葉面噴施磷鉀肥對(duì)紫葉矮櫻凈光合速率的影響

劉振平1，張吉立2，伊 鋒2，才化冰2，楊曉盆1*

?

葉面噴施磷鉀肥對(duì)紫葉矮櫻凈光合速率的影響

劉振平，張吉立，伊 鋒，才化冰，楊曉盆

（1. 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)，山西 太谷 030801；2. 大慶職業(yè)學(xué)院，黑龍江 大慶 163255）

紫葉矮櫻（×cv.）在炎熱的夏季，葉片顏色會(huì)由紫紅色變?yōu)榫G色，降低了紫葉矮櫻的觀賞效果。本研究進(jìn)行了葉面噴施不同濃度的磷鉀營(yíng)養(yǎng)元素來(lái)降低紫葉矮櫻葉片葉綠素含量試驗(yàn)，結(jié)果表明，噴施磷元素的紫葉矮櫻葉綠素含量均比對(duì)照高，其凈光合速率也比對(duì)照強(qiáng)，但差異不顯著；而鉀元素極顯著的降低葉片中葉綠素含量，光合速率降低，磷鉀元素共同作用效果與鉀相似；噴施磷鉀元素的紫葉矮櫻花色素苷含量均比對(duì)照高，與對(duì)照相比差異極顯著，凈光合速率明顯降低。

葉面噴施；磷；鉀；紫葉矮櫻；葉綠素；凈光合速率

紫葉矮櫻（×cv.）為薔薇科李屬落葉小喬木，其樹(shù)形緊湊，葉片繁多，枝葉稠密，是城市園林綠化優(yōu)秀的彩葉配置樹(shù)種。呂福梅等研究了紫葉矮櫻葉片色素性質(zhì)及其光合特性，證明了其葉綠素含量在夏季最高，從而影響了紫葉矮櫻的觀賞效果。前人對(duì)紫葉矮櫻色素分析大多集中在對(duì)其含量的測(cè)定，對(duì)影響其含量的營(yíng)養(yǎng)元素研究較少。對(duì)此筆者進(jìn)行了磷鉀營(yíng)養(yǎng)元素對(duì)紫葉矮櫻的影響來(lái)擬解決這個(gè)問(wèn)題。為此，本文從測(cè)定其主要色素——葉綠素和花色素苷及其凈光合速率著手，旨在探明影響葉色變化的營(yíng)養(yǎng)元素，以期為提高紫葉矮櫻的觀賞價(jià)值提供參考依據(jù)。

1 料料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2008年6月20－26日于山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園林植物苗圃?xún)?nèi)進(jìn)行葉面噴肥處理。試驗(yàn)材料為生長(zhǎng)發(fā)育正常且無(wú)病蟲(chóng)害的3年生紫葉矮櫻。

1.2 試驗(yàn)方法

本試驗(yàn)采用3種不同葉面肥料，每種肥料分3個(gè)不同的濃度處理，即①硫酸鉀（K1為0.4%，K2為0.8%，K3為1.2%），②過(guò)磷酸鈣（P1為0.5%，P2為1%，P3為1.5%），③磷酸二氫鉀（PK1為0.1%，PK2為0.2%，PK3為0.4%），另設(shè)噴施清水為對(duì)照（ck）。本試驗(yàn)為完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)3次重復(fù)。每隔2 d噴施1次，共噴施3次，3 d后進(jìn)行取樣測(cè)定。取樣時(shí)選擇無(wú)病蟲(chóng)害，生長(zhǎng)良好的植株，摘取在樹(shù)冠部位與方向盡量一致的葉片。

1.3 測(cè)定指標(biāo)

1.3.1 花色素苷的測(cè)定稱(chēng)取紫葉矮櫻鮮葉0.2 g葉片，去掉葉柄及中脈，剪成2 ~ 3 mm的碎片，置于40 mL離心管中；每個(gè)管中加入l0 mL1%鹽酸乙醇，蓋上離心管蓋；置于32℃恒溫箱中提取4 h，然后離心，取上清液供測(cè)定用。將上清液用DU640型紫外可見(jiàn)光分光光度計(jì)測(cè)定520 nm波長(zhǎng)處的吸光度值，以1%鹽酸乙醇作對(duì)照。

1.3.2 葉綠素的測(cè)定方法稱(chēng)取紫葉矮櫻鮮葉0.1 g，去掉葉片中脈，并剪成2 ~ 3 mm的碎片，加5mL 95%乙醇浸泡，放在暗光處抽提2 h，直到葉片顏色完全變白，分別在波長(zhǎng)665 nm和649 nm處，用95%乙醇作空白，于紫外—可見(jiàn)分光光度計(jì)上進(jìn)行測(cè)定。

1.3.3 光合指標(biāo)的測(cè)定 采用CIB-1102便攜式光合儀測(cè)定系統(tǒng)進(jìn)行光合測(cè)定。8:00－18:00選擇植株外圍功能葉片進(jìn)行凈光合速率（）的測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理 所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2003處理并制作圖表。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度磷鉀處理對(duì)紫葉矮櫻葉片色素含量的影響

由表1可以看出，噴施磷肥的葉片葉綠素含量比對(duì)照高，但差異不顯著，而噴施鉀肥的葉片葉綠素含量比對(duì)照低，達(dá)到了顯著水平；噴施磷酸二氫鉀的葉片中葉綠素含量隨著濃度的升高逐漸升高，但是差異不顯著。不同的元素處理間磷肥和磷酸二氫鉀與對(duì)照之間差異不顯著，而鉀肥處理與對(duì)照和其它處理間葉綠素含量降低差異顯著，并且中、高濃度的處理與低濃度處理的葉綠素含量降低程度差異顯著。說(shuō)明鉀肥對(duì)降低葉綠素含量有良好的作用，磷肥和磷酸二氫鉀效果不明顯。

表1 不同P、K處理對(duì)紫葉矮櫻葉片色素含量的影響

對(duì)不同施肥處理葉片花色素苷的測(cè)定表明（表1），不同處理間存在差異。噴施磷肥的葉片中花色素苷含量比對(duì)照高，但差異不顯著；而噴施鉀肥和磷酸二氫鉀的葉片花色素苷含量比對(duì)照明顯增高，差異達(dá)極顯著。噴施磷肥和鉀肥的效果相比鉀肥效果更好一些，它們對(duì)花色素苷含量的影響達(dá)到了極顯著水平。噴施磷酸二氫鉀與單噴磷肥相比，花色素苷含量增加明顯，差異達(dá)到了極顯著水平；與單噴施鉀肥相比，花色素苷含量升高幅度降低明顯，差異極顯著。

2.2 不同濃度磷鉀處理對(duì)紫葉矮櫻凈光合速率日變化的影響

從圖1可以看出，K1和K2處理紫葉矮櫻的凈光合日變化趨勢(shì)基本和對(duì)照相同，其光合速率日變化成典型的雙峰型曲線，上午隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)其光合速率逐漸加強(qiáng)，10:00時(shí)即出現(xiàn)第一峰值，之后隨著光照強(qiáng)度的繼續(xù)增強(qiáng)光合速率開(kāi)始下降，14:00出現(xiàn)最低值，即光合“午休”現(xiàn)象。14:00以后光照強(qiáng)度開(kāi)始下降，光合速率再度升高，在16:00左右出現(xiàn)第二峰值。但是K3的光合日變化和對(duì)照相比有所差異，其表現(xiàn)為在弱光條件下光合速率高，第1峰值出現(xiàn)在8:00，第2峰值出現(xiàn)在18:00。其光合作用在弱光下能夠正常進(jìn)行，在光照強(qiáng)度最強(qiáng)時(shí)其光合速率反而最低，這說(shuō)明，高濃度的鉀處理使紫葉矮櫻具有很強(qiáng)的光抑制效應(yīng)。3種濃度鉀處理的凈光合速率明顯比對(duì)照低，這與鉀營(yíng)養(yǎng)增加了花青素含量有關(guān)，從而影響了凈光合速率。

由圖2可知，P3的凈光合速率日變化趨勢(shì)與對(duì)照基本一致，呈雙峰型曲線，隨著光合有效輻射及氣溫的升高，其凈光合速率值逐漸增大，在10:00左右達(dá)到全天的最高值，14:00出現(xiàn)最低值，即光合“午休”現(xiàn)象，16:00左右出現(xiàn)第二峰值。而P1和P2則呈現(xiàn)單峰曲線，最高值出現(xiàn)在12:00左右，之后隨著光照強(qiáng)度的繼續(xù)增強(qiáng)光合速率一直在下降，但是在12:00－18:00凈光合速率都比對(duì)照高。這與磷增加了葉綠素的含量有關(guān)，從而提高了凈光合速率。

由圖3可見(jiàn)，PK1處理的凈光合速率日變化和對(duì)照變化趨勢(shì)基本一致，峰、谷出現(xiàn)的時(shí)間相同。而PK2和PK3的凈光合速率日變化趨勢(shì)與對(duì)照之間有所不同，第一次高峰出現(xiàn)在12:00左右，之后隨著光照強(qiáng)度的繼續(xù)增強(qiáng)光合速率開(kāi)始下降，在16:00達(dá)到最低值，之后隨著光照強(qiáng)度開(kāi)始下降，光合速率再度升高。這與它增加了葉綠素的含量增強(qiáng)了光合速率從而延遲了光飽和點(diǎn)的時(shí)間有關(guān)。

Figure 1 Effect of different K content on diurnal change of

圖2 不同磷營(yíng)養(yǎng)水平對(duì)紫葉矮櫻凈光合速率日變化的影響

Figure 2 Effect of different P content on diurnal change of

圖3 不同磷鉀水平對(duì)紫葉矮櫻凈光合速率日變化的影響

Figure 3 Effect of different P and K content on diurnal change of

3 結(jié)論與討論

在本試驗(yàn)研究中，噴施鉀肥的紫葉矮櫻花色素苷含量比對(duì)照高，但凈光合速率卻比對(duì)照低，這其中一個(gè)原因可能是因?yàn)镵促進(jìn)了花色素苷的形成，則相應(yīng)的葉綠素含量減少，降低了光合能力。這與曹富強(qiáng)等在蘋(píng)果著色研究中，N/K值與果皮花青苷含量呈顯著負(fù)相關(guān)，K元素含量與果皮花青苷含量呈顯著正相關(guān)的結(jié)果一致。已有資料表明，鉀元素是生物體內(nèi)許多酶的活化劑，植物體內(nèi)約有60多種的酶在鉀元素的參與下才能充分活化，因此鉀元素同植物體內(nèi)的許多代謝過(guò)程有密切關(guān)系。另外一個(gè)原因可能是由于過(guò)高的供鉀水平嚴(yán)重導(dǎo)致了植株的電子傳遞活性、PSⅡ原初光能轉(zhuǎn)化效率和PSⅡ潛在活性下降有關(guān)。

磷在葉片生化反應(yīng)進(jìn)程中起著重要的作用，其缺乏或過(guò)量都會(huì)導(dǎo)致葉綠素含量、同化力合成、酶含量和酶活性的下降，從而影響葉片凈光合速率、PSn電子傳遞量子效率。試驗(yàn)表明，噴施磷肥增加了葉綠素含量，這與張歲岐等認(rèn)為無(wú)論在何種水分條件下，施磷都明顯提高葉片的Chl含量結(jié)果相一致。但是凈光合速率卻出現(xiàn)了差異，噴施P2處理的紫葉矮櫻延遲了“午休”時(shí)間，可能是在磷脅迫下，參與光合碳同化的酶類(lèi)活性受到抑制，進(jìn)而影響葉片的凈光合速率。

綜合以上分析認(rèn)為磷鉀元素對(duì)紫葉矮櫻葉色表達(dá)和凈光合速率有一定的影響，特別是噴施鉀肥有利于花色素苷的積累，從而為提高紫葉矮櫻觀賞價(jià)值提供了一些有利的參考依據(jù)。

[1] 胡衛(wèi)民. 紫葉矮櫻引種試驗(yàn)初報(bào)[J]. 陜西林業(yè)科技，2002（3）：13－15.

[2] 呂福梅，沈向，王東生，等. 紫葉矮櫻葉片色素性質(zhì)及其光合特性研究[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2005，21（2）：225－228.

[3] 張啟迪. 農(nóng)作物根外追肥的技術(shù)要點(diǎn)[J]. 安徽農(nóng)業(yè)，2000（1）：24.

[4] 華東師大生物學(xué). 植物生物學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M]. 高等教育出版社，1985.

[5] 喬富廉. 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)分析測(cè)定技術(shù)[M]. 中國(guó)農(nóng)用科學(xué)技術(shù)出版社，2002.

[6] 曹富強(qiáng)，辛紹鋼. 不同鉀、氮水平對(duì)紅富士蘋(píng)果品質(zhì)的影響[J]. 河北林業(yè)科技，2007（5）：4－6.

[7] 徐培洲，李云，袁澎，等. 葉綠素缺乏水稻突變體中光系統(tǒng)蛋白和葉綠素合成特性的研究[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006，39（7）：1 299－1 305.

[8] 張歲岐，山侖. 土壤干旱條件下磷素營(yíng)養(yǎng)對(duì)春小麥水分狀況和光合作用的影響[J]. 西北植物學(xué)報(bào)，1997，17（1）：20－27.

Effect of Foliage Spraying Phosphoric and Potassium Fertilizer on Net Photosynthesis Rate of×cv.

LIU Zhen-ping，ZHANG Ji-li，YI Feng，CAI Hua-bing，YANG Xiao-pen

（）

Experiment was conducted on foliage spraying phosphoric and potassium fertilizer on net photosynthesis rate ofcv.to decrease chlorophyll content in the summer. The results showed that foliage spraying phosphoric fertilizer could increase content of chlorophyll and net photosynthesis rate of the plant than that of the control, but not significant. While spraying potassium fertilizer reduced significantly content of chlorophyll and decreased net photosynthesis rate of the tested plant than that of the control. Spraying both P and K fertilizer had the same effect on chlorophyll content and net photosynthesis rate of only spraying K, but it could increase content of anthocyanin than that in the control.

foliage spraying; P; K;×cv.; chlorophyll; net photosynthesis rate

1001-3776（2010）01-0079-03

S687.9

A

2009-08-05；

2009-12-11

劉振平（1980－），女，河北衡水人，碩士生，從事園林植物與觀賞園藝研究；*通訊作者。