N、P、K組合施肥對(duì)芳樟油料林葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響

黃秋良，袁宗勝，謝亞兵，陳智勇，陳瑞炎，張國(guó)防

(1.福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院，福建 福州 350002；2.閩江學(xué)院海洋研究院，福建 福州 350108； 3.長(zhǎng)泰縣林業(yè)局，福建 漳州 363900;4.永安市林業(yè)局，福建 永安 366000)

芳樟(Cinnamomumcamphora)系樟科樟屬的一個(gè)生化變種，其富含芳樟醇(C10H18O)，故稱(chēng)為芳樟[1]。樟樹(shù)為集重要珍貴用材、天然名貴香料、園林綠化于一身的多用途樹(shù)種[2]。科學(xué)合理施肥才能做到有效促進(jìn)植物生殖生長(zhǎng)，同時(shí)避免不合理施肥造成的環(huán)境污染、水土流失、肥料浪費(fèi)等問(wèn)題。因此，本研究利用二次回歸正交旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)，研究N、P、K組合施肥對(duì)芳樟葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響，探索不同N、P、K組合施肥對(duì)芳樟的光合作用的影響，以期為芳樟油料林的科學(xué)施肥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料來(lái)源

利用6年生優(yōu)良芳樟油料林(牡丹1號(hào))，當(dāng)年9月對(duì)芳樟油料林樹(shù)木進(jìn)行平茬，留樁30 cm；10月對(duì)芳樟油料林進(jìn)行施肥試驗(yàn)，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)50株，翌年進(jìn)行葉綠素?zé)晒鈪?shù)測(cè)定。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于福建省泉州市永春縣南美村芳樟油料林試驗(yàn)基地，118°24′41.5″ E、25°21′47.39″ N，海拔300 m，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫21.6 ℃左右，極端高溫40.4 ℃，極端低溫-2.4 ℃，年均降雨量達(dá)1 304.2 mm，年均無(wú)霜期約330 d，年平均日照時(shí)數(shù)約為1 827 h。試驗(yàn)地為丘陵地、山地紅壤，土層深厚，肥力中等；試驗(yàn)林造林密度5 104株hm-2(株行距1.4 m×1.4 m)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用二次回歸正交旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，見(jiàn)表1、表2。共設(shè)23個(gè)試驗(yàn)處理+1個(gè)對(duì)照，每個(gè)處理3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)50株。將N、P、K肥料按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)，在距離芳樟樹(shù)樁3 0cm處環(huán)狀擴(kuò)穴，施入土壤中，尿素有效成分46%、過(guò)磷酸鈣有效成分12%、氯化鉀有效成分60%。在試驗(yàn)期間，統(tǒng)一管護(hù)，于翌年5月對(duì)試驗(yàn)林常規(guī)撫育。

表1 N、P、K肥料處理水平

1.4 試驗(yàn)方法

葉綠素?zé)晒鈪?shù)測(cè)定：采用便攜式葉綠素?zé)晒鈪?shù)(0～30 p)，對(duì)各植株1/2高度的相同部位成熟葉片，進(jìn)行暗處理20 min，然后測(cè)定Fo、Fv/Fm、Fv/Fo等，求出每株芳樟片葉的平均值，進(jìn)行3個(gè)重復(fù)。數(shù)據(jù)采用Excel 2017和DPS7.05統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 N、P、K組合對(duì)芳樟初始熒光Fo和最大熒光Fm的影響

初始熒光Fo是光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)反應(yīng)中心處于完全開(kāi)放時(shí)的熒光產(chǎn)量[4]，初始熒光Fo值越高說(shuō)明PSⅡ反應(yīng)中心的失活或受破壞程度越高[5]。最大熒光Fm反映了PSⅡ的電子傳遞和熒光產(chǎn)量的變化[4]，最大熒光Fm越大，光合速率越快。

表2 芳樟的葉綠素?zé)晒鈪?shù)值

注：Duncan新復(fù)全距極差法，小寫(xiě)字母不同表示在0.05水平上顯著差異

由表2可知，對(duì)照組的初始熒光是63.75，試驗(yàn)組的初始熒光平均值是59.71，比對(duì)照組低6.67%。對(duì)照組的最大熒光是160.60，試驗(yàn)組的最大熒光Fm是112.00～266.55，試驗(yàn)組的最大熒光Fm比對(duì)照組的最大熒光Fm高出4.95%～37.82%。表明，在N、P、K組合施肥下，降低了葉綠素初始熒光Fo值，提高最大熒光Fm值。

2.2 N、P、K組合對(duì)芳樟Fv值和Fm/Fo值的影響

可變熒光Fv可作為PSⅡ反應(yīng)中心活性大小的相對(duì)指標(biāo)[6]，F(xiàn)m/Fo具有反映經(jīng)過(guò)PSⅡ的電子傳遞情況[7]。由表2可知，對(duì)照組的可變熒光Fv是104.71，試驗(yàn)組的可變熒光Fv平均值是128.58，比對(duì)照組的可變熒光Fv高出22.80%。對(duì)照組的Fm/Fo值是2.87，除試驗(yàn)組的Fm/Fo平均值是3.15，比對(duì)照組高出9.76%。表明，在N、P、K組合施肥下，試驗(yàn)組的芳樟的PSⅡ反應(yīng)中心活性較高，還原能力較強(qiáng)，PSⅡ的電子傳遞情況較穩(wěn)定。

2.3 N、P、K組合對(duì)芳樟的Fv/Fo值和Fv/Fm值的影響

PSⅡ的潛在活性Fv/Fo反映PSⅡ的潛在活性[8]，最大光化學(xué)效率Fv/Fm值常用來(lái)判斷植物受光抑制的程度[7]。由表2可知，對(duì)照組的PSⅡ的潛在活性Fv/Fo值是1.87，試驗(yàn)組的PSⅡ的潛在活性Fv/Fo平均值是2.15，比對(duì)照組的PSⅡ的潛在活性Fv/Fo高出14.95%。對(duì)照組的最大光化學(xué)效率Fv/Fm是0.69，試驗(yàn)組的最大光化學(xué)效率Fv/Fm主要集中在0.68～0.74。表明，在N、P、K組合施肥下，芳樟光合作用的光能利用效率更高，但對(duì)照組和試驗(yàn)組均受到光抑制。

3 討論與結(jié)論

N、P、K是植物生長(zhǎng)必需的大量營(yíng)養(yǎng)元素，參與植物的光合作用、碳水化合物合成分解轉(zhuǎn)運(yùn)、脂肪酸的合成分解等代謝活動(dòng)[9-11]。在不同N、P、K組合施肥下，芳樟的葉綠素?zé)晒鈪?shù)的各項(xiàng)指標(biāo)均存在顯著性差異，不同N、P、K組合對(duì)芳樟的光合作用產(chǎn)生顯著影響。

野外開(kāi)展芳樟油料林葉綠素?zé)晒鈪?shù)研究，受到溫度、降雨等不可控因素的影響，但對(duì)芳樟油料林的生產(chǎn)更具有指導(dǎo)意義。N、P、K組合施肥提高了芳樟油料林的PSⅡ反應(yīng)中心的活性，增強(qiáng)了反應(yīng)還原能力；提升光合速率、光能轉(zhuǎn)換率和光能利用率。