提高植物產(chǎn)量的一種高效、低成本的耕作方式。在林業(yè)生產(chǎn)中，適量施肥可大幅度提高林木的生長(zhǎng)量。目前，對(duì)于楠屬植物的研究已有相關(guān)報(bào)道，主要以研究其生長(zhǎng)規(guī)律、群落分布、資源保護(hù)及園林綠化利用為主，對(duì)容器育苗、繁殖技術(shù)和經(jīng)營(yíng)措施的研究則少有報(bào)道。其中，張群英探討了密度和施肥對(duì)楠木播種苗生長(zhǎng)的影響[18]；董立軍等[19]研究了施肥對(duì)閩楠[Phoebebournei(Hemsl.) Yang]等3種樟科植物容器苗生長(zhǎng)的影響；賀維等[20]詳細(xì)研究了施肥對(duì)楨楠幼苗光合生理、生長(zhǎng)及土壤肥力的影響。雖然前人的研究已經(jīng)涉及到了施肥對(duì)楠屬植物生長(zhǎng)的影響，但關(guān)于施肥對(duì)楠屬植物多胚苗生長(zhǎng)的影響未見(jiàn)報(bào)道。因此，本研究擬通過(guò)測(cè)定不同胚數(shù)楨楠幼苗形態(tài)以及光合生理參數(shù)對(duì)施肥的響應(yīng)特征，初步探討施肥對(duì)楨楠多胚苗生長(zhǎng)的影響，為促進(jìn)楨楠育苗成效，提高優(yōu)良種質(zhì)資源的利用率和推動(dòng)其人工林資源的發(fā)展提供理論依據(jù)和技術(shù)參考。

1材料和方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于四川省雅安市四川農(nóng)業(yè)大學(xué)科研園區(qū)(102°59′57″E，29°58′21″N)大棚內(nèi)，海拔580 m。該地區(qū)屬亞熱帶濕潤(rùn)氣候，陰雨較多，光照不足，年均氣溫16.2 ℃，≥10 ℃年積溫5 231 ℃，7月平均最高氣溫29.9 ℃，1月平均最低氣溫3.7 ℃，年均日照時(shí)數(shù)1 039.6 h，無(wú)霜期298 d，年均降水量1 774.3 mm，空氣平均濕度79%。

1.2試驗(yàn)材料

試驗(yàn)采用統(tǒng)一規(guī)格的聚乙烯塑料營(yíng)養(yǎng)袋(口徑8 cm、高12 cm)，土壤選擇當(dāng)?shù)爻Ｒ?jiàn)的農(nóng)耕土，其主要理化性質(zhì)為：質(zhì)地中壤，有機(jī)質(zhì)23.75 g·kg-1，pH 6.13，全氮1.54 g·kg-1，銨態(tài)氮1.75 mg·kg-1，全磷1.34 g·kg-1，全鉀27.12 g·kg-1。使用前去除原有植物殘?bào)w和少量石礫，并每袋加入復(fù)合肥0.05 g作基肥(每袋土壤重量500 g左右)；2014年5月20日采用四川農(nóng)業(yè)大學(xué)科研園區(qū)培育的楨楠幼苗90株(苗齡 45 d)，及時(shí)移栽到營(yíng)養(yǎng)袋(每袋1株)并適量澆水。栽植后進(jìn)行常規(guī)水肥管理，用Hh1土壤水分速測(cè)儀(ML2x，GBR)監(jiān)測(cè)并控制土壤含水量，保持袋內(nèi)土壤濕度在18%左右(即本試驗(yàn)用土田間持水量的70% ～ 80% )。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)苗圃楠木種子的出苗情況(主要為單胚和雙胚苗，極少數(shù)為3胚及以上)，本試驗(yàn)選用3類幼苗，分別是單胚苗(D)、雙胚大苗(SD)和雙胚小苗(SX)。選用復(fù)合肥(29% N、16% N、10% N)進(jìn)行施肥，每類幼苗分別設(shè)置不施肥(CK)、中量(M)和高量(H)3個(gè)施肥水平，每個(gè)水平重復(fù)10次，總計(jì)90袋，并將每袋進(jìn)行編號(hào)，分別觀測(cè)記錄幼苗的生長(zhǎng)情況。

根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)[21-22]，林木1年生幼苗全年施氮量一般為45～90 kg·hm-2(按純氮計(jì)算)，本試驗(yàn)采用的營(yíng)養(yǎng)袋面積約為0.005 m2，換算為每袋的年施氮量為0.045 g，根據(jù)復(fù)合肥的含氮量計(jì)算出年施肥量為0.2 g，作為基本量(記作中量M)，并另設(shè)1.5倍基本量(0.3 g/袋，記作高量H)，對(duì)照(CK)不施肥。將總施肥量分為4份，于7月初開始施肥，每隔20 d施 1次，共4次，施肥時(shí)直接將復(fù)合肥撒于土壤表層，再通過(guò)噴水溶解滲入土壤。在8月中旬(半量施肥處理后)和10月中旬(全量施肥處理后)測(cè)定各處理的幼苗株高及地徑，同時(shí)用Li-6400便攜式光合儀(Li-Cor Inc.，USA)測(cè)定各項(xiàng)光合指標(biāo)，之后立即采葉片進(jìn)行光合色素含量測(cè)定。

1.4測(cè)定指標(biāo)及方法

1.4.1形態(tài)指標(biāo)用直尺測(cè)量株高(0.01 cm)，電子游標(biāo)卡尺測(cè)量地徑(0.01 mm)，地徑從兩個(gè)相互垂直的方向測(cè)定，取其平均值作為實(shí)際地徑。

1.4.2光合色素含量采用分光光度法[23]測(cè)定光合色素含量。剪取各植株成熟完好的葉片洗凈剪成小碎片稱量0.5 g加提取液(80%丙酮與無(wú)水乙醇1∶1混合)10 mL。取1 mL稀釋至10 mL后分別在470、646和 663 nm處測(cè)定其吸光度A470、A646和A663。每處理重復(fù)測(cè)定3次。各色素含量的計(jì)算公式如下：

葉綠素a濃度Chl a=12.21A663-2.81A646

葉綠素b濃度Chl b=20.13A646-5.03A663

類胡蘿卜素濃度Car=(1 000A470-3.27Chl a-104Chl b)/229

葉綠體色素的含量/(mg·g-1)=色素的濃度×提取液體積×稀釋倍數(shù)/樣品鮮重

1.4.3光合生理特征參數(shù)采用Li-6400光合儀，設(shè)定光照強(qiáng)度為1 200 μmol·m-2·s-1，CO2濃度為400 μmol·mol-1，溫度為25 ℃，相對(duì)濕度為45%～65%，分別在8月中旬和10月中旬于各處理楨楠幼苗自頂端向下選取第一輪成熟功能葉片，測(cè)定其凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、胞間CO2濃度(Ci)和蒸騰速率(Tr)，每個(gè)處理測(cè)定5片葉子，每片葉子記錄10個(gè)數(shù)據(jù)。

1.4.4光合-光響應(yīng)曲線和光合-CO2響應(yīng)曲線選取相同部位的成熟葉片，采用Li-6400光合儀測(cè)定各處理植株葉片光響應(yīng)曲線。光合有效輻射(PAR)梯度從低到高設(shè)定為0、25、50、75、100、200、400、600、800、1 000、1 200、1 600、2 000 μmol·m-2·s-1，測(cè)定時(shí)葉室溫度設(shè)為30 ℃，利用Li-6400-01液化CO2(400 μmol·mol-1)穩(wěn)定CO2濃度；測(cè)定各處理植株葉片光合CO2響應(yīng)曲線，溫度設(shè)為30 ℃，光照強(qiáng)度設(shè)為1 200 μmol·m-2·s-1，CO2濃度梯度設(shè)定為0、20、50、80、100、120、160、180、200、400、800、1 000、1 200 μmol·mol-1。

1.5數(shù)據(jù)處理

采用直角雙曲線模型進(jìn)行光合-光響應(yīng)和光合-CO2響應(yīng)曲線擬合[24]，并分析計(jì)算相應(yīng)的特征參數(shù)。采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析(One-way ANOVA)，并用最小顯著差數(shù)法(LSD法)進(jìn)行多重比較，Sigmaplot 12.5進(jìn)行圖表制作。

2結(jié)果與分析

2.1施肥對(duì)楨楠多胚幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

表1顯示，在施肥處理前(2014年6月1日前)，楨楠幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)(地徑和株高)在單胚苗(D)、雙胚大苗(SD)和 雙胚小苗(SX)3類幼苗間的差異均顯著(P<0.05)，而在同類幼苗各施肥處理間均沒(méi)有顯著差異(P>0.05)。施肥后，地徑和株高的生長(zhǎng)變化對(duì)施肥的響應(yīng)基本一致。在施肥前期(7～8月)，D和 SD兩類幼苗各施肥處理間地徑生長(zhǎng)量無(wú)顯著差異，而SX各施肥處理地徑均顯著低于D和SD相同施肥處理的地徑，此期幼苗的株高生長(zhǎng)量也有類似的表現(xiàn)；施肥后期(9～10月)各處理株高、地徑生長(zhǎng)量和總生長(zhǎng)量顯示，D和SD兩類幼苗中量施肥水平(DM、SDM)的地徑和株高生長(zhǎng)量均顯著高于其他施肥處理，表現(xiàn)出明顯的促進(jìn)作用，中量施肥對(duì)SX也有促進(jìn)作用，但差異不顯著；而高量施肥(H)對(duì)3類幼苗生長(zhǎng)均呈現(xiàn)出明顯的抑制作用。以上結(jié)果說(shuō)明在各類楨楠幼苗植入營(yíng)養(yǎng)袋初期少量的養(yǎng)分供應(yīng)便可促進(jìn)其生長(zhǎng)，而過(guò)量的施肥反而抑制其生長(zhǎng)。

2.2施肥對(duì)楨楠多胚苗葉片光合色素含量的影響

由表2可見(jiàn)，在8月份，楨楠單胚苗(D)、雙胚大苗(SD)和 雙胚小苗(SX)葉片葉綠素(Chl)總量、類胡羅卜素(Car)含量均隨著施肥水平的增加呈先增后減的趨勢(shì)，且3類幼苗都以中量施肥(M)促進(jìn)效果最好，其葉綠素(Chl)總量與CK差異顯著(P<0.05)。通過(guò)比較3類幼苗之間CK發(fā)現(xiàn)，SD和D類幼苗的葉綠素(Chl)總量差異不大，而SX幼苗的葉綠素含量要顯著低于前兩者。10月份的測(cè)定結(jié)果表明，施肥后期各類楨楠幼苗的光合色素含量變化趨勢(shì)和上述生長(zhǎng)指標(biāo)變化基本保持一致，中量施肥(M)處理對(duì)各類幼苗光合色素含量有一定的促進(jìn)作用，但與不施肥對(duì)照(CK)差異不顯著，而高量施肥(H)處理卻對(duì)各類幼苗光合色素含量表現(xiàn)出顯著(P<0.05)的抑制作用?？梢?jiàn)，楨楠雙胚小苗的光合色素含量明顯低于單胚苗和雙胚大苗，苗期適量施肥可一定程度上增加各類幼苗的光合色素含量，但施肥過(guò)多也會(huì)抑制光合色素的合成。

2.3施肥對(duì)楨楠多胚苗的凈光合速率及氣體交換參數(shù)的影響

由圖1可知，在不施肥條件下(CK)，楨楠單胚苗(D)、雙胚大苗(SD)和 雙胚小苗(SX)3類幼苗的凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、胞間CO2濃度(Ci)和蒸騰速率(Tr)在兩次測(cè)定(8月和10月)中總體上表現(xiàn)為SD≈D >SX，且10月份SX的這些指標(biāo)與SD和D的相應(yīng)指標(biāo)間的差異縮小。在第2次施肥后(8月份)，D、SD和SX 3類幼苗凈光合速率及氣體交換參數(shù)表現(xiàn)為隨施肥量的增加而呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，中量施肥(M)各類幼苗的Pn、Gs、Ci始終處于最高狀態(tài)，并且與CK的相應(yīng)值均表現(xiàn)出顯著差異(P<0.05)，而高量施肥(H)對(duì)這些氣體交換參數(shù)的也有一定的促進(jìn)作用，但不如M處理明顯。 在第4次施肥后(10月份)，D、SD和SX 3類幼苗的氣體參數(shù)隨著施肥水平的增加同樣呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)；但與CK相比，M處理對(duì)各類幼苗的氣體交換參數(shù)仍表現(xiàn)為不同程度的促進(jìn)作用，而H處理對(duì)3類幼苗則都表現(xiàn)為顯著的抑制作用(P<0.05)。以上結(jié)果說(shuō)明苗期適量施肥可增加各類幼苗的光合參數(shù)值，過(guò)量施肥反而有一定的抑制作用。

表1　不同施肥量處理楨楠多胚苗地徑和株高在(6～ 10月)5個(gè)月內(nèi)的變化

注： D、SD、 SX分別表示單胚苗、雙胚大苗、雙胚小苗；CK、M、H分別表示不施肥(對(duì)照)、中量施肥和高量施肥;同列不同小寫字母表示差異達(dá)到0.05顯著水平；下同

Note: D，SD and SX denote single embryo seedlings, bigger one of twin embryo seedlings and smaller one of twin embryo seedlings respectively; CK, M and H denote without, moderate and high amount of fertilizer applied；Different letters in the columns indicate significant differences at 0.05 level among the treatments, respectively; The same as below

表2　不同施肥量處理楨楠多胚苗光合色素含量的變化

不同小寫字母表示不同處理間差異達(dá)0.05顯著水平；D、SD、SX分別代表了單胚苗、雙胚大苗、雙胚小苗；CK、M、H代表不同的施肥水平。下同圖1　不同施肥量處理的楨楠多胚苗葉片凈光合速率及氣體交換參數(shù)Different normal letters over the bars indicate significant differences among the treatments at 0.05 level,respectively; The same as belowFig. 1　The net photosynthetic rate and gas exchange parameters of poly embryo seedlings of P. zhennan S. Lee under different levels of fertilizer application

2.4施肥對(duì)楨楠多胚苗葉片光響應(yīng)曲線、CO2響應(yīng)曲線及其特征參數(shù)的影響

2.4.1光響應(yīng)曲線及其特征參數(shù)3類幼苗各施肥處理的光響應(yīng)曲線變化趨勢(shì)如圖2所示。施肥45 d后(8月份)，3類幼苗D、SD、SX的凈光合速率(Pn)當(dāng)光合有效輻射(PAR)在0～600 μmol·m-2

·s-1區(qū)間內(nèi)時(shí)均隨PAR的增加而迅速增加，當(dāng)PAR高于600 μmol·m-2·s-1時(shí)，各處理的Pn值增幅減小，最終趨于穩(wěn)定，3類幼苗Pn總體呈現(xiàn)出SD≈D>SX的趨勢(shì)；但隨著施肥量和處理時(shí)間的不同，在同一光照強(qiáng)度下各施肥處理間Pn的值有較大差異，基本表現(xiàn)為 M>H>CK，說(shuō)明初期的施肥對(duì)楨楠各類幼苗生長(zhǎng)均有較大的促進(jìn)作用。同時(shí)，由表3可知，隨著施肥水平的增加， 3類楨楠幼苗的最大凈光合速率(Pn max)、光飽和點(diǎn)(LSP)與光響應(yīng)曲線的變化趨勢(shì)一致(M>H>CK)，而光補(bǔ)償點(diǎn)(LCP)則呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)(M

在10月份，當(dāng)PAR接近500 μmol·m-2·s-1時(shí)，3類幼苗各施肥處理的Pn值已經(jīng)趨于穩(wěn)定，其光響應(yīng)曲線的變化趨勢(shì)以及Pn max、LSP都呈現(xiàn)出M>CK>H的現(xiàn)象，且3類幼苗施肥處理間的差異比8月份更大；說(shuō)明此時(shí)中量施肥對(duì)楨楠各類幼苗的光合作用仍有一定的促進(jìn)效果，而高量施肥處理則由前期的促進(jìn)轉(zhuǎn)變?yōu)轱@著的抑制作用。

2.4.2CO2響應(yīng)曲線及特征參數(shù)由圖3可見(jiàn)，在8月和10月份3類楨楠幼苗各施肥處理的Pn-CO2響應(yīng)曲線同樣符合植物光合CO2響應(yīng)的變化規(guī)律，即在低CO2濃度范圍內(nèi)(0～800 μmol·mol-1)，隨著CO2濃度的增強(qiáng)，各處理的幼苗葉片Pn迅速上升，最后趨于穩(wěn)定。在8月份2次施肥處理后，3類幼苗中的中量施肥(M)和高量施肥(H)處理的Pn-CO2響應(yīng)曲線始終高于不施肥對(duì)照(CK)，并呈現(xiàn)出M>H>CK的趨勢(shì)，但相同CO2處理濃度下各施肥處理對(duì)應(yīng)的Pn大多差異不顯著。在10月份經(jīng)4次施肥處理后，3類幼苗中的中量施肥(M)處理的Pn-CO2響應(yīng)曲線始終高于高量施肥(H)和對(duì)照(CK)，而高量施肥處理則處于最低狀態(tài)，且相同CO2處理濃度下各施肥處理間差異顯著?？梢?jiàn)，3類楨楠幼苗之間，在相同CO2處理濃度下， SX對(duì)應(yīng)的Pn要遠(yuǎn)小于SD、D，且差異顯著。

圖2　不同施肥量處理楨楠多胚苗的光響應(yīng)曲線Fig. 2　The light response curve of poly embryo seedlings of P. zhennan S. Lee under different levels of fertilizer application

圖3　不同施肥量處理楨楠多胚苗的CO2響應(yīng)曲線Fig. 3　The CO2 response curve of poly embryo seedlings of P. zhennan S. Lee under different levels of fertilizer application.

同時(shí)，表3表明，8月份3類幼苗不同施肥水平處理的最大凈光合速率(Pn max)、CO2飽和點(diǎn)(CSP)與Pn-CO2響應(yīng)曲線之間存在相同的變化趨勢(shì)，即M>H>CK；而其CO2補(bǔ)償點(diǎn)(CCP)則呈現(xiàn)為CK>H>M的關(guān)系。在10月份，3類幼苗不同施肥處理間的Pn max、CSP表現(xiàn)為H

3討論

大量研究表明，植物的多胚現(xiàn)象廣泛存在于自然界中，目前對(duì)楠屬多胚現(xiàn)象的研究已有報(bào)道，如黃宇研究發(fā)現(xiàn)閩楠種子在不同貯藏時(shí)間和不同培養(yǎng)條件下發(fā)芽率和多胚率都有所不同[25]；余道平研究發(fā)現(xiàn)，楨楠多胚率達(dá)12.4%，其中雙胚苗為9%，其余為3胚苗和4胚苗[26]。由于植物種子自身含有的營(yíng)養(yǎng)成分有限，在育苗時(shí)會(huì)造成單胚苗和多胚苗在個(gè)體上有較大的差異，這對(duì)其后期的生長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生很大的影響[27-28]。在本研究中，施肥初期雙胚大苗(SD)和雙胚小苗(SX)都與單胚苗(D)的生長(zhǎng)指標(biāo)存在一定的差距，而施肥后明顯縮小了SD與D生長(zhǎng)指標(biāo)的差距，但SX卻與D相差甚遠(yuǎn)。通過(guò)施肥來(lái)促進(jìn)雙胚苗的生長(zhǎng)，提高育苗效率，有利于保存該珍貴樹種更多的種質(zhì)資源，繁育更多的園林綠化苗木并獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。

前人在對(duì)各類樹種幼樹的施肥研究中發(fā)現(xiàn)，在一定的施肥量范圍內(nèi)，苗木的生物量隨著養(yǎng)分的增加而增加，但超過(guò)最大吸收量反而會(huì)抑制幼苗的生長(zhǎng)。如當(dāng)年施氮量處于中氮水平下(0.6 g，桶口面積為0.07 m2)，楨楠的生長(zhǎng)最優(yōu)，生長(zhǎng)指標(biāo)和光合參數(shù)都與對(duì)照有明顯的差異[20]；適量的氮、磷營(yíng)養(yǎng)能夠明顯促進(jìn)濕地松幼苗的生長(zhǎng)、提高凈光合速率，而氮磷營(yíng)養(yǎng)過(guò)量時(shí)則會(huì)抑制幼苗的生長(zhǎng)，降低葉片的凈光合速率[29]。所以適量的養(yǎng)分供給才能使苗木的質(zhì)量與產(chǎn)量達(dá)到最大化。本實(shí)驗(yàn)中，楨楠多胚苗的生長(zhǎng)和光合生理指標(biāo)的變化都與上述相關(guān)研究的結(jié)果一致。

表3　不同施肥處理楨楠多胚苗光響應(yīng)和CO2響應(yīng)特征參數(shù)

3.1施肥與楨楠多胚幼苗光合生理參數(shù)的變化

葉綠素含量的多少能一定程度上反映植物光合作用的強(qiáng)弱，葉綠素主要由含N化合物組成，所以施肥與它存在密切的關(guān)系。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，初期施肥能夠增加楨楠幼苗葉片的葉綠素含量，提高凈光合速率，從而增加光合產(chǎn)物的積累，同時(shí)D、SD和SX 3類幼苗在中量施肥(M)都表現(xiàn)出明顯的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，然而多次施肥后發(fā)現(xiàn)高量施肥(H)會(huì)減少葉綠素的含量，降低光合速率，從而抑制幼苗的生長(zhǎng)，但長(zhǎng)勢(shì)稍好的DH受到的抑制不明顯，長(zhǎng)勢(shì)較弱的SDH、SXH則受到了嚴(yán)重的抑制，這與幼苗對(duì)氮的吸收、轉(zhuǎn)化和利用有直接關(guān)系。合理施肥可以延緩葉片衰老，延長(zhǎng)生理周期，積累更多的有機(jī)物[30]，本研究也發(fā)現(xiàn)施肥使得楨楠幼苗的類胡蘿卜素有所提高，而后期高量施肥則會(huì)抑制幼苗類胡羅卜素的合成，促使植物葉片加速衰老。

其次，本研究中還發(fā)現(xiàn)，施肥初期3類幼苗各施肥處理的中量施肥(M)和高量施肥(H)都對(duì)凈光合氣體交換參數(shù)有顯著促進(jìn)作用，這與錢燕萍和袁穎紅得到的結(jié)論相同[31-32]；而在施肥后期中量施肥(M)的促進(jìn)作用有所減弱，高量施肥則對(duì)凈光合速率和氣體交換參數(shù)表現(xiàn)出一定的抑制作用，這與王力朋[33]的研究結(jié)果一致。此外，從楨楠幼苗的光響應(yīng)曲線和CO2響應(yīng)曲線來(lái)看，施肥初期3類幼苗的最大凈光合速率(Pn max)隨著施肥水平的增加而增加，同時(shí)施肥又使幼苗的光補(bǔ)償點(diǎn)(LCP)、CO2補(bǔ)償點(diǎn)(CCP)都有所下降，使幼苗能夠更好地在弱光和低濃度的CO2環(huán)境條件下生長(zhǎng)，而光飽和點(diǎn)(LSP)和CO2飽和點(diǎn)(CSP)都有所上升，表明施肥可以提高楨楠幼苗在強(qiáng)光照、高CO2環(huán)境下的光合作用能力，促進(jìn)幼苗積累更多的有機(jī)物質(zhì)，這與楊自立的研究結(jié)果相似[34]；而在施肥結(jié)束后高量施肥對(duì)3類幼苗的2種響應(yīng)特征參數(shù)均有明顯的抑制作用。

另外，在各類楨楠幼苗間，SDM的葉綠素、類胡蘿卜素、光合氣體參數(shù)以及響應(yīng)曲線的最大凈光合速率與DCK的相應(yīng)指標(biāo)相比雖然差異性仍然顯著，但其差值均有所減小，表明SDM與DCK生理指標(biāo)的差距不斷縮小，且SXM與DCK的差距在2次的測(cè)定中也相繼縮小，表明適量施肥對(duì)SX的生長(zhǎng)也有一定促進(jìn)作用。

3.2施肥與楨楠多胚幼苗生長(zhǎng)參數(shù)的變化

在本試驗(yàn)施肥初期，不同施肥水平對(duì)3類幼苗生長(zhǎng)均有一定促進(jìn)作用，但差異不是特別顯著，可能是因?yàn)檫x用的農(nóng)田土較肥沃，以及添加基肥過(guò)多造成各處理之間差異不是很大。 而到試驗(yàn)后期，中量施肥對(duì)幼苗生長(zhǎng)表現(xiàn)出明顯的促進(jìn)作用，而高量施肥對(duì)D、SD和SX生長(zhǎng)的抑制作用依次增強(qiáng)，表明生長(zhǎng)越弱的植株在土壤養(yǎng)分過(guò)多的情況下受到的抑制作用更強(qiáng)。所以，在中量施肥(M)條件下，D與SD楨楠幼苗能夠快速生長(zhǎng)，并且SD能夠縮小與D的生長(zhǎng)指標(biāo)之間的差距，而SX對(duì)施肥的響應(yīng)不明顯。但是，也有相關(guān)研究表明不同梯度復(fù)合肥的施肥量對(duì)幼苗生長(zhǎng)的影響不顯著；并且長(zhǎng)期施用化學(xué)肥料容易導(dǎo)致土壤板結(jié)、酸化，殘留養(yǎng)分容易以地表徑流、侵蝕和淋溶等方式損失，并造成環(huán)境污染[35-36]，因此選擇高效、低成本、無(wú)公害的有機(jī)肥對(duì)楨楠多胚幼苗進(jìn)行施肥可能獲得更好的效果，這將有待于開展進(jìn)一步的研究。

綜上所述，在本試驗(yàn)中，復(fù)合肥中量施用能有效促進(jìn)3類楨楠幼苗光合色素合成、增強(qiáng)光合作用效率以及環(huán)境的適應(yīng)能力，從而對(duì)楨楠多幼苗的生長(zhǎng)有顯著的促進(jìn)作用，而高量施用對(duì)3類幼苗生長(zhǎng)則有一定的抑制作用；中量施肥水平則能較快縮小雙胚大苗(SD)與單胚苗(D)生長(zhǎng)指標(biāo)間的差距，對(duì)雙胚小苗(SX)生長(zhǎng)也有一定的促進(jìn)作用，總體上增加了合格苗數(shù)量，提高苗木出圃率，減少育苗成本。

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(編輯:裴阿衛(wèi))

文章編號(hào):1000-4025(2016)06-1172-10

doi:10.7606/j.issn.1000-4025.2016.06.1172

收稿日期:2016-01-18;修改稿收到日期:2016-05-26

基金項(xiàng)目:國(guó)家“十二五”科技支撐計(jì)劃(2011BAC09B05)；四川省“十二五”作物育種攻關(guān)項(xiàng)目(2011NZ0098-10)

作者簡(jiǎn)介:譚 飛(1991-)，男,在讀碩士研究生，主要從事林木栽培、培育方向的研究。E-mail;635556526qq.com *通信作者:胡紅玲，副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事森林培育學(xué)相關(guān)研究。 E-mail:15039081@qq.com

中圖分類號(hào):Q945.79

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

Growth and Photosynthesis ofPhoebezhennanPolyembryonic Seedlings under Different Fertilizer Levels

TAN Fei, HU Hongling*, HU Tingxing, CHEN Yufeng, LIAO Yuhua,ZHOU Guangliang, LUO Jie，YANG Shanshan

(College of Forestry, Sichuan Agricultural University, Chengdu 611130, China)

Abstract:The nutrition bag cultivation was used to investigate the effect of fertilization on growth and photosynthetic physiology of machilus(Phoebe zhennan)polyembryonic seedlings. In the study, three types of seedlings i.e. single embryo seedlings(D), bigger one of twin embryo seedlings (SD), and smaller one of twin embryo seedlings (SX) were selected and planted as experimental material. The age of seedlings for planting was 45 d and the rhizome was preliminary lignification. The experiment was set as three levels of fertilizer application, i.e. control (CK, 0 g per bag), medium level (M, 0.2 g per bag) and high level (H, 0.3 g per bag). Compound fertilizer was applied and the amount of fertilizer was divided into 4 parts and began to apply in early July and ended in early September with the interval of 20 d. The determination of seedling growth and physiological indexes of photosynthesis were conducted in mid of August and mid of October. The results showed that： (1) The medium level(M) of fertilization significantly promoted the height and ground diameter growth of three types seedlings, while high level(H) of fertilization showed the effect of promoting first and then inhibition, and indicated the excessive fertilization. (2) The medium level(M) of fertilization significantly promoted the synthesis of chlorophyll of three types of seedlings, prolonged the functional period of leaves, increased net photosynthetic rate and stomatal conductance, and furthermore improve the ability of photosynthesis of the seedlings under high light intensity and the environment of high CO2 concentration. (3) The fertilization can decrease the light compensation point (LCP) and CO2 compensation point (CCP) of seedlings, and increase the light saturation point (LSP) and CO2 saturation point (CSP), promoting seedlings to adapt to the environment and accumulate more organic matter. Whereas the high amount of fertilization on the photosynthetic indicators of seedlings also showed the role of promotion first and then inhibition. The results showed that synthesis of photosynthetic pigment in all machilus seedlings and photosynthetic efficiency as well as environmental adaptability are enhanced under moderate fertilizer application, which helped to promote the growth of seedlings; the medium level (M) of fertilizer application can rapidly reduce the gap between the growth indicators of bigger one of twin embryo seedlings and single embryo seedlings . and also plays a promoting role on the growth of smaller one of twin embryo seedlings. The results indicated the important significance for the conservation of machilus germplasm resources, and for the promotion of qualified rate of seedlings and reduction of the cost of raising seedling.

Key words:machilus(Phoebe zhennan); polyembryonic seedling; fertillization; growth; photosynthetic physiology