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Effects of Foliar Application of Na2 SeO3 on Photosynthetic Characteristics and Yield of Foxtail Millet

叶面喷施亚硒酸钠对谷子光合特性及产量构成的影响


以晋谷21号和张杂谷10号为试材,采用大田试验,研究了灌浆期叶面喷施亚硒酸钠(0,2.5,5,7.5,10,12.5,15g·667m-2)对谷子光合特性和产量的影响。结果表明,随着亚硒酸钠喷施浓度的增加,谷子叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、PSⅡ实际光化学效率Y(Ⅱ)、电子传递速率ETR、光化学猝灭系数qP、PSⅡ最大光化学效率Fv/Fm和PSⅡ潜在活性Fv/Fo均呈先升高后降低的趋势;而胞间CO2浓度(Ci)变化呈现相反趋势。在灌浆期喷施亚硒酸钠对谷子千粒重、穗粒重、穗重影响效果最为显著。与对照相比,叶面喷施7.5g·667m-2的亚硒酸钠溶液,可显著提高谷子叶片中光合色素含量和光合性能,同时提高谷子的产量。


全 文 :  核 农 学 报  2014,28(6):1099 ~ 1107
Journal of Nuclear Agricultural Sciences
收稿日期:2013⁃12⁃19  接受日期:2014⁃03⁃30
基金项目:国家自然基金(31301269),山西省科技攻关项目(20120311004 - 4),山西省现代农业产业体系(谷子)项目,山西省农业科技推广示
范行动项目(SNJJTGSFXD201207)
作者简介:郭美俊,女,主要从事作物化学调控与化学除草的研究。 E⁃mail:guomeijun1989@ 126. com
通讯作者:郭平毅,男,教授,主要从事作物化学调控与化学除草的研究。 E⁃mail:pyguo126@ 126. com
文章编号:1000⁃8551(2014)06⁃1099⁃09
叶面喷施亚硒酸钠对谷子光合特性及产量构成的影响
郭美俊  郭平毅  原向阳  高  虹  高贞攀  冯  雷
王斌强  宁  娜  余凯凯  董淑琦
(山西农业大学农学院作物化学调控与化学除草实验室,山西 太谷  030801)
摘  要:以晋谷 21 号和张杂谷 10 号为试材,采用大田试验,研究了灌浆期叶面喷施亚硒酸钠(0, 2􀆰 5, 5,
7􀆰 5, 10, 12􀆰 5, 15g·667m - 2)对谷子光合特性和产量的影响。 结果表明,随着亚硒酸钠喷施浓度的增
加,谷子叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、PSⅡ实际光化学效率 Y(Ⅱ)、电子传递速
率 ETR、光化学猝灭系数 qP、PSⅡ最大光化学效率 Fv / Fm和 PSⅡ潜在活性 Fv / Fo均呈先升高后降低的
趋势;而胞间 CO2 浓度(Ci)变化呈现相反趋势。 在灌浆期喷施亚硒酸钠对谷子千粒重、穗粒重、穗重影
响效果最为显著。 与对照相比,叶面喷施 7􀆰 5g·667m - 2的亚硒酸钠溶液,可显著提高谷子叶片中光合色
素含量和光合性能,同时提高谷子的产量。
关键词:谷子;硒;光合特性;叶绿素荧光;产量
DOI:10􀆰 11869 / j. issn. 100⁃8551􀆰 2014􀆰 06. 1099
    硒是植物中的一种有益元素,是人体和动物体维
持机体健康必需的微量元素[1],具有抗氧化、解毒、提
高机体免疫能力的作用[2],在植物生长发育过程中也
起到非常重要的作用。 近几十年来,国内外对硒的关
注逐渐上升,并对硒的生理功能展开了大量的研究。
植物可以通过根系从土壤吸收无机硒,也可以通过叶
片吸收外界的硒。 因此,生产中通过土壤施硒、叶面喷
硒或茎部注射等方法对植物施入硒肥,以增加植物器
官中硒的含量[3]。
近年来的研究发现,适量的硒能促进作物体中叶
绿素的合成代谢,提高光合速率[4]。 低浓度的硒
(0􀆰 001 ~ 0􀆰 05mg·kg - 1)可不同程度地促进百合科、十
字花科、豆科、禾本科等一些作物的种子萌发和幼苗生
长,这主要是通过增强作物的光合作用,提高叶片中叶
绿素的含量而促进了植物生长,提高作物的产量和品
质[5]。 张巽等[6]研究表明在拔节期和灌浆期叶面喷
施硒肥,对谷子有一定的增产作用。 彭克勤等[8]研究
表明施硒大大提高了水稻粒数、减少了空秕粒。 殷金
岩等[9]则表明硒肥对马铃薯的产量和品质均具有明
显影响。 谷子起源于中国,具有营养丰富、耐瘠薄的特
性,一直是中国的主要农作物。 目前国内外关于硒对
谷子影响的研究不太成熟,有关硒对谷子光合特性的
报道较少。 本试验研究了叶面喷施亚硒酸钠
(Na2SeO3)对谷子光合特性及产量的影响,旨在为指
导谷子叶面喷施硒肥,提高富硒谷子产量提供试验依
据。
1  材料与方法
1􀆰 1  试验材料
供试药剂:亚硒酸钠(分析纯)由天津市福晨化学
试剂厂生产,纯度为 99% 。
供试谷子品种:晋谷 21 号来自汾阳,由山西省农
科院经济作物所提供;张杂谷 10 号来自张家口,由河
北省农科院提供。
供试土壤:试验土壤为黄土状母质上发育的碳酸
盐褐土,水浇地。 0 ~ 20 cm 土层有机质含量 19􀆰 1g·
kg - 1,速效氮 72􀆰 51 mg·kg - 1,速效磷 49􀆰 18mg·kg - 1,
速效钾 111􀆰 25mg·kg - 1。 土壤基础含硒量为 0􀆰 151mg
·kg - 1。
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1􀆰 2  试验设计
试验于 2013 年 5 月至 10 月在山西农业大学试验
田(37°42′N,112°58′E)进行,采用裂区设计,以品种
(晋谷 21 号和张杂谷 10 号)为主区,喷施亚硒酸钠用
量为副区,用量分别为 0(清水)、2􀆰 5、5、7􀆰 5、10、12􀆰 5、
15 g·667m - 2。 重复 3 次,共 42 个小区,小区面积
10m2。,在灌浆期进行喷施处理,用手持压缩喷雾器进
行均匀喷雾,兑水量为 25kg·667m - 2。 室内测试在山
西农业大学作物化学调控实验室进行。
1􀆰 3  测定指标与仪器
1􀆰 3􀆰 1  叶绿素含量的测定  取谷子叶片(倒二叶)靠
近叶中部的部位 0􀆰 1g,用 96%酒精提取、分光光度计
比色法测定。
1􀆰 3􀆰 2  光合参数的测定  在谷子灌浆期的晴天上午
10∶ 00 - 11∶ 00 用便携式光合仪 CI - 340(思爱迪生态
科学仪器有限公司)测定田间谷子叶片(倒二叶)的净
光合速率(Pn)、胞间 CO2 浓度(Ci)和气孔导度(Gs)。
1􀆰 3􀆰 3  叶绿素荧光的测定  使用便携式脉冲调制叶
绿素荧光仪(PAM -2500,德国 WALZ 公司)进行叶绿
素荧光参数的测定。 叶片经充分暗适应(30min 以上)
处理后,照射检测光(0􀆰 12μmol·m - 2·s - 1,600Hz)后测
注:A:晋谷 21 号;B:张杂谷 10 号。 柱上不同字母分别表示处理间差异达 5%水平。 下同。
Note:A: Jin gu21; B: Zhang za10.
Different letters above bars indicate significantly different among treatment at the 5% probability levels, respectively. The same as following.
图 1  叶面喷施亚硒酸钠对晋谷 21 号和张杂谷 10 号叶绿素含量的影响
Fig. 1  Effect of foliar application of Na2SeO3 on chlorophyll content of ‘Jin gu21’ and ‘Zhang za10’
得初始荧光(Fo),再照射饱和脉冲光(4000μmol·m - 2·
s - 1,0􀆰 8s)测最大荧光(Fm);随后再将谷子进行光适
应,照射光化光后分别依次照射检测光和脉冲光(1 个
脉冲),测定光化光存在时的稳态荧光(Fs)及其最大
荧光(Fm′)。 所得参数通过计算得到
PSⅡ最大光化学效率 Fv / Fm = (Fm⁃Fo) / Fm
PSⅡ潜在活性 Fv / Fo = (Fm⁃Fo) / Fo
光适应下 PSⅡ实际光化学效率 Y(Ⅱ) = (Fm’ -
Fs) / Fm
光化学猝灭系数 qP = (Fm’ - Fs) / (Fm’ - Fo’)
电子传递速率 ETR = Y(Ⅱ) × PAR ×0􀆰 84 × 0􀆰 5。
1􀆰 3􀆰 4  产量构成的测定  谷子成熟后,从处理小区抽
取 3 株,测量穗长、穗粒重、千粒重、穗重;每个小区全
部单收单打,脱粒风干后进行称重,计产。
1􀆰 4  数据处理
利用 Excel2000 和 DPS6􀆰 5 软件进行数据处理和
分析。 采用 Duncan新复极差法进行多重比较。
2  结果与分析
2􀆰 1  叶面喷施亚硒酸钠对谷子叶片叶绿素含量的影

由图 1 可知,不同处理下,晋谷 21 号和张杂谷 10
号倒二叶的叶绿素含量随着喷施剂量的增加呈先升高
后降低趋势。 其中在 7􀆰 5g·667m - 2处理达最大值,与
CK相比差异显著。 表明喷施亚硒酸钠能提高谷子叶
绿素含量,增强谷子光合作用。 但高用量的硒肥对谷
子叶片叶绿素含量有降低效果。 亚硒酸钠处理后两个
品种倒二叶的叶绿素含量均随时间的推移呈先增加后
降低趋势,由于张杂谷 10 号具有较强的耐性,在喷施
亚硒酸钠后,叶绿素含量的增加较晋谷 21 号滞后,说
明晋谷 21 号对微量元素硒较为敏感。
2􀆰 2  叶面喷施亚硒酸钠对谷子光合参数的影响
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  6 期 叶面喷施亚硒酸钠对谷子光合特性及产量构成的影响
图 2  叶面喷施亚硒酸钠对晋谷 21 号和张杂谷 10 号净光合速率的影响
Fig. 2  Effect of foliar application of Na2SeO3 on Net photosynthesis rate of Jin gu21 and Zhang za10
图 3  叶面喷施亚硒酸钠对晋谷 21 号和张杂谷 10 号气孔导度的影响
Fig. 3  Effect of foliar application of Na2SeO3 on Stomatal conductance rate of Jin gu21 and Zhang za10
由图 2 可知,不同处理下,晋谷 21 号和张杂谷 10
号倒二叶的净光合速率(Pn)随亚硒酸钠用量增加呈
先升高后降低趋势,7􀆰 5g·667m - 2增幅最大,与 CK 相
比达显著水平;喷施剂量超过 7􀆰 5g·667m - 2时,净光合
速率随亚硒酸钠用量的提高而降低。 15g·667m - 2处
理净光合速率达到所有处理的最低值,说明喷施高剂
量亚硒酸钠不利于净光合速率的提高。 亚硒酸钠处理
后两个品种叶片光合速率随时间呈先增加后降低趋
势;但张杂谷 10 号的降低趋势较晋谷 21 号缓慢,表明
杂交谷子的高产与其良好的光合性能有关。
由图 3 可知,喷施亚硒酸钠后,晋谷 21 号和张杂
谷 10 号倒二叶的气孔导度(Gs)的变化趋势与净光合
速率基本一致。 与 CK 相比,喷施剂量为 7􀆰 5g·
667m - 2时,叶片气孔导度明显高于对照,进一步增加
用量则导致气孔导度下降,说明喷施高剂量亚硒酸钠
不利于气孔导度的提高;且亚硒酸钠处理后两个品种
叶片气孔导度均随时间呈先增加后降低趋势。
由图 4 可知,胞间 CO2 浓度(Ci)的变化与净光合
速率和气孔导度的变化趋势相反,各处理均低于 CK,
且随喷施剂量的提高呈先降低后升高趋势,表明喷施
亚硒酸钠后,谷子光合机构同化利用 CO2 的能力有所
增强。 7􀆰 5g·667m - 2处理达到各处理的最低值,与 CK
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相比差异显著。
图 4  叶面喷施亚硒酸钠对晋谷 21 号和张杂谷 10 号胞间 CO2 浓度的影响
Fig. 4  Effect of foliar application of Na2SeO3 on Internal CO2concentration of ‘Jin gu21’ and ‘Zhang za10’
总之,硒肥喷施剂量对谷子叶片净光合速率、气孔
导度和胞间 CO2 浓度的影响显著,其中喷施剂量为
7􀆰 5g·667m2 的亚硒酸钠最有利于谷子叶片光合性能
的提高,更有利于光合物质的积累。
2􀆰 3  叶面喷施亚硒酸钠对谷子叶绿素荧光参数的影

图 5  叶面喷施亚硒酸钠对晋谷 21 号和张杂谷 10 号 PSⅡ实际光化学效率 Y(Ⅱ)的影响
Fig. 5  Effect of foliar application of Na2SeO3 on Y(Ⅱ) of ‘Jin gu21’ and ‘Zhang za10’
2􀆰 3􀆰 1  叶面喷施亚硒酸钠对谷子 PSⅡ实际光化学效
率 Y(Ⅱ)和电子传递速率(ETR)的影响  Y(Ⅱ)反应
PSⅡ反应中心在有部分关闭的情况下的实际原初光
能捕获效率,也是光下叶片实际光能转化效率。 同时,
Y(Ⅱ)代表了 PSⅡ的线性电子传递的量子效率,常用
来反映电子在 PSⅠ和 PSⅡ的传递情况,是荧光参数的
重要组成部分[10]。 ETR 表示叶片的表观光合电子传
递速率,反映了 PSⅡ活性,用于度量光化学反应导致
碳固定的电子传递,与植物的光合速率有很强线性关
系。
由图 5、图 6 可知,喷施亚硒酸钠后晋谷 21 号和
张杂谷 10 号倒二叶的 Y(Ⅱ)和 ETR 随着时间的延
续,表现为先升高后降低趋势。 晋谷 21 号,各用量处
理后的值与 CK 间差异未达显著水平,且随亚硒酸钠
用量增加呈先升高后降低趋势,7􀆰 5g·667m - 2增幅最
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  6 期 叶面喷施亚硒酸钠对谷子光合特性及产量构成的影响
大。 张杂谷 10 号,Y(Ⅱ)在第 12 天和第 17 天时,
7􀆰 5g·667m - 2处理与 CK 间差异达显著水平,而 ETR
则各用量处理后的值与 CK 间差异未达显著水平,且
随亚硒酸钠用量增加呈先升高后降低趋势,7􀆰 5g·
667m - 2增幅最大。
图 6  叶面喷施亚硒酸钠对晋谷 21 号和张杂谷 10 号电子传递速率(ETR)的影响
Fig. 6  Effect of foliar application of Na2SeO3 on ETR n of ‘Jin gu21’ and ‘Zhang za10’
图 7  叶面喷施亚硒酸钠对晋谷 21 号和张杂谷 10 号光化学猝灭系数(qP)的影响
Fig. 7  Effect of foliar application of Na2SeO3 on qP of ‘Jin gu21’ and ‘Zhang za10’
2􀆰 3􀆰 2  叶面喷施亚硒酸钠对谷子光化学猝灭系数
(qP)的影响  光化学猝灭系数(qP)是对 PSⅡ原初电
子受体 QA 氧化态的一种量度,代表 PSⅡ反应中心的
开放比例,反应了 PSⅡ天线色素捕获的光能转化为化
学能的效率,qP 越大,QA -重新氧化形成 QA +数量就
越大,即 PSⅡ的电子传递活性越大[11 - 13]。
由图 7 可知,喷施亚硒酸钠后晋谷 21 号和张杂谷
10 号倒二叶的 qP 随着时间的延续,表现为先升高后
降低趋势。 两个品种倒二叶的 qP 随亚硒酸钠用量增
加呈先升高后降低趋势,7􀆰 5g·667m - 2处理增幅最大,
而各用量处理后的值与 CK间差异均未达显著水平。
2􀆰 3􀆰 3  叶面喷施亚硒酸钠对谷子 PSⅡ最大光化学效
率(Fv / Fm)和 PSⅡ潜在活性(Fv / Fo)的影响  Fv / Fm
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反映 PSⅡ反应中心内光能转换效率,Fv / Fo 反映 PSⅡ
潜在的活性,两个参数是评估作物光合机构是否受损
和光能转化效率良好指标。
由图8、图9可知,喷施亚硒酸钠后两个品种倒二叶
的 Fv / Fm和 Fv / Fo变化趋势一致,随着时间的延续,表
现为先升高后降低趋势,且随着亚硒酸钠用量的增加呈
先升高后降低趋势。 晋谷 21 号,在第 17 天时,7􀆰 5g·
667m -2处理与 CK间差异达显著水平。 张杂谷 10 号,
各用量处理后的值与 CK间差异均未达显著水平。
图 8  叶面喷施亚硒酸钠对晋谷 21 号和张杂谷 10 号 PSⅡ最大光化学效率(Fv / Fm)的影响
Fig. 8  Effect of foliar application of Na2SeO3 on I Fv / Fm of ‘Jin gu21’ and ‘Zhang za10’
图 9  叶面喷施亚硒酸钠对晋谷 21 号和张杂谷 10 号 PSⅡ潜在活性(Fv / Fo)的影响
Fig. 9  Effect of foliar application of Na2SeO3 on Fv / Fo of ‘Jin gu21’ and ‘Zhang za10’
2􀆰 4  叶面喷施亚硒酸钠对谷子产量的影响
由表 1 可知,在灌浆期喷施亚硒酸钠,晋谷 21 号
和张杂谷 10 号的穗长与对照相比差异不显著;而穗
重、穗粒重和千粒重与对照比较存在一定的差异,其中
以 7􀆰 5g·667m - 2处理为最佳均高于对照 (除 15g·
667m - 2)。 晋谷 21 号,喷施 7􀆰 5g·667m - 2亚硒酸钠后,
谷子穗重、穗粒重与对照达到显著差异。 晋谷 21 号和
张杂谷 10 号,喷施剂量为 7􀆰 5g·667m - 2亚硒酸钠后,
籽粒千粒重均高于对照,与对照达到极显著差异。 说
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  6 期 叶面喷施亚硒酸钠对谷子光合特性及产量构成的影响
明灌浆期硒肥对谷子籽粒千粒重增加有明显的促进作
用。 大田试验表明, 叶面喷施一定量的微量元素硒对
谷子有一定的增产作用, 增产分别为 0􀆰 73% ~
10􀆰 22% ,1􀆰 68% ~13􀆰 97% ,尤以 7􀆰 5g·667m - 2处理产
量最高,较对照增产达极显著水平。 张杂谷 10 号较晋
谷 21 号增幅明显,且在较高浓度时,产量也有所提高。
3  讨论
3􀆰 1  叶面喷施亚硒酸钠对谷子光合特性的影响
光合作用是作物产量的原动力,叶绿素是进行光
合作用的物质基础,在吸收和转化光能方面发挥了巨
大作用。 本试验表明,硒可以提高谷子叶绿素含量,这
           
与院金谒等[14]的研究结果一致,适量的硒可以显著提
高叶绿素含量,且在小麦[15]、油菜[16]、生菜[17]、胡萝
卜[18]、辣椒[19]等多种作物上均有报道。 在硒的生理
浓度范围内,硒可以促进作物对 P、K、Ca、Mg、Zn、Mo
等元素的吸收,而这些元素大多能促进或参与叶绿素
的合成过程[20],因此,硒提高叶绿素含量可能是通过
促进对叶绿素合成有关元素的吸收来实现的。
硒提高谷子叶片的净光合速率,可能是由于硒引
起叶绿素含量增加,导致光合作用增强,进而引起净光
合速率提高。 同时,施硒提高了谷子叶片的气孔导度
和降低了胞间 CO2 的浓度,表明适量的硒有助于调节
气孔正常开闭,从而利于 CO2 的交换,增强 CO2 同化
能力,提高光合速率[21]。
表 1  不同浓度亚硒酸钠处理对谷子产量的影响
Table 1  Effect of different concentrations of Na2SeO3 treatment on yield of foxtail millet
品种
Variety
处理
Treatment /
(g·667m - 2)
穗长
Ear
Length / cm
穗重
Ear
Weight / g
穗粒重
Ear grain
Weight / g
千粒重
1000 - grain
weight / g
产量
Yield /
(kg·667m - 2)
增产率
Rate of
production / %
晋谷 21 号 CK 24􀆰 57 a A 22􀆰 35 bc A 16􀆰 84 b AB 3􀆰 11 d C 228􀆰 43d D —
‘Jin gu21’ 2􀆰 5 25􀆰 37 a A 25􀆰 37 abc A 17􀆰 79 b AB 3􀆰 21 bc BC 230􀆰 11d D 0􀆰 73
5 25􀆰 47 a A 25􀆰 59 abc A 19􀆰 51 ab AB 3􀆰 24 bc AB 236􀆰 78c C 3􀆰 65
7􀆰 5 26􀆰 43 a A 32􀆰 63 a A 26􀆰 55 a A 3􀆰 34 a A 251􀆰 79a A 10􀆰 22
10 25􀆰 93 a A 31􀆰 71 ab A 22􀆰 62 ab AB 3􀆰 29 ab AB 250􀆰 13a A 9􀆰 49
12􀆰 5 25􀆰 77 a A 28􀆰 74 abc A 21􀆰 50 ab AB 3􀆰 28 abc AB 245􀆰 11b B 7􀆰 30
15 24􀆰 30 a A 21􀆰 58 c A 15􀆰 22 b B 3􀆰 20 c BC 229􀆰 42d D 0􀆰 43
张杂谷 10 号 CK 28􀆰 87 a A 25􀆰 79 ab A 19􀆰 27 ab A 3􀆰 16 b C 298􀆰 47e E —
‘Zhang za10’ 2􀆰 5 29􀆰 23 a A 25􀆰 86 ab A 19􀆰 64 ab A 3􀆰 19 b BC 303􀆰 49d D 1􀆰 68
5 29􀆰 63 a A 26􀆰 16 ab A 21􀆰 37 ab A 3􀆰 30 a ABC 305􀆰 15d D 2􀆰 23
7􀆰 5 30􀆰 67 a A 35􀆰 68 a A 28􀆰 12 a A 3􀆰 37 a A 340􀆰 17a A 13􀆰 97
10 30􀆰 20 a A 32􀆰 35 ab A 25􀆰 22 ab A 3􀆰 35 a A 333􀆰 50b B 11􀆰 73
12􀆰 5 30􀆰 00 a A 31􀆰 26 ab A 23􀆰 51 ab A 3􀆰 32 a AB 311􀆰 82c C 4􀆰 47
15 28􀆰 30 a A 19􀆰 93 b A 16􀆰 49 b A 3􀆰 18 b BC 303􀆰 42d D 1􀆰 65
    注:同列数据后不同字母表示在 0􀆰 01 或 0􀆰 05 水平差异显著。
Note:Values followed by different letters within a column are significantly different at the 0􀆰 01 and 0􀆰 05 levels, respectively.
    研究发现低浓度的亚硒酸钠处理对改善谷子光合
特性有显著的效果,高浓度亚硒酸钠处理则有相反的
作用,这与马友华等[22]在硒肥上的研究报道相一致。
高浓度的硒处理谷子光合特性降低,可能是硒取代了
叶绿素合成过程酶的肽链中 SH -的部分硫(因为硒
和硫属于同一主族元素),改变了它们的正常构型,抑
制了酶的活性而阻碍了叶绿素的合成,进而导致光合
作用降低[23]。 本研究中亚硒酸钠浓度最高达 15g·
667m - 2,虽然没有发现对谷子有明显不良影响,但谷
子叶片叶绿素含量、净光合速率和气孔导度呈现降低
趋势。 在本试验条件下,叶面喷施亚硒酸钠为 7􀆰 5g·
667m - 2对谷子的光合特性改善效果最好,且对晋谷 21
号的影响较张杂谷 10 号明显,表明张杂谷 10 号是具
有一定耐硒能力的作物。
3􀆰 2  叶面喷施亚硒酸钠对谷子叶绿素荧光参数的影

植物体内的叶绿素荧光与光合作用的反应过程紧
密相关,叶绿素荧光是光合作用的探针,能够探测许多
有关植物光合作用的信息,特别是在环境胁迫下光合
机构的功能受到的影响[25]。
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Fv / Fm 和 Y(Ⅱ)是反映 PSⅡ光能利用效率的参
数。 较高的 Y(Ⅱ)有利于提高植物的光能转化率,为
暗反应的碳同化积累更多的能量[26]。 而 Fv / Fm 表示
光反应中心 PSⅡ的原初光能转换效率,刘瑞显等[27]
的研究表明,Fv / Fm降低是光合作用抑制的显著特征。
Fv / Fo常用于度量 PSⅡ的潜在光化学活性,与 Fv / Fm
均是反映了植物胁迫程度的常用指标。 有研究发现,
叶绿体电子传递速率与硒的存在与否及其含量的多少
有显著相关性。 在一定范围内( < 0􀆰 10mg·L - 1),硒增
强了叶绿体电子传递速率,而在较高浓度(≧1mg·
L - 1)时则导致其速率降低,说明硒在植物体内可能参
与了能量代谢过程[28],这是由于植物体内的含硒蛋
白,且植物体内又存在着硫氧蛋白和铁硫蛋白,它们在
光合作用电子传递和叶绿体中酶的激活方面而起着非
常重要的作用,因此有人推测,植物体内是否也存在类
似于硫氧蛋白和铁硫蛋白这样的硒蛋白结构,从而在
光合作用的电子传递中发挥着作用[29]。 光合系统受
硒的影响是复杂的,作用机理有待于进一步探讨。
本研究中亚硒酸钠处理后谷子叶片的 Y(Ⅱ)、
ETR、qP、Fv / Fm 和 Fv / Fo,表现为随着时间的延续先
升高后降低的趋势。 各用量处理后,晋谷 21 号和张杂
谷 10 号倒二叶的 Y(Ⅱ)、ETR、qP、Fv / Fm和 Fv / Fo 随
亚硒酸钠用量的增加呈先升高后降低的趋势,7􀆰 5g·
667m - 2处理达最大值,这反映了低硒和高硒处理均导
致谷子叶片 PSⅡ开放中心的比例和参与 CO2 固定的
电子减少,使光合电子传递能力减弱,叶片暗反应受
阻,光合速率下降。
3􀆰 3  叶面喷施亚硒酸钠对谷子产量的影响
研究证明,适量的硒可以提高小麦产量[30 - 31]。 关
于硒对谷子产量影响的报道还相对较少,本试验得出,
在谷子灌浆期叶面喷硒对谷子产量有影响,且能明显
地提高谷子的千粒重、穗粒重、穂重。 此外,得出不同
的结果可能也与品种、生长环境等祠因素有关。
4  结论
综合硒肥对谷子的影响,在灌浆期叶面喷施的亚
硒酸钠,可以有效提高谷子叶片的光合特性,增加谷子
的千粒重、穗粒重、穂重及产量。 试验证明,当灌浆期
喷施 7􀆰 5g·667m - 2亚硒酸钠时,谷子光合性能达到最
优,产量达到最高。 因此,在实际生产中,可以选择在
灌浆期喷施亚硒酸钠,作为提高谷子高产、稳产和优质
的技术措施进一步推广应用。 关于硒对植物体内代谢
和生长发育的调控机理,也有许多报道,至于谷子喷施
硒肥后,对体内代谢的调控机理如何,尚需进一步研
究。
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Effects of Foliar Application of Na2 SeO3 on Photosynthetic
Characteristics and Yield of Foxtail Millet
GUO Mei⁃jun  GUO Ping⁃yi  YUAN Xiang ⁃ yang  GAO Hong  GAO Zhen⁃pan  FENG Lei
Wang Bin⁃qiang  NING Na  YU Kai⁃kai  DONG Shu⁃qi
(Lab of Crop Chemical Regulation and Chemical Weed Control, College of Agronomy, Shanxi Agricultural University, Taigu, Shanxi  030801)
Abstract:Field experiment was conducted to study effects on photosynthetic characteristics and yield of millet through
spraying Na2SeO3(2􀆰 5, 5, 7􀆰 5, 10, 12􀆰 5, 15g·667m - 2) in grain filling stage, with the material of “ Jin gu21“and
“Zhang za10”. The results showed that, the Chlorophyll content, Net photosynthetic rate (Pn)、Stomatal conductance
(Gs)、Y(Ⅱ)、ETR、qP、Fv / Fm and Fv / Fo were increased with the increase of spraying selenium concentrations, which
showed a trend of increasing at first and then decreasing; but the changes of Internal CO2 concentration ( Ci) were
presented a tendency of opposite. Application of Na2SeO3 in grain filling period affected 1000 - grain weight, grain
weight per ear and ear weight intensity most. Compared with the control, photosynthetic pigment content and
photosynthetic characteristics of millet with spraying 7􀆰 5g·667m - 2 Na2SeO3 were significantly decreased; and yield of
millet was improved. On the basis of analysis of factors indexes, it would be appropriate for spraying 7􀆰 5g·667m - 2
Na2SeO3 in foxtail millet.
Key words:Foxtail millet; Selenium; Photosynthetic characteristics; Chlorophyll fluorescence; Yield
7011