全 文 :46 林业科技开发 2009年第 23卷第 1期
不同施肥处理对宜昌楠苗木生长及光合生理影响
费永俊 ,于小丹 ,杨敏 ,柯林 ,刘雅丽 ,兰秀红
(长江大学园艺园林学院 ,湖北 荆州 434025)
摘 要:以宜昌楠 2a生的苗木为试材 ,采用 N、P、K、NP、NK、PK、NPK和 CK8种施肥配方处理 , 研究其在不同施
肥配方处理下形态特征和叶片光合生理的变化。结果表明:(1)NPK平衡施用具有明显促进宜昌楠生长的作用。
N肥能使叶色变的深绿 ,叶面积增大;P肥能促使地下和地上部加快生长;K肥提高光合作用的强度 , 增强作物抗
逆 、抗病能力。 K能促进 N肥的吸收和利用。 (2)施用 NPK、NP、P、NK、PK肥宜昌楠苗木的净光合速率较高;施用
NPK、P、NK、N、NP、PK肥宜昌楠苗木的蒸腾速率较高;施用 NPK、NK、N、P肥使宜昌楠苗木的气孔导度上升;施用
K、P、NK肥对宜昌楠苗木的胞间 CO2浓度影响较大。
关键词:宜昌楠;平衡施肥;生长;光合生理
EfectsofRecommendedFertilizationsonGrowthandPhotosyntheticPhysiologyofMachilusichangen-
sisRehd.etWils.Seedlings∥FEIYong-jun, YUXiao-dan, YANGMin, KELin, LIUYa-li, LANXiu-hong
Abstract:Eightrecommendedfertilizationsofnitrogen, phosphorus, potassium, NPcompoundfertilizer, NKcompoundfer-
tilizer, PKcompoundfertilizer, NPKcompoundfertilizerandCKwereconductedtostudytheefectsofrecommendedferti-
lizationsongrowthandphotosyntheticphysiologyofMachilusichangensisRehd.etWils.Seedlingsinthispaper.There-
sultsshowedthatthebalancedapplicationofNPKhadanobviousefectonthegrowthofM.ichangensis.Nitrogenfertilizer
madetheleafcolordarkgreenandenlargedtheleafarea.Pfertilizerincreasedthegrowthofrootsandstems.Kfertilizer
improvedthephotosynthesisintensityandenhancedtheresistancetoadversityandpathogen, andalsopromotedtheabsorp-
tionandutilizationofNfertilizer.ThenetphotosyntheticratesandthetranspirationoftheseedlingswithNPK, NP, P, NK
andPKfertilizerwerehigherthantheothertreatments.ThestomaconductanceoftheseedlingswithNPK, NK, NandP
fertilizerwasincreased.TheapplicationofK, PandNKfertilizerhadagreateffectontheintercellularCO2 concentration
oftheseedlings.
Keywords:MachilusichangensisRehd.etWils.;Balancedfertilization;Growth;Photosyntheticphysiology
Author saddress:CollegeofHorticultureandGardening, YangtzeUniversity, 434025Jingzhou, Hubei, China
收稿日期:2008-09-28 修回日期:2008-11-15
基金项目:湖北省科技厅 、湖北省财政厅园林绿化新品种 “宜昌楠 ”中
试示范项目(编号:鄂科技发计 [ 2006] 82号)。
第一作者简介:费永俊(1965-),男 ,教授 ,博士 ,主要从事园林植物种
质资源的研究和评价工作。 E-mail:fyj2010@ 163.com
宜昌楠(MachilusichangensisRehd.etWils.)[ 1] ,
樟科(Lauraceae)楠属 ,中国特有植物 ,是中国科学院
武汉植物研究所于 1985年利用野生宜昌楠经过近
20年的栽培试验选育成功的楠属园林栽培新树种;
主要分布于湖北 、江西 、湖南等省 ,生于海拔 1 000m
以下 ,是国家二级保护树种 。该品种已通过湖北省林
木良种审定委员会审定 ,专家一致认为具有适应性
强 、耐热耐寒 、园艺特性好 、生长快速 、萌发能力强 、材
质优良和经济价值高等优良特性 ,作为香樟的替代品
种在湖北武汉地区及相同生态区应用推广 [ 2] 。施肥
是与作物产量和品质 、成本 、土壤培肥 、面源污染等问
题密切相关的复合生态系统物质循环调控的重要措
施 ,有利于可持续发展需要多目标施肥制度的建立 。
目前各省各地在肥料的使用上存在较大误区 [ 3, 4] :一
是肥料比例失调 、利用率低 [ 5] ;二是肥料不合理施用
造成农作物抗逆性 、农产品品质下降[ 6] ;三是肥料不
合理使用造成空气 、地下水污染 ,对人体造成危害 ,导
致资源浪费 ,降低了市场竞争力 [ 7] 。苗木形态指标
反应苗木的外部形态特征 ,也能辅助说明苗木的质
量 [ 8] ,苗高 、地径是最常用 、最直观的形态指标 [ 9] 。
摸清种苗的生产规律和育苗技术 ,为今后这些树种的
开发利用提供育苗和造林的理论基础 [ 10] 。本文通过
对 2a生宜昌楠苗采用不同配方施肥处理来研究其
形态特征和光合生理的变化 ,探讨宜昌楠快速生长发
育的合理施肥方法 ,以期为更好地开发利用宜昌楠资
源提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 试验地自然条件
试验地点位于我国长江中下游地区的湖北省荆
应用研究
林业科技开发 2009年第 23卷第 1期 47
州市长江大学园艺园林学院设施园艺基地内 ,地理位
置为 111°15′~ 144°05′E、29°26′~ 31°37′N,位于湖北
省中南部 、江汉平原腹地 ,地下水位高 , 海拔 35m。
土壤由近代河流冲积物形成 ,主要为水稻土 、潮土 、黄
棕壤 ,土层深厚肥沃 , pH值 7.15 ~ 8.15,呈石灰性反
应 。本地区属北亚热带季风气候区 ,光能充足 ,年日
照时间 1 400 ~ 1 600h。无霜期长 ,全年无霜期 242
~ 263d。气候温和 ,全年平均气温为 15.9 ~ 16.6
℃,年有效积温(≥10℃)为 5 000 ~ 5 350℃。雨量
充沛 ,且雨热同季 ,年降水量 1 100 ~ 1 300mm。该地
区 4 ~ 10月份降水量占全年 80%,太阳辐射量占全
年 75%,有效积温(≥10℃)占全年 80%。
1.2 试验材料
试材为 2a生露地栽培宜昌楠苗 ,苗高 、地茎和
冠幅分别平均为 78.2cm、 9.4cm和 29.4cm。
1.3 试验方法
选取 240株生长势相似的宜昌楠苗木 ,分为 8个
区组 ,每 1区组为 30株苗木(3区组),并按一定顺序
采用穴施的方法 。以 15g/株用量分别对宜昌楠苗木
施用 N、P、K、NP(配比为 1∶1)、NK(1∶1)、PK(1∶1)、
NPK和 CK(对照)8种施肥配方 ,其中氮肥主要成分
为尿素 ,磷肥主要成分为过磷酸钙 ,钾肥主要成分为
氯化钾 , 复合肥富含 NPK, 并在每一株挂牌做好标
记 ,以便分辨 。每月观测 1次 2a生宜昌楠苗木苗
高 、地茎 、冠幅等形态的变化 ,并做好数据记录 。
两次施肥结束后 ,等宜昌楠苗木经过一个休眠
期 ,对不同配方施肥处理的宜昌楠苗木的叶片采用
Licor-6400便携式光合测定系统进行净光合速率 、蒸
腾速率 、气孔导度等指标的测定 ,统计及分析数据 ,观
察其变化规律 。
1.4 观测指标及测定方法
1.4.1 形态指标
于 2007年 6月 27日(第 1次施肥前)、7月 28
日(第 1次施肥后)、9月 28日(第 2次施肥后 1个
月)3次测量宜昌楠苗木的苗高 、地茎 、冠幅等形态指
标 。其中 ,苗高和冠幅用卷尺测量 ,地茎用游标卡尺
测量。
1.4.2 光合生理指标
于 2008年 5月 16、17、19日 9:00 ~ 11:30(均晴
朗无风 ,平均温度为 27℃ ~ 31℃),采用 Li-6400便
携式光合分析系统测定植株上部第 3片全展叶活体
的净光合速率 、蒸腾速率 、气孔导度 、胞间 CO2浓度 4
个光合生理指标。每个处理随机选取 3棵植株 ,每一
植株选取 3个叶片 ,每个叶片记录 10组数据 ,分别详
细记录 ,进行统计和方差分析。
2 结果与分析
2.1 不同配方施肥对宜昌楠苗木生长的影响
可由表 1可知 ,不同配方施肥对宜昌楠苗木的苗
高生长有显著的影响 ,各处理之间存在一定的相关
性 。经过两次施肥后宜昌楠苗高在不同配方施肥处
理下的基本长势:NPK复合肥处理 >NK处理 >NP
处理 >PK处理 >N处理 >P处理 >K处理 >CK处
理 。即用 NPK复合肥处理过的 2a生宜昌楠的植株
长势最为明显 , 6 ~ 9月间长了 24.3cm,生长势最不
显著的为 CK(未做任何处理), 6 ~ 9月间仅长了
9.1cm。 NK、NP、PK、N处理的植株苗高均明显增
高 。P、K施肥处理生长较缓慢。可见 , N素是植株增
高的主要因素 。
表 1 不同配方施肥对宜昌楠生长量影响及方差分析
处理 苗高 /cm
7月 9月
地径 /mm
7月 9月
冠幅 /cm
7月 9月
NPK 99.58±2.92abAB 106.11±1.89aA 14.03±0.41aA 17.13±0.51aA 54.42±3.88aA 58.42±0.71aA
NP 101.44±1.72aA 102.45±2.92aAB 13.66±0.54aAB 16.53±0.41aA 43.53±1.39bAB 48.28±1.79bAB
NK 92.83±4.17abcAB 94.03±4.15abcABC 13.56±0.29aAB 15.72±0.84aA 37.81±1.41bcB 41.92±3.96bcB
PK 94.29±0.87abcAB 96.52±0.53abABC 12.69±0.55abABC 15.72±0.94aA 40.67±2.78bcAB 44.83±2.24bcAB
N 98.58±2.59abAB 100.69±2.54aABC 10.62±0.80cCD 11.61±0.39bB 36.43±5.50bcB 39.00±5.86bcB
P 81.19±3.05cB 82.69±3.07cC 11.03.±0.67bcBCD11.92±0.65bB 31.36±0.49cB 33.67±0.51cB
K 84.56±3.05bcAB 85.75±3.34bcBC 13.58±0.61aAB 16.53±0.73aA 35.61±3.78bcB 38.28±3.75bcB
CK 85.96±4.81bcAB 87.39±4.56bcABC 10.28±0.49cD 10.83±1.09bB 31.96±.3.64cB 33.71±3.58cB
注:大写字母表示 0.01水平差异 ,小写字母表示 0.05水平差异 ,下表同。
不同配方施肥处理下宜昌楠苗木地径的基本长
势:NPK复合肥处理 >NK处理 >PK处理 >NP处理
>K处理 >P处理 >N处理 >CK处理。即施用 NPK
肥的植株地径生长最明显 , 6 ~ 9月长粗了 7.6cm。
施用 NK处理的地径生长较粗壮。施用 N肥和不施
用任何肥料的其径粗生长缓慢。 NP、PK、K、P处理的
地径均有增粗 。可知 , K肥是促进植株地径生长的主
要因素 ,而且能促进 N素的快速吸收和利用 。
应用研究
48 林业科技开发 2009年第 23卷第 1期
不同配方施肥处理下宜昌楠苗木冠幅的基本
长势:NPK复合肥处理 >NK处理 >NP处理 >PK
处理 >N处理 >P处理 >K处理 >CK处理 。即施
用 NPK肥的植株冠幅生长最明显 ,从 6月到 9月其
冠幅增加了 29cm。施用 NP、NK、NP肥的冠幅明显
增大 ,其次为 PK、N肥处理的冠幅 ,而 P、K、CK处理
的植株冠幅长势均比较缓慢。可知 , N素是植株冠
幅增大的主要因素 , K肥促进 N肥的吸收和利用 ,
NK处理长势健壮 。
2.2 不同配方施肥对宜昌楠苗木光合作用的影响
可由表 2可知 ,不同配方施肥后对宜昌楠净光合
速率的影响 , NPK、NK、NP处理与 N、K、P、CK处理在
0.05水平上存在显著性差异 。 NPK、NK处理与 N、
K、P、 CK处理在 0.01水平上存在极显著差异 。
NPK、NK、NP、PK处理间不存在显著差异 。 CK处理
与 NPK、NK、NP、PK、N、K处理存在显著差异 。由分
析可知 ,施用 NPK、NK、NP、PK肥比单施 N、P、K肥的
净光合速率都要高 ,即施用 NPK、NK、NP、PK肥对 2a
生宜昌楠苗木来说 ,对增加其叶片的有机物含量的积
累有显著效果 。
不同配方施肥后对宜昌楠蒸腾速率的影响 ,
NPK、P、NK、NP、N处理与 K、CK处理之间的差异显
著 , NPK、P、NK处理与 CK处理在 0.01水平上存在
显著差异 。NPK、NK、NP、N、P各处理之间无显著差
异 。由此可知 ,施用 NPK、P、NK、N、NP、PK对宜昌楠
的蒸腾速率有显著作用 。
表 2 不同配方施肥对宜昌楠苗木光合作用影响及方差分析
处理 净光合速率 /μmol·m-2·s-1 蒸腾速率 /mmol·m-2·s-1 气孔导度 /mol·m-2·s-1 胞间 CO2 浓度 /μmol·mol-1
NPK 6.537 8±0.269 8aA 3.697 0±0.415 1aA 0.106 3±0.014 8aA 211.39±29.00cdBC
NP 6.200 4±0.094 2aAB 3.089 3±0.187 0abABC 0.083 6±0.005 6abAB 212.50±7.50cdBC
NK 6.443 1±0.199 5aA 3.314 2±0.361 4abAB 0.0938±0.012 4aAB 248.63±4.67abAB
PK 5.684 0±0.322 7abABC 2.804 0±0.105 5bcBC 0.0812±0.003 9abAB 211.39±6.71deBC
N 4.962 0±0.392 7bcBCD 3.073 6±0.107 9abABC 0.091±0.003 3aAB 240.07±4.33bcAB
P 4.003 2±.0.188 8cdDE 3.430 0±0.136 2abA 0.106 6±0.006 2aA 266.65±7.77abA
K 4.360 7±0.468 5cCDE 2.057 2±0.070 0cC 0.0584±0.001 8bB 273.33±7.33aA
CK 3.100 2±0.437 2dE 2.294 1±0.312 1cBC 0.0619±0.008 3bB 175.61±21.75eC
不同配方施肥后对宜昌楠气孔导度的影响 ,在
5%水平下 , P、NPK、NK、N处理与 K、CK处理之间的
气孔导度存在显著差异。在 1%水平下 , NPK、P处理
与 CK、K处理之间的气孔导度存在极显著差异。 P、
NPK、NK、N、NP、PK各处理间无显著差异 。可知 ,施
用 NPK、NK、N、P肥对 2a生宜昌楠苗木叶片的气孔
CO2的传导能力有显著影响。
不同配方施肥后对宜昌楠胞间 CO2浓度的影
响 ,在 5%显著水平下 , K、P、NK、N、NP、NPK处理与
CK处理的胞间 CO2浓度存在显著差异 , K处理与 P、
NK处理无显著差异 ,与 N、NP、NPK、PK处理间存在
显著差异。在 1%显著水平下 , K、P处理与 NP、NPK、
PK、CK处理间的胞间 CO2浓度存在极显著差异 ,与
N、NK处理无显著差异。可知 ,施用 K、P、NK肥对宜
昌楠苗木的胞间 CO2浓度存在显著影响。
3 结论与讨论
3.1 不同施肥配方对苗木长势的影响
不同配方施肥对宜昌楠苗木生长量的处理表明 ,
NPK复合肥处理的宜昌楠 2a生苗木 ,其苗高 、地径 、
冠幅均有显著提高。含有 N肥处理的宜昌楠苗高普
遍生长较快 ,叶面积较大 ,冠幅较大 。含有 K肥处理
的宜昌楠生长均比较健壮 ,茎干粗硬 ,抗逆抗病能力
强 。含有 P肥的处理 ,均促进宜昌楠地下部分和地
上部分生长发育。而且 K肥能够促进 N肥的吸收和
利用。由于 P肥易被土壤固定 ,移动性小 ,但在土壤
中以有效态存在的时间短 ,因此 ,氮磷施配的效果通
常较好 ,在施肥时 ,能被作物按比例地吸收 ,充分发挥
其相互促进的作用。对缺钾土壤和需钾较多的作物
则须注意配施钾肥 。 20世纪 90年代 ,随着作物施氮
水平的提高和土壤中有效钾含量的持续降低 ,氮钾配
施的效果更加明显 。
3.2 不同施肥配方对苗木光合生理的影响
光合作用是一个十分复杂的过程 ,植物的净光合
速及蒸腾速率与自身因素如叶绿素含量 、叶片厚度 、
叶片成熟程度密切相关 ,又受光照强度 、气温等外界
因子影响 [ 11, 12] 。蒸腾作用强弱是表明植物水分代谢
的一个重要的生理指标 。试验中 ,不同配方施肥对宜
昌楠苗木光合速率的处理表明 ,矿质元素直接或间接
影响光合作用 ,一般光合作用速率高 ,蒸腾作用也较
高 ,光合产物的生成需要水分以及通过水分运载的矿
质营养成分的不断供应 。但含钾量高的植株 ,蒸腾系
数相对较低。 NPK、NP、P、NK、PK的净光合速率基本
应用研究
林业科技开发 2009年第 23卷第 1期 49
较高 ,蒸腾速率也呈相似趋势 。在光合作用过程中 ,
直接影响作物光合作用的因子包括 CO2浓度和气孔
导度 Gs大气中的 CO2向叶表面传递 ,然后 ,它通过气
孔和细胞间隙扩散到叶绿体中的反应中心 。
参考文献
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(责任编辑 周贤军)
盐胁迫对灌木柳无性系生长及蛋白表达的影响
隋德宗1 ,田鑫 2 ,施士争1 ,教忠意 1 ,王保松 1*
(1.江苏省林业科学研究院 ,南京 211153;2.南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室)
摘 要:通过盐胁迫下两个灌木柳无性系水培试验发现 , 盐胁迫对水培苗生长有显著影响。 JW22-2和 JW2345无
性系地上部分(茎叶)生长受到盐胁迫的显著抑制, 地下部分(根)生长在高盐胁迫(3g/L)下也受到明显抑制 , JW2345
的耐盐能力强于 JW22-2。通过 SDS-PAGE电泳对盐胁迫下两无性系特异蛋白表达分析表明 , JW22-2和 JW2345
无性系在盐胁迫下分子量为 38.6kD和 40.6kD的蛋白含量减少, 92.5kD蛋白表达增加。 JW22-2无性系在 2g/L和
3g/L盐处理下合成了分子量为 60.5kD的新蛋白。分子量为 92.5kD蛋白可能与两个灌木柳无性系耐盐性有关。
关键词:盐胁迫;灌木柳;无性系;生长;蛋白表达
EfectsofSaltStresonGrowthandProteinExpresionofTwoShrubWilowClones∥SUIDe-zong, TIAN
Xin, SHIShi-zheng, JIAOZhong-yi, WANGBao-song
Abstract:Basedonthesolutioncultureexperiment, thegrowthandproteinexpressionoftheone-year-oldseedlingsoftwo
shrubwilowclones(cloneJW22-2 andcloneJW2345)werestudiedunderdifferentsaltstressesinthispaper.There-
sultsindicatedthattheheightandshootbiomassoftheseedlingsweredecreasedsignificantlywiththeincreasesofsaltfor
twoshrubwilowclones.Therootsoftwowilowcloneswerenotafectedsignificantlyunderlowersaltconcentrations(1 ~
2 g/L)whileinhibitedunderhighersaltconcentrations(3g/L).CloneJW2345wasbetterthancloneJW22-2inthetol-
eranceofsalinity.BythemethodofSDS-PAGE, theexpressionofprotein38.6kDand40.6kDweredecreasedandthe
expressionofprotein92.5kDincreasedundersaltstressesforthetwoclones.Thesalttoleranceofthecloneswasprobably
associatedwiththeexpressionofprotein92.5kD.Anditwasalsofoundthatanewprotein(protein60.5kD)wassynthe-
sizedunderstressesof2 g/Land3 g/LforcloneJW22-2.
收稿日期:2008-08-28 修回日期:2008-11-08
基金项目:“十一五 ”国家科技支撑项目 “海洋渔业与滩涂高效开发关
键技术研究与示范 ”课题(编号:2006BAD09A04)。
第一作者简介:隋德宗(1978-),男 ,硕士 , 主要从事柳树遗传育种方
面的研究工作。通讯作者:王保松 , 男, 研究员。 E-mail:baosong66@
sohu.com
Keywords:Saltstress;Shrubwilow;Clones;Growth;Proteinexpression
Firstauthor saddress:JiangsuAcademyofForestry, 211153 Nanjing, China
生长量和生物量是植物对盐胁迫的综合反应 ,是
评价植物耐盐性强弱的可靠指标 。在盐胁迫下 ,盐浓
度增加 ,生长介质的水势降低 ,植物遭到渗透胁迫 ,从
而导致生长下降 [ 1] 。研究表明:在盐胁迫下毛白杨 、
应用研究