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不同水平氮素处理对彩椒光合特性的影响

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黑龙江农业科学201 5(2):4o~43 Heilongjiang Agricultural Sciences 土瑚 资环 能源 不同水平氮素处理对彩椒光合特性的影响 鲜开梅 ,刘慧英 (1.维吾尔自治区农技推广总站,鸟鲁木齐830049;2.石河子大学,石河子 832000) 摘要:为确定最佳基质彩椒栽培的氮素施肥配方,运用I i~6400便携式光合作用测定系统,研究不同氮素水平 处理下彩椒的光合特性。结果表明:叶绿素含量以氮营养液15 tamol・I 。的含量最高,其次为2O、5和 l0 tool・l 。处理,以2.5“mol・I 处理的含量最低;叶片净光合速率(Pn)日变化呈双峰型,有明显的“光合午 休”现象。植株叶片净光合速率总体表现为在2.5~15>mol・I 氮素浓度范围,随氮素处理浓度的增加而呈 现明显的增长趋势。高氮处理2O”tool・I 的净光合速率低于15>mol・I 处理,但与10 ttmol・I 接近。而 2.5与5 utool・L。处理的净光合速率较低;各处理的蒸腾速率日变化表现为明显的双峰型,Nl0和Nl5处理在 一天中蒸腾速率较高且变化幅度较大,而其它3个处理蒸腾速率较低且变化幅度平缓;气孔导度以5、10和 15 mol・I 。三个处理植株的叶片在一天中始终处于较高水平,而高氮处理N20的气孔导度在一天中变化较 缓,处于最低水平。 关键词:氮素水平;彩椒;光合特性;影响 中图分类号:¥641.306 .2文献标识码:A文章编号:1002 2767(2015)02—0040-04 IX)1:10.11942/j.issnt002—2767.2015.02.0040 植物吸收的氮素主要有N()。一N和NH[-N两 氮和硝态氮对上海茄椒(Capsicum annuun var. um)的生理效应【 ;隋方功等以京丰为供试 种形态,有关植物对No ~N和NH 一N的吸收、运 gross5]。前 输、贮存及同化过程方面的研究已有较多报道ll , 材料,比较了不同施氮量对甜椒品质的影响[研究表明,氮素形态不同对植物生长发育和产量的 人研究报道了许多有关氮素在烤烟方面的研究,但 影响具有较大差异l3]。目前,关于氮素营养对甜椒 是在不同氮素浓度对彩椒生长发育的影响这方面 生理生化影响的研究报道很少,徐坤等研究了铵态 的研究较少,此外现有的甜椒施肥配方虽能保证其 正常生长,但对于在彩椒氮素精确施肥方面的研究 较少,目前我国在氮素施肥方面较为盲目,从而造 收稿日期:2Ol4—1O 29 成不必要的肥料浪费,不但增加了生产成本而且对 于过量施用氮肥对彩椒产生的不良影响也没有进 行过深入的研究。 第一作者简介:鲜开梅(1981一),女,维吾尔自治区昌吉州 玛纳斯县人,硕士,助理研究员,从事设施园艺研究。E mail: condyxkm@1 26.COFII。 Analysis on the Change of Soil Nutrient Elements During the Development of Walnut YUSUFU・Abulitifu,AYIGULI・Tiemuer,PATIMAN・Abudureheman (College of Forestry and Horticulture,Xinjiang Agricultural University,Xinjiang,Urumqi 830052) Abstract:In order tO study the plumpness of walnut,and the different reasons at the same level of management, consistent with the climatic condition for the same walnut,the soil properties change during the ripening process of Wen 185 walnut in No.9 and NO.2 Branch Farm of Red flag slope farm Aksu area were studied.The results showed that the solI of No.9 Branch Farm had better water ret(_I]tion capacity and lower water—soluble salt content.The soil of No.9 Branch Farm had higher water—soluble salt content,the conductivity was O.6 mS・cm~in June and 0.55 mS・cm—in August.It was 2~3 times higher than the adaptation range(O.11~ O.24 mS・em );Other nutrients were within the scope of adaptation,but walnut was dry seriously,it might cause by water—soluble salt which affect the absorption of other substanees. Keywords:Wen 185;walnut;soll nutrient elements 40 2期 鲜开梅等:不同水平氮素处理对彩椒光合特性的影响_ 啄 瓣 光合作用是植物最基本的生命活动,是植物 合成有机物质和获得能量的根本源泉,同时光合 器官又是植物的环境敏感部位,外界环境条件的 变化直接影响光合机构的性能和活性 ]。植株叶 片中叶绿素含量和光合强度,直接影响到碳水化 合物及其它有机物的合成量,是彩椒产量和品质 的重要基础。在彩椒生长前期较高的光合特性有 利于彩椒干物质的合成和积累。光合作用是植物 生产力构成的主要因素,研究植物光合作用特性 有助于采取适当的栽培措施增强植物的光合能 力,从而达到提高产量的目的。 本试验通过对温室无土栽培的彩椒在不同水 平氮素处理下的光合特性变化的比较,探讨氮素 营养与叶片光合特性的关系,以期为其栽培管理 技术提供理论依据。 1材料与方法 1.1 材料 供试材料为彩色椒品种Mandy(荷兰品种, 红果)。 1.2 方法 1.2.1 试验设计 试验于2012年8月至2013 年8月在石河子大学农学院实验站日光温室内 进行, 试验采用基质培营养液采用日本山岐配 方(蛭石:珍珠岩一2:1),以配方中氮的营养液浓 度为对照,共设5个氮素浓度梯度,分别为2.5、 5、10(CK)、15和2O“mol・I ~,分别以N2.5、N5、 N10、N15和N20表示。试验采用随机区组设计, 3次重复。 1.2.2 测定项目及方法 于结果盛期选择晴天 用Li一6400便携式光合测定系统测定彩椒植株自 顶部向下第3叶完全展开功能叶片的净光合速 率(Pn)、细胞间隙CO 浓度(Ci)、气孔导度(Gs) 和蒸腾速率(Tr)等指标参数的日变化,并用叶绿 素仪测定功能叶片的叶绿素含量变化。 2结果与分析 2.1 不同氦素水平对彩椒叶绿素含量的影响 由图1可以看出,不同氮素浓度处理下彩椒 的叶绿素含量以N15的含量最高,为 2.707 mg・g ,以N20处理的叶绿素含量次之,为 2.595 mg・g ,其次为N5和N10处理,分别为 2.379和2.324 mg・g 。,以N2.5处理的叶绿素含 量最低,为2.055 mg・g。 3.0 量2.5 §2.0 面暑1营1..0 5 5 fN2._5 。_.N5 N10(-CK1 。-NI5 .-.N20  处理Treatments 图1 不同氮素水半对彩椒叶绿素含量的影响 Fig.1 The effect of different nitrogen level on chlorophyll content of color pepper 2.2不同氮素水平下彩椒叶片净光合速率及蒸 腾速率的日变化 由图2看出,植株叶片净光合速率总体表现 为,在2.5~15/,mol・I 氮素浓度范围,随氮素处 理浓度的增加而呈现明显的增长趋势。高氮处理 N20的净光合速率低于N15处理,但与N10接 近。而N2.5与N5处理的净光合速率较低。不 2 0 8 6 4 2 0 同氮素水平处理下植株叶片的净光合速率大小与 对应的植株全氮含量高低表现一致,说明植株全 氮含量与植株净光合速率有很好的相关性。 吕 亳-耋  ̄N2.5 E皇 褥 dⅡ 蹙 l 1:30 12:30 13:30 14:30 15:30 时间Time 图2不l百=l氮素水半F彩椒植株的净光合速翠日变化 Fig.2 The daily variation of net phot0synthesis speed of color pepper under different nitrogen level 不同氮素水平处理下,植株叶片净光合速率 随时间变化也发生明显变化,且变化趋势相同。 各处理均在12:30达到第一高峰后开始下降,在 13:30降至谷底,随后又上升,在14:30达到第二 个高峰,14:30以后,净光合速率又逐渐降低。呈 双峰曲线,有明显的“午休”现象。 在一天中,各处理植株叶片蒸腾速率也随着 光照的增强和温度的升高而加强(见图3)。但不 同处理的蒸腾速率日变化表现各异。各处理的蒸 腾速率日变化表现为明显的“双峰型”。但N10 处理的第一个峰值出现时间较N15处理滞后 1 h,于13 O达到第一个峰值;N10和N15处理 均于午后在15:30达到的第二个峰值,以后逐渐 41 囊 酾 瓤 黑龙江农业科学 2期 下降。N2.5和N5处理及N20处理在一天中蒸 腾速率较低、变化幅度平缓。 由图3中还可看出,在上午植物进行光合作 用的重要阶段,N10和N15处理的蒸腾速率始终 处于较高水平。Nt5处理在午休后蒸腾速率又 恢复升高,明显高于其它处理。 詈 占 N2.5 ‘B—N5 暑 *NlO 一*一Nl5 l N20 褂 蝌 磐 糕 l1:30 12:30 13:30 l4:30 l5:30 16:30 时间Time 图3 不同氮素水平对彩椒蒸腾速率13变化的影响 Fig.3 The effect of differenI nitrogen level on transpiration rate of colo r pepper 2.3不同氮紊水平处理下彩椒叶片气孔导度及 一_-1.rI喜、 璐 00厘霉 细胞间隙CO 浓度的日变化 0i Hj 5个不同氮素水平处理下,气孔导度均表现 枷抛咖咖 枷姗。 为随着光合有效辐射的增强而增加(见图4),在 15:3O达到最大。以后随着气温下降,光合有效 辐射减弱,空气相对湿度上升,气孔导度降低。以 N5、N10和N15三个处理植株叶片的气孔导度在 l2:30—15:30期间始终处于较高水平,而高氮处 理N20的气孔导度在一天中变化较缓,处于最低 水平。 ● 二 一N2.5 一N5 星 NlO 一一N15 帅 一N2O 龠 图4不同氮幕水平对彩椒气孔导度日变化的影响 Fig.4 The effect of different nitrogen level on the daily variation of Gs of color pepper 从图5看出,5个不同氮素处理下,胞间CO: 浓度的日变化基本与净光合速率日变化趋势相 反(见图2、图5),当净光合速率较大时,胞间 CO。浓度降低。当中午出现光合“午休”现象时, 胞间CO 浓度略有上升。以N10、N15两个处理 的胞间CO。浓度在15:3O以前变化最缓,略低于 42 低氮处理N2.5、N5;而N2O处理的ci值最低。 在15:30以后N10、N1 5、N20三个处理的(:i值 急剧升高,高于N2.5及N5处理。 1 1:30 12:30 13:30 14:30 15:30 16:30 时间Time 不同氮素水平对彩椒胞问二氧化碳 浓度日变化的影响 Fig.5 The effect of different nitrogen level on the daily variation of Ci of color pepper 3结论与讨论 光合作用是植物生产力构成的主要因素,研 究植物光合作用特性有助于采取适当的栽培措施 增强植物的光合能力,从而达到提高产量的目的。 通过改善农作物的生长和光合作用条件,提高光 能利用率是增加农作物产量的重要途径之一。 植物光合作用主要取决于三个生理过程,即 光合底物 ) 的传导、光反应和暗反应。叶片具 有较强的CO 传导能力,较高的光反应和暗反应 活性是叶片取得较高的光合速率的重要生理 基础。 试验研究结果表明:叶绿素含量以N15的含 量最高,但与N20处理的叶绿素含量两者之间差 异不大,说明陔15~2O“tool・I 氮素浓度处理下 的彩椒叶片具有最强的光合潜力,其次为N10和 N5处理,以N2.5处理的叶绿素含量最低,即该 浓度处理的彩椒植株的光合潜力最弱。 植株叶片净光合速率总体表现为:在2.5~ 15 tzmol・l 氮素浓度范围,随氦素处理浓度的增 加而呈现明显的增长趋势。高氮处理N20的净 光合速率低于N15处理,但与N10接近。而 N2.5与N5处理的净光合速率较低;各处理蒸腾 速率日变化表现为明显的“双峰型”,N10和N15 处理在一天中蒸腾速率较高且变化幅度较大,而 其它3个处理蒸腾速率较低且变化幅度平缓;气 孔导度以N5、N10和N15三个处理植株的叶片 在一天中始终处于较高水平,而高氮处理N20的 气孑L导度在一天中变化较缓.处于最低水平;胞间 CO。浓度以N10和N15个处理在一天的15:3O以 前变化最缓,略低于低氮处理N2.5、N5。 2期 鲜开梅等:不同*4-氮素处理对彩椒光合特性的影响合速率 ]。 0毫瑚 0囊呜衣囊 彩椒植株的全氮含量以高氮N1 5处理的含 量最高,低氮N2.5处理的含量最低,其它浓度处 此外,由于不同辣椒品种净光合速率不同。 理的含量均居于中等水平。由此可见,不同氮素 处理下,彩椒植株的全氮含量水平直接影响着彩 椒植株的碳同化能力(Pn)和产量。 综上所述,不同氮素水平处理下,以N15处 理具有最高的碳同化能力(Pn)。其内在原因主 测得的结果与前人有些差异,净光合速率偏低。 这可能是由于品种的差异所致。还有待进一步 研究。 参考文献: Eli张志斌.关于我国设施蔬菜生产可持续发展的探讨[J].沈 要有三个方面:一是在N15处理下植株叶片具有 最高的光合色素…一叶绿素含量,即具有最高的光 合潜能。二是在N15处理下植株保持高的蒸腾 速率,反映植株具有较强的光合机构活性;三是在 高氮N15处理下,植株保持较高的气孔导度和胞 阳农业大学学报,2000,31(1):15—17・ [ ] Ni 。 T,H c i 。p s'u‘ i w gemNi 。g。“ en tin  fiel v a eg at 。g u d etob.ePblJ].d。hh。H。ff i “ : search and Development c d z0O1. [3]Neet 。 JJ,C no OT,R h C, t I.Th。 ironmental 间CO2浓度,因此光合底物CO2的固定及CO2的 传导能力较高于其它处理。因此,N15处理通过提高彩椒光合潜力、碳 发为l f』-- _ - 1’_T-1。 5 L impact of nitrogen in field vegetable production[J].Aeta Horticulturae,2001,563:21—28- E4]董险峰,李宇兵・可持续发展的节水战略研究[J_].水资源, 2000,8(1)彳七能力而达到高产的目的,最适的氮素施用浓 在本试验中,彩椒存在明显的光合“午休”现 E53黄元仿,李 : 保国,等.华北平原农田水、氮优化管 理[J]农业.工程学报,,2001,17(2):37—41. [6]Smillie R MHetherington S E.A 。ree i g method for 象。究其造成光合“午休”的原因中午空气湿度 低,叶表蒸气压亏缺急剧升高可能是造成光合“午 休”的主要外界因素。减轻或消除光合“午休”将 明显促进植株的生长和产量形成。有试验表明, 中午喷雾能明显提高小麦叶片的气孔导度和净光 hilli g t。1。 。 i g。hlorophy11 fl 0rc i i o.II1. Sybesma C eds.Advances in Photosymthesis Research, IVEM]・Academic Press,1 984:471—47,t・ E7]许大全・光合作用“午睡”现象的生态、生理与生化 EJ]・植 物生理学通迅, 。。。’ ‘。 : 一 。・ Effect of Different Nitro ̄en on Ph0t0svnthetic Characteristics 0f Color Pepper XIAN Kai—Mei ,LIU Hui—ying。 (1.The Agricultural Technique Extension Station of Xinjiang Uygur Autonomous Region, Urumqi,Xinjiang 830049;2.Shihezi University,Shihezi,Xinjiang 832000) Abstract:In order tO determine the best nitrogen fertilization formula,soilless cultivation of fertilization photo- synthetic characteristics of color pepper under different nitroqen levels was studied with Li— 6400 portable pho—。 tosynthesis measuring system.The results showed that the highest chlorophyll content was N15,followed by N20,N5 and N10 processing,N2.5 was the lowest.The daily variation leaf net ph0t0synthetic rate(Pn)showed bimodal type,there was a clear“photosynthetic noon break”phenomenon with the increasing of the nitrogen concentration,the obvious growth trend was presented.The net photosynthetic rate of high nitrogen treatment N20 was lower than N15,but closed tO N10.The net photosynthetic rate of N2.5 and N5 were low;Diurnal transpiration rate of all treatments showed the obviouS bimodal type,the transpiration rate of N10 and N15 were high and changed dramaticly,other three treatments had lower transpiration rate and changed gently in one clay;Stomatal conductance of N5,N10 and N15 were at higher level,stomatal conductance change of high nitrogen treatment N20 was at the lowest level in a day. Keywords:nitrogen level;color pepper;photosynthetic characteristics;influence 43 

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