施肥對青錢柳幼苗生長及葉片快速光響應與糖含量的影響

劉盈盈，張珍明，任春光，張玉武，賀紅早 *

(1.貴州省生物研究所，貴州 貴陽 550008；2.貴州大學，貴州 貴陽 550025)

施肥對青錢柳幼苗生長及葉片快速光響應與糖含量的影響

劉盈盈1，2，張珍明1，2，任春光1，2，張玉武1，賀紅早1 *

(1.貴州省生物研究所，貴州 貴陽 550008；2.貴州大學，貴州 貴陽 550025)

為探明施肥對青錢柳苗木生長、葉片快速光響應及糖含量的影響，選用青錢柳一年生苗施用復合肥、有機肥(雞糞)、生物肥(菌根菌肥)和混合肥(復合肥∶有機肥∶生物肥=1∶1∶1)進行育苗試驗，根據1年生苗木全年的適宜施氮量(9.0 g/m2，按純氮計算)確定基本量(M)、0.5倍基本量(L)和1.5倍基本量(H)3個水平，換算出年施肥量。結果表明:①施用生物肥M水平的苗高最高，為33.83 cm，比對照(不施肥)增加71.6 %；有機肥M水平的地徑最大，為3.31 mm，比對照增加53.2 %；②對青錢柳葉片電子傳遞能力的作用效果均以M水平最好，具體表現為生物肥>有機肥>混合肥>復合肥；③施用混合肥L水平的可溶性總糖含量最高，為135.65 mg/g，比對照增加66 %，混合肥處理L水平和復合肥處理L水平的還原糖含量高，均為74.3 mg/g，比對照增加46 %。中等氮素水平對青錢柳幼苗生長和葉片電子傳遞能力的促進效果最佳，低氮水平的混合肥和復合肥處理對提高葉片可溶性總糖、還原糖含量的作用效果明顯。

青錢柳；施肥；生長特性；快速光響應；糖含量

青錢柳[Cyclocaryapaliurus(Batal.)Iljinsk.]別名搖錢樹、青錢李，是胡桃科(Juglandaceae)青錢柳屬(Cyclocarya)植物，為中國特有植物。其多種提取物具有明顯的降血糖[1-8]、降血脂[8-12]等藥用價值及很高的用材價值[13]。調查發現，青錢柳的自然資源有限，野生資源人為砍伐嚴重，人工培育技術不成熟，這些情況嚴重制約了青錢柳的保育和開發進程。

表1 青錢柳各處理的施肥水平

因此，積極采取措施加快青錢柳的繁育研究，對其保育和開發具有重要意義。

施肥可以改善苗木質量，提高其市場競爭力。目前，對青錢柳苗木的施肥研究主要在復合肥、復合微量元素葉面肥和氨基態葉面肥[14-16]方面，未見生物肥、有機肥及相關混合肥方面的研究。為此，筆者等于2015年7-10月以青錢柳1年生苗為供試材料，進行了復合肥、雞糞有機肥、菌根菌生物肥和混合肥4種不同施肥處理對青錢柳苗木生長、葉片快速光響應曲線及糖含量的影響試驗，以期為青錢柳藥用、材用人工林的培育提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

青錢柳(貴陽花溪高坡種源)為實驗室培育的當年生青錢柳實生苗，移栽時平均苗高為10.35 cm，平均地徑為2.34 mm。肥料:日本進口菌根菌肥(9種外生菌根菌，9種內生菌根菌)，氮素含量4.8 %；市售復合肥，氮素含量為15 %；市售腐熟雞糞肥，氮素含量5 %。花盆:口徑30 cm，共78個。基質:腐殖土和黃土配比為1∶1，pH 5.26，有效氮44.24 mg/kg，有效磷1.52 mg/kg，有效鉀30.12 mg/kg，基質裝填距離容器上緣3 cm。

1.2 試驗設計

設復合肥、有機肥(雞糞)、生物肥(菌根菌肥)、混合肥(復合肥∶有機肥∶生物肥=1∶1∶1)和不施肥(CK)5個處理。根據1年生苗木全年的適宜施氮量(9.0 g/m2，按純氮計算)確定基本量(M)、0.5倍基本量(L)和1.5倍基本量(H)3個水平，換算出年施肥量(表1)，CK 不施肥，6次重復。

2015年7月6日移栽幼苗，生物肥在苗木移栽時施入：將生物肥施撒于栽植穴內，稍覆土后植入幼苗，生物肥一次性施完；其他2個施肥處理的苗木直接移栽，緩苗2周，將肥料平均分為2份，分別于7月20日、8月20日進行施肥，其中復合肥采用松土、覆土的方法將顆粒狀肥料均勻施于容器周緣，覆土厚度為5 cm；有機肥加水稀釋后均勻澆在容器周緣。

1.3 指標測定

生長指標:于第2次施肥后30 d測定，苗高用卷尺、地徑用游標卡尺測定。

快速光響應參數:選擇晴天14:00-17:00，用德國WALZ基礎型調制葉綠素熒光儀(Junior-PAM)測定快速光響應曲線。以光合有效輻射度(PAR)為橫坐標，相對電子傳遞速率(ETR)為縱坐標，繪制快速光響應曲線，對曲線進行擬合，得到光能利用效率(α)、最大電子傳遞速率(ETRm) 和最小飽和光強(Ek，反映樣品對強光的耐受能力) 3 個主要參數。

糖含量:用比色法測定青錢柳葉片的可溶性總糖和還原糖含量。

1.4 數據處理

采用軟件Excel 2007對數據進行整理，用Spss 20.0進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 生長指標

從表2可知，各施肥處理的苗高凈增長量均比CK大，除復合肥處理H水平和L水平的苗高與CK 差異不顯著外，其他施肥處理各水平均與CK間差異顯著。其中，施用生物肥促進苗高凈增長量的效果最好，以M水平的苗高凈增長量最大，達33.83 cm，比CK增加71.6 %；復合肥H水平的苗高凈增長量最小，為22.73 cm，僅比CK增加15 %。

各施肥處理的地徑凈增長量均比CK大，除復合肥處理H水平、有機肥處理H水平、混合肥處理L水平與CK差異不顯著外，其他施肥處理各水平均與CK間差異顯著。其中，有機肥處理M水平的地徑凈增長量最大，達3.31 mm，比CK增加53.2 %；生物肥M水平的次之，為3.26 mm，比CK增加50.9 %。

表2 不同處理青錢柳的苗高、地徑凈增長量

注:同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)(下同)。

Note:Different lowercase letters in the same column indicated 5 % significant level. The same as below.

A～D分別為復合肥、生物肥、有機肥和混合肥處理快速光響應曲線A-D were respectively the rapid light-response curves of compound fertilizer, biological fertilizer, organic fertilizer and mixed fertilizer圖1 不同處理青錢柳葉片的快速光響應曲線Fig.1 The rapid light-response curves of C. paliurus leaves of different fertilization treatments

處理Treatment水平Level初始斜率Initialslope最大電子傳遞速率[μmol/(m2·s)]Maximumelectrontransferrate最小飽和光強[μmol/(m2·s)]Minimumsaturatedlightintensity對照(CK)Control 0.095±0.016a31.192±2.988a331.670±26.227ab復合肥CompoundfertilizerH0.102±0.003a33.086±5.048a327.436±60.442aM0.153±0.005b59.346±1.353cd389.215±14.635abcdL0.092±0.013a41.274±5.872ab450.602±30.638cd生物肥BiologicalfertilizerH0.166±0.010b61.884±12.047cd372.013±54.191abcM0.183±0.010b68.315±4.370d373.712±16.048abcL0.152±0.006b57.992±2.639cd380.990±5.53abcd有機肥OrganicfertilizerH0.155±0.028b66.858±12.733d430.904±18.967bcdM0.153±0.034b70.612±12.091d473.986±103.086dL0.158±0.040b48.957±6.970bc322.356±76.509a混合肥MixedfertilizerH0.167±0.002b52.316±5.111bc314.117±34.498aM0.177±0.003b67.262±4.516d380.160±28.268abcdL0.144±0.039b60.902±6.518cd439.315±87.297cd

2.2 葉片的快速光響應曲線

從圖1看出，青錢柳葉片的快速光響應曲線變化趨勢一致，在開始時均隨光合有效輻射的增加相對電子傳遞速率快速增大，之后曲線趨于平緩，不同施肥處理的相對電子傳遞速率總體高于CK。其中，各施肥處理均以M水平的相對電子傳遞速率最高，依次為生物肥>有機肥>混合肥>復合肥。經顯著性分析，復合肥處理各水平的相對電子傳遞速率與CK間差異均不顯著，生物肥、有機肥和混合肥各水平與CK間差異均顯著。

從表3可知，除復合肥處理H水平和L水平的初始斜率、最大電子傳遞速率與CK間均無顯著差異外，其他施肥處理各水平均顯著高于CK，其中生物肥處理M水平的初始斜率值最大，為0.183，比CK增加93 %。表明，施用生物肥青錢柳的光化學反應最快，光能利用效率最高。復合肥H水平、有機肥L水平、混合肥H水平的最小飽和光強均小于CK，且差異不顯著，表明這3種施肥處理水平不能增強青錢柳苗木對強光的耐受能力；其他處理各水平的最小飽和光強均高于CK，其中有機肥M水平的最大，為473.986 μmol/(m2·s)，比CK增加43 %，說明，這些施肥處理水平可明顯增強青錢柳苗木對強光的耐受能力，有機肥M水平的增強效果最好。

2.3 葉片可溶性總糖和還原糖含量

從圖2看出，施肥處理各水平青錢柳葉片的可溶性總糖和還原糖含量均高于CK，其中混合肥處理L水平的可溶性總糖含量最高，為135.65 mg/g，比CK增加66 %；混合肥處理L水平和復合肥處理L水平的還原糖含量最高，均為74.3 mg/g，比CK增加46 %。

3 結論與討論

3.1 不同施肥處理對青錢柳幼苗生長特性的影響

魏紅旭等[17]研究表明，營養虧缺下苗木生物量隨營養分增加而顯著提高；營養充足時生物量不隨養分而增加；超過最適供養量時養分抑制植物生長。如:氮肥、復合肥、有機肥和混合肥(氮肥∶復合肥∶有機肥=1∶1∶1)可不同程度促進1年生楨楠幼苗的生長，中等氮素水平對幼苗的生長促進效應最大[18]；施氮7.5 g/株(中等水平)促進藍莓植株生長的效果最明顯[19]；隨施氮量的增加煙苗生長呈先升高后降低趨勢[20]。研究結果表明，在4個施肥處理中，以中等氮素水平對青錢柳苗木生長的促進效果最佳，與上述研究結果一致；其中，用生物肥、有機肥中等氮素水平的促進效果較好，可能是生物肥中的菌根菌和雞糞有機肥中的微生物促進青錢柳根系對營養元素的吸收，且微生物分泌的生長活性物質可有效促進青錢柳幼苗的生長，與賀維等[18]用有機肥對1年生楨楠幼苗和張文泉等[21]用菌根菌對樟子松實生苗生長影響的研究結果一致。

圖2 不同處理青錢柳葉片的可溶性總糖和還原糖含量Fig.2 The soluble total sugar and reducing sugar content of C. paliurus leaves of different fertilization treatments

3.2 不同施肥處理對青錢柳幼苗快速光響應的影響

快速光響應曲線反映當前狀態下植物的光合作用信息。研究結果表明，4個施肥處理中以中等氮素水平處理對青錢柳葉片電子傳遞能力的作用效果最明顯，與周琳等[19]對藍莓植株的研究結果一致。對青錢柳葉片電子傳遞能力的作用效果依次為生物肥>有機肥>混合肥>復合肥，同等氮素水平下，單施生物肥的效果比單施有機肥好，但混合施肥僅比單施復合肥的效果好，其原因有待進一步研究。王通明等[22]研究常規肥和有機肥對煙草葉綠素熒光特性表明，施用有機肥可以提高煙草葉光能利用能力和光保護能力，與本研究結果一致。

3.3 不同施肥處理對青錢柳葉片可溶性總糖和還原糖含量的影響

糖作為代謝的中間產物或終產物，調節植物生長、發育及抗性形成等多個生理過程，對植物的生長起重要作用[23]。青錢柳葉片中糖具有降血糖、降血脂作用，所以研究施肥處理對青錢柳葉片糖含量的影響可以為青錢柳有目標的培育提供基礎數據。研究結果表明，混合肥、復合肥低等氮素水平提高青錢柳葉片可溶性總糖和還原糖含量的作用效果最明顯，與于雪等[24]對甜菜的研究結果一致。生物肥處理青錢柳葉片的糖含量較其他施肥處理低，與生物肥處理對青錢柳幼苗生長和電子傳遞速率影響效果不一致。因此，今后培育青錢柳可以根據培育目標選擇不同的施肥處理及水平。

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(責任編輯 馮 衛)

Effects of Fertilization on Seedling Growth and Rapid Light-response and Sugar Content ofCyclocaryapaliurus

LIU Ying-ying1,2，ZHANG Zhen-ming1,2，REN Chun-guang1,2，ZHANG Yu-wu1，HE Hong-zao1*

(1. Guizhou Institute of Biology，Guizhou Guiyang 550008,China；2. Guizhou University，Guizhou Guiyang 550025，China)

In order to investigate the effect of fertilization on seedling growth and rapid light-response and sugar content ofCyclocaryapaliurus, the authors used annual seedlings ofC.paliurusas test materials to carry out a breeding test. And four different fertilization treatment consisting of compound fertilizer, organic fertilizer, biological fertilizer of mycorrhizal fungi and mixed fertilizer(each treatment had three different levels:low, medium and high) were set in this test. Results:(i) The seedling height treated by the medium nitrogen application rate of biological fertilizer was 33.83 cm, 71.6 % higher than the control, and the ground diameter treated by the medium nitrogen application rate of organic fertilizer was 3.31 mm, 53.2 % higher than the control; (ii) The medium nitrogen application rate showed the greatest promoting effects on the rapid light-response ofC.paliurusleaves for the four types of fertilizers, and fertilization effect sequenced as biological fertilizer>organic fertilizer>mixed fertilizer>compound fertilizer; (iii) The soluble sugar content treated by the low nitrogen application rate of mixed fertilizer was the highest(135.65 mg/g), 66 % higher than the control; and the reducing sugar content treated by the low nitrogen application rate of mixed fertilizer and compound fertilizer was the highest(74.30 mg/g), 46 % higher than the control. The medium nitrogen application rate showed the greatest promoting effects on the growth and the rapid light-response ofC.paliurusseedlings for the four types of fertilizers; and the low nitrogen application rate of mixed fertilizer and compound fertilizer showed the greatest promoting effects on the sugar content ofC.paliurusleaves.

Cyclocaryapaliurus; Fertilization; Growth traits; Rapid light-response; Sugar content

1001-4829(2016)10-2361-05

10.16213/j.cnki.scjas.2016.10.020

2016-02-16

貴州省科技廳社發攻關資助項目“貴州省珍稀植物青錢柳優良種源篩選及保育關鍵技術攻關”[黔科合SY字(2013)3157]；貴州省科技廳國際省校區域合作協議項目“梵凈山藤本植物地理分布格局及篩選應用”[黔科合省院合(2014)7002]

劉盈盈(1979-)，女，副研究員，在讀博士，研究方向：苗木培育與生物技術，E-mail:229312608@qq.com,* 通訊作者：賀紅早(1981-)，男，研究員，從事森林生態學與植物學研究，E-mail:195475891@qq.com。

Q945.79

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