不同微量元素和有機肥對芳樟葉綠素熒光參數的影響

黃秋良，袁宗勝，謝亞兵，陳智勇，陳瑞炎，張國防

(1.福建農林大學林學院，福建 福州 350002；2.閩江學院海洋研究院，福建 福州 350108；3.福建省長泰縣林業局，福建 漳州 363900;4.福建省永安市林業局，福建 永安 366000)

芳樟(Cinnamomumcamphora)系樟科樟屬的一個生化變種，其含有豐富的芳樟醇(C10H18O)，故稱為芳樟[1]，集珍貴用材、天然名貴香料、園林綠化于一身的多用途樹種[2]。有機肥可有效改善土壤環境，提高肥力，增加土壤微生物數量，促進物質轉化和植物對養分吸收[3，4]。微量元素是維持生命有機體正常生長所必需的營養物質，對植物的各種組織和器官的形成和發育起著重要的作用，參與植物光合作用和呼吸作用，可提高花生葉片的葉綠素含量和光合強度[5-9]。因此，本研究利用二次回歸正交旋轉設計，研究微量元素和有機肥對芳樟油料林的葉綠素熒光的影響。

1 材料與方法

1.1 材料來源

試驗材料為6年生優良芳樟油料林(牡丹1號)，于9月對芳樟油料林進行統一平茬(留樁30 cm)，于10月對芳樟油料林進行施肥試驗。

1.2 試驗地概況

試驗地位于福建省泉州市永春縣南美村芳樟油料林試驗基地，試驗林造林密度5 104株hm-2。試驗基地的海拔300 m，屬亞熱帶季風氣候，年平均氣溫21.6 ℃左右，年均降雨量達1 304.2 mm，年均無霜期約330 d。試驗地為丘陵地、山地紅壤，土層深厚，肥力中等。

1.3 試驗設計

芳樟施肥試驗采用二次回歸正交旋轉試驗設計(見表1、表2)。共設16個試驗處理+1個對照空白處理(不施肥)，每個處理3次重復，每個重復50株。將微量元素和有機肥按照試驗設計，在距離芳樟樹樁30 cm處環狀擴穴，施入肥料，回填表土。

表1 微量元素和有機肥處理水平

注：微量元素含有鐵、銅、鋅、錳、鉬、硼、碘、鉻等元素；有機肥的有機質≥22.0%

1.4 芳樟葉綠素熒光參數的測定

從施肥后的翌年8月，隨機選取每個試驗組和對照組30株為采樣對象進行葉綠素熒光參數測定。葉綠素熒光參數測定：采用便攜式葉綠素熒光參數(0～30 p)，對各植株1/2高度的相同部位成熟葉片，進行暗處理20 min，然后測定Fo、Fv/Fm、Fv/Fo等，求出每株芳樟片葉的平均值，進行3個重復。數據采用Excel 2017和DPS7.05軟件統計。

2 結果分析

2.1 不同微量元素和有機肥對芳樟葉綠素熒光參數的方差分析

由表2可知，芳樟的初始熒光參數(Fo)、最大熒光參數(Fm)、可變熒參數光(Fv)、PSⅡ最大光化學效率(Fv/Fm)、PSⅡ潛在活性(Fv/Fo)和PSⅡ初始的Fm/Fo的P值均為0.000 1，表明，不同微量元素和有機肥處理對芳樟葉綠素熒光參數存在極顯著差異影響。

表2 不同微量元素和有機肥對芳樟葉綠素熒光參數的方差分析

2.2 不同微量元素和有機肥對芳樟初始熒光Fo和最大熒光Fm的影響

由表3可知，對照組的初始熒光56.81，試驗組的初始熒光值為40.76～54.45，比對照組低5.86%～25.75%。表明，在不同微量元素和有機肥的作用下，降低了葉綠素初始熒光Fo值，提高了試驗組芳樟的PSⅡ反應中心酶的活性。對照組最大熒光是175.67，試驗組最大熒光平均值為220.70，比對照組高出25.63%，表明，在不同微量元素和有機肥的作用下，提高了試驗組芳樟的PSⅡ電子傳遞鏈受體的PQ庫，降低熱猝滅，提升光合速率。

表3不同微量元素和有機肥對芳樟葉綠素熒光參數的影響

處理措施組合有機肥/g微量元素/gFoFmFvFv/FoFm/FoFv/FmT11 500454.32237.26172.942.692.690.73T21 500351.12241.29180.172.953.950.75T31 000454.45243.19178.742.773.770.73T41 000352.13227.74165.612.673.670.73T57503.549.29212.81153.522.593.590.72T61 7503.551.77239.56177.792.883.880.74T71 2502.549.94221.19161.252.693.690.73T81 2504.540.76238.31187.553.694.690.79T91 2503.552.65209.86147.212.353.350.70T101 2503.552.45200.11137.662.203.200.69T111 2503.551.60208.27146.672.383.380.70T121 2503.552.16201.44139.282.243.240.69T131 2503.553.11219.52156.412.483.480.71T141 2503.551.56205.13143.572.333.330.70T151 2503.550.79211.97151.1812.493.490.71T161 2503.552.01213.55151.542.443.440.71CK0056.81175.67118.862.093.090.68

2.3 不同微量元素和有機肥對芳樟的Fv值和Fm/Fo值的影響

由表3可知，對照組的可變熒光Fv是118.86，試驗組可變熒光Fv平均值為159.44，試驗組的可變熒光Fv比對照組可變熒光Fv高出34.14%。表明，在不同微量元素和有機肥的作用下，試驗組芳樟的PSⅡ反應中心活性較高，還原能力較強。對照組的Fm/Fo值是3.09，試驗組的Fm/Fo平均值為3.55，比對照組高出14.97%。表明，在不同微量元素和有機肥的作用下，試驗組間PSⅡ的電子傳遞情況較穩定。

2.4 不同微量元素和有機肥對芳樟的Fv/Fo值和Fv/Fm值的影響

由表3可知，對照組的PSⅡ的潛在活性Fv/Fo值是2.09，試驗組的PSⅡ的潛在活性Fv/Fo平均值為2.62，比對照組的高出25.12%。表明，在不同微量元素和有機肥的作用下，芳樟光合作用的光能利用效率更高。對照組最大光化學效率Fv/Fm是0.68，試驗組最大光化學效率Fv/Fm平均值為0.72，比對照組最大光化學效率Fv/Fm高出5.97%。表明，在不同微量元素和有機肥的作用下，試驗組總體上的光能轉換率高于對照組的光能轉換率。

3 小結

微量元素是維持生命有機體正常生長所必需的營養物質，其通過結構和調節性機制，參與酶、激素和維生素等活性物質的構成和活化，維持正常的生命活動[10]。葉綠素熒光參數是研究光合作用過程中光系統對光能的吸收、傳遞、耗散、分配以及PSⅡ及其電子傳遞過程的一種研究植物光合作用的重要方法。不同微量元素和有機肥處理對芳樟葉綠素熒光參數存在極顯著差異影響(P=0.000 1)。在不同微量元素和有機肥的作用下能夠降低最小初始熒光(Fo) 和提高芳樟暗適應葉片最大熒光(Fm) 、可變熒光(Fv) 、原初光能轉化效率(Fv/Fm)、PSⅡ潛在活性(Fv/Fo)、傳遞給PSⅡ的電子數量(Fm/Fo)，提高了芳樟的光能利用率。