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不同氮磷钾肥用量对五指毛桃叶绿素含量的影响



全 文 :核 农 学 报 2016,30( 1) : 0193 ~ 0200
Journal of Nuclear Agricultural Sciences
收稿日期: 2014-10-30 接受日期: 2015-07-05
基金项目:国家自然科学基金青年基金( 31301856) ,中国热带农业科学院橡胶研究所基本科研业务费专项( 1630022011009) ,现代农业产业技术
体系建设专项( CARS - 34)
作者简介:李娟,女,副研究员,主要从事胶园间作研究。E-mail: njtrs2003@ 163. com
通讯作者:同第一作者。
文章编号: 1000-8551( 2016) 01-0193-08
不同氮磷钾肥用量对五指毛桃叶绿素含量的影响
李 娟 安 锋 林位夫 周立军 陈俊明
潘 剑 黄坚雄 郑定华
( 中国热带农业科学院橡胶研究所 /农业部儋州热带作物科学观测试验站,海南 儋州 571737)
摘 要:为探讨在“3414”肥料试验中叶绿素仪测定叶绿素的精确度,以及不同施肥处理对五指毛桃叶片
SPAD 值与叶绿素含量的影响,采用 SPAD叶绿素仪和酒精 -丙酮浸提法对五指毛桃不同叶片的 SPAD
值、叶绿素 a、叶绿素 b 和总叶绿素含量进行测定。结果表明,不同施肥处理对五指毛桃 3 片叶片的
SPAD值,倒 1 叶的叶绿素 a、叶绿素 b和总叶绿素含量,倒 2 叶的叶绿素 a以及倒 3 叶的叶绿素 b、总叶
绿素含量的影响不显著;对倒 2 叶的叶绿素 b、总叶绿素含量,倒 3 叶的叶绿素 a影响显著。氮、磷、钾肥
对五指毛桃叶片 SPAD值和叶绿素含量效应依次为 N 肥 > P 肥 > K 肥。SPAD值、叶绿素 a、叶绿素 b及
总叶绿素含量从倒 1 叶至倒 3 叶呈现逐渐增加的趋势,但增加的幅度因施肥处理不同而不同。倒 1 叶
的 SPAD值与叶绿素 a、叶绿素 b及叶绿素总量呈负相关;倒 2 叶的 SPAD 值与叶绿素 a、叶绿素 b 及叶
绿素总量均呈极显著正相关;倒 3 叶的 SPAD值与叶绿素 a呈负相关,而与叶绿素 b 及叶绿素总量均呈
显著正相关,表明在“3414”肥料试验中倒 2 叶的 SPAD值更能准确地预测其叶绿素的绝对含量。该研
究为叶绿素仪在五指毛桃生理实验中正确应用提供了科学依据,也为五指毛桃在成龄胶园间作实践提
供了理论指导。
关键词:五指毛桃;“3414”肥料试验;成龄胶园间作; SPAD值; 叶绿素含量
DOI: 10. 11869 / j. issn. 100-8551. 2016. 01. 0193
五指毛桃 ( Ficus hirta Vahl. ) 是桑科榕属多年生
灌木或落叶小乔木,高 2 ~ 8 m,因其叶子长得像五指、
叶片长且有细毛、果实成熟时像毛桃而得名,为岭南常
用草药。其根可入药,全年均可采收,鲜用或晒干。
《中华药典》记载: 五指毛桃味辛甘、性平、微温,具有
治疗脾虚浮肿、慢性支气管炎、风湿性关节炎、胃痛、产
后无乳、月经不调等症[1 - 5]。除药用外,民间一直将其
作为汤料,煲汤时汤中散发出椰奶香味,且汤的营养丰
富[3]。近年来,以五指毛桃为原料的诸多功能性保健
食品逐渐推出,如五指毛桃酒、五指毛桃香鸡、五指毛
桃汤料、五指毛桃冲剂、五指毛桃含片、五指毛桃软糖、
五指毛桃果冻等[3,6 - 8]。
五指毛桃药用价值和实用价值广、市场需求量大,
但五指毛桃的供应主要为野生,人工种植较少,有关五
指毛桃的研究鲜见报道。此外,由于五指毛桃具有耐
阴性,适合在成龄胶园生长,但其需肥规律、光合作用、
生理生化反应等均不清楚。五指毛桃叶绿素是其光合
作用的主要色素,也是反应五指毛桃叶片光合能力及
其抗逆生理特性的指标之一。叶绿素含量的合成以及
含量的多少不仅受到相关营养元素的影响,同时也受
到植物所在生境条件的限制[9]。而叶绿素含量的高
低直接影响五指毛桃的光合作用能力,反映五指毛桃
积累干物质的能力,并在一定程度上反映叶片的含氮
水平及五指毛桃间作技术措施的合理性。
叶绿素含量的测定方法主要有 2 种,一种是传统
的分光光度法,但具有以下缺点: 第一,需要将待测叶
片从植株上取下来,具有破坏性[10],无法满足在同一
时期、同一叶片上进行气体交换活性等的研究要求
391
核 农 学 报 30 卷
( 包括光合作用与叶绿素的发育与降解等) ; 第二,需
进行叶片组织的萃取并采用分光光度计测定,费工费
时。另一种是 SPAD 叶绿素仪法,SPAD - 502 叶绿素
仪可在田间无损状况下快速测量植物叶片单位面积叶
片当前叶绿素的相对含量,即 SPAD 值[11 - 13]。但不同
物种、同种作物不同叶位叶片及不同栽培条件下利用
SPAD 值预测叶绿素含量的模型准确度存在一定差
别[14 - 17]。对于间种在具有一定荫蔽度的成龄胶园的
五指毛桃不同叶位叶片,SPAD 叶绿素指标是否均能
准确反应其叶绿素情况,有待探讨。因此,本文对不同
施肥处理的五指毛桃的不同叶位叶片的叶绿素含量和
SPAD 值进行了测定,探讨施肥对叶绿素含量和 SPAD
的影响以及不同叶位叶片的叶绿素含量与 SPAD 值间
是否存在相关性,以确定最能代表叶绿素含量的叶片
的 SPDA值,为叶绿素仪正确应用到五指毛桃生理实
验中提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 试验地与材料
试验在中国热带农业科学院橡胶研究所三队成龄
胶园进行,该胶园于 2002 年定植,品种为热研 7 - 20
- 59,由中国热带农业科学院橡胶研究所提供,株行距
为 3 m × 7 m,2010 年开割,试验当年为第 4 割龄。供
试土壤耕层 0 ~ 20 cm,土壤含有机质 10. 92 g·kg -1,
全 N 0. 46 g· kg -1,全 P 0. 32 g· kg -1,全 K 10. 59
g·kg -1,速效 P 31. 20 mg · kg -1,速效 K 32. 77
mg·kg -1,硝态氮 N 8. 62 mg· kg -1,铵态氮 N 3. 25
mg·kg -1,pH值 4. 63。
于 2013 年 7 月,在离橡胶树 2 m远的地方开始种
植,种植密度为 50 cm × 60 cm。供试肥料为尿素( 含
N46. 0% ) ,过磷酸钙 ( 含 P2O5 18. 0% ) ,硫酸钾 ( 含
K2O 60. 0% ) 。
1. 2 试验设计
试验根据《2006 年全国测土配方施肥技术规
范( 试行 ) ( 修改稿 ) 》,采用推荐的“3414”完全方
案设计,设 3 因素 4 水平共 14 个处理,试验设计见
表 1。4 个水平的含义 : 0 水平指不施肥,2 水平指
当地最佳施肥量,1 水平 = 2 水平 × 0. 5,3 水平 ( 过
量施肥水平 ) = 2 水平 × 1. 5。试验处理小区宽 3
m,长 10 m,小区面积 30 m2,小区之间的间隔距离
为 3 m,共计 42 个试验小区,每个处理重复 3 次,试
验小区随机排列。
表 1 试验方案
Table 1 Experimental design / ( kg·hm -2 )
试验编号
Test number
处理
Treatment
N P2O5 K2O
1 N0P0K0 0 ( 0) 0 ( 0) 0 ( 0)
2 N0P2K2 0 ( 0) 2 ( 90) 2 ( 150)
3 N1P2K2 1 ( 60) 2 ( 90) 2 ( 150)
4 N2P0K2 2 ( 120) 0 ( 0) 2 ( 150)
5 N2P1K2 2 ( 120) 1 ( 45) 2 ( 150)
6 N2P2K2 2 ( 120) 2 ( 90) 2 ( 150)
7 N2P3K2 2 ( 120) 3 ( 135) 2 ( 150)
8 N2P2K0 2 ( 120) 2 ( 90) 0 ( 0)
9 N2P2K1 2 ( 120) 2 ( 90) 1 ( 75)
10 N2P2K3 2 ( 120) 2 ( 90) 3 ( 225)
11 N3P2K2 3 ( 180) 2 ( 90) 2 ( 150)
12 N1P1K2 1 ( 60) 1 ( 45) 2 ( 150)
13 N1P2K1 1 ( 60) 2 ( 90) 1 ( 75)
14 N2P1K1 2 ( 120) 1 ( 45) 1 ( 75)
1. 3 测定方法
2014 年 8 月,在各小区随机选择 1 个单株,随机
取其中 1 个分枝,测定其倒 1 ~倒 3 叶( 以枝条顶端第
1 个完全展开的叶为倒 1 叶,余类推) 的 SPAD 值和绿
素含量。
1. 3. 1 叶片 SPAD值测定 分别用 SPAD - 502 叶绿
素仪( 日本柯尼卡美能达) 在选定叶片的叶基、叶中、
叶尖共读取 5 个值,求其平均作为该叶片的 SPAD 值。
采下相应叶片并在 SPAD 测定部位做好标记,冷藏带
回实验室用于叶绿素含量测定。
1. 3. 2 叶片叶绿素含量的测定 叶绿素含量测定采
用丙酮乙醇溶液萃取法[18]。测定之前,先用剪刀剪出
标记的叶片测量区域,剪碎混匀后,称取0. 1 g放入具塞
的试管中,用移液管在试管中加入 10 mL 萃取液,置于
黑暗条件下浸提 24 h 至样品完全发白,期间间隔震荡
试管。萃取液为丙酮∶无水乙醇∶ 蒸馏水为4. 5 ∶ 4. 5 ∶ 1
( 体积比) 的混合液。待叶片完全发白后,震荡均匀溶
液,用移液管取 3 mL 溶液移入至比色皿中,以萃取混
合液为空白对照,于 645 nm 和 663 nm 波长下测定其
吸光度,并计算叶绿素浓度,然后换算成鲜重的叶绿素
含量( mg·g -1 FW) 。
计算公式为: Ca = 12. 7D663 - 2. 59D645 ; Cb =
22. 9D645 - 4. 67D663 ; CT = Ca + Cb。
491
1 期 不同氮磷钾肥用量对五指毛桃叶绿素含量的影响
其中 Ca、Cb 和 GT 分别为叶绿素 a、叶绿素 b 和总
叶绿素浓度; D663和 D645分别为叶绿素溶液在波长 663
nm和 645 nm时的光密度。
叶绿素含量( mg·g -1 FW) =
C( mg·L -1 ) ×萃取液总量( mL)
样品鲜重( g) × 1000
×稀释倍数
其中 C为叶绿素浓度。
1. 4 数据分析
使用 SPSS 17. 0 软件对 SPAD 值、叶绿素含量
在 14 个处理间以及氮肥、磷肥和钾肥的 4 个用量
水平间作单因素的方差分析与邓肯氏复极差多重
比较。同时对叶片的 SPAD 值与叶绿素含量进行相
关分析。
2 结果与分析
2. 1 不同施肥处理下不同叶位叶片 SPAD 值与叶绿
素含量的比较
由表 2 可知,14 个不同配方施肥处理之间五指毛
桃倒 1 叶的 SPAD值、叶绿素 a、叶绿素 b 及总叶绿素
含量无显著差异。其中,SPAD 值最高的是处理 9,
SPAD值为 32. 97,该处理施纯氮量 120 kg·hm -2,纯
磷量 90 kg·hm -2,纯钾量 75 kg·hm -2,而最低的是
处理 2,SPAD 值为 30. 83,该 处 理 施 纯 氮 量 0
kg·hm -2,纯 磷 量 90 kg · hm -2,纯 钾 量 150
kg·hm -2。总叶绿素含量最高的均是处理 8,其含量是
2. 87 mg·g -1 FW,该处理施纯氮量 120 kg·hm -2,纯
磷量 90 kg·hm -2,纯钾量 0 kg·hm -2。总叶绿素含
量最低的是处理 7,含量为 1. 96 mg·g -1 FW,该处理
施纯氮量 120 kg·hm -2,纯磷量 135 kg·hm -2,纯钾
量 150 kg·hm -2。叶绿素 a 与叶绿素 b 的变化趋势与
总叶绿素的趋势基本一致。
14 个不同配方施肥处理之间五指毛桃倒 2 叶的
SPAD值和叶绿素 a含量无显著差异,而叶绿素 b及总
叶绿素含量达到显著差异。SPAD 值最高的是处理
12,SPAD值为 46. 17,该处理施纯氮量 60 kg·hm -2,
纯磷量 45 kg·hm -2,纯钾量 150 kg·hm -2,而 SPAD
值最低的是处理 4,SPAD值为 35. 54,该处理施纯氮量
120 kg·hm -2,纯磷量 0 kg · hm -2,纯钾量 150
kg·hm -2。总叶绿素含量最高的均是处理 5,其含量是
3. 55 mg·g -1 FW,该处理施纯氮量 120 kg·hm -2,纯
磷量 45 kg·hm -2,纯钾量 150 kg·hm -2,而总叶绿素
含量最低的是处理 1,含量为 2. 49 mg·g -1 FW,该处
理施纯氮量 0 kg·hm -2,纯磷量 0 kg·hm -2,纯钾量 0
kg· hm -2。叶绿素 a 与叶绿素 b 的变化趋势与总叶
绿素的趋势基本一致。14 个不同配方施肥处理之间
五指毛桃倒 3 叶的 SPAD 值、叶绿素 b 及总叶绿素含
量无显著差异,而叶绿素 a含量达到显著差异。其中,
SPAD值最高的是处理 12,SPAD 值为 50. 11,该处理
施纯氮量 60 kg·hm -2,纯磷量 45 kg·hm -2,纯钾量
150 kg·hm -2,而 SPAD值最低的是处理 14,SPAD 值
为 41. 38,该处理施纯氮量 120 kg· hm -2,纯磷量 45
kg·hm -2,纯钾量 75 kg·hm -2。总叶绿素含量最高
的均是处理 8,其含量是 3. 76 mg·g -1 FW,该处理施
纯氮量 120 kg·hm -2,纯磷量 90 kg·hm -2,纯钾量 0
kg·hm -2,而总叶绿素含量最低的是处理 6,含量为
3. 13 mg·g -1 FW,该处理施纯氮量 120 kg·hm -2,纯
磷量 90 kg·hm -2,纯钾量 150 kg· hm -2。叶绿素 a
含量最高的均是处理 1,其含量是 2. 12 mg· g -1 FW,
该处理施纯氮量 0 kg·hm -2,纯磷量 0 kg·hm -2,纯
钾量 0 kg·hm -2,而叶绿素 a 含量最低的是处理 14,
含量为 1. 90 mg· g -1 FW,该处理施纯氮量 120 kg·
hm -2,纯磷量 45 kg·hm -2,纯钾量 75 kg·hm -2。叶
绿素 b 含量最高的均是处理 11,其含量是 1. 78
mg·g -1 FW,该处理施纯氮量 180 kg·hm -2,纯磷量
90 kg·hm -2,纯钾量 150 kg·hm -2,而叶绿素 b含量
最低的是处理 6,含量为 1. 19 mg·g -1 FW,该处理施
纯氮量 120 kg· hm -2,纯磷量 90 kg· hm -2,纯钾量
150 kg·hm -2。
综上所述,不同施肥处理对不同叶片的 SPAD值及
叶绿素含量的影响不同。对五指毛桃叶片 SPAD 值和
叶绿素含量效应依次为 N 肥 > P 肥 > K 肥。SPAD值、
叶绿素 a、叶绿素 b、及总叶绿素含量从倒 1 叶至倒 3 叶
的变化趋势均是逐渐增加,增加的幅度因施肥处理不同
而不同。与倒 1叶的 SPAD值相比,倒 2 叶增加的幅度
为 9. 79% ~ 45. 88%,倒 3 叶增加的幅度为 29. 11% ~
58. 33% ;与倒 2叶相比,倒 3 叶增加的幅度为 - 4. 35%
~24. 79%。与倒1叶的叶绿素 a含量相比,倒2叶增加
的幅度为 - 6. 35% ~ 27. 54%,倒 3 叶增加的幅度为
9. 77% ~44. 93% ;与倒 2 叶相比,倒 3 叶的叶绿素 a 含
量增加的幅度为 4. 37% ~31. 68%。与倒 1 叶的叶绿素
b含量相比,倒 2叶增加的幅度为 0 ~ 138. 03%,倒 3 叶
增加的幅度为 52. 27% ~ 194. 83% ;与倒 2 叶相比,倒 3
叶的叶绿素 b 含量增加的幅度为 0. 59% ~ 66. 67% ;与
倒 1叶的总叶绿素含量相比,倒 2 叶增加的幅度为 -
2. 33% ~ 57. 08%,倒 3 叶增加的幅度为 29. 57% ~
89. 29% ;与倒 2叶相比,倒 3 叶的总叶绿素含量增加的
幅度为 4. 51% ~42. 97%。
591
核 农 学 报 30 卷
表 2 不同施肥处理对不同叶位叶片 SPAD 值与叶绿素含量的影响
Table 2 The effect of different fertilization treatment on SPAD value and chlorophyll content of different leaf position
叶位
Leaf position
叶绿素
Chlorophyll
P 值
P value
最大值
Greatest value
最大值处理号
The treatment number
of the greatest value
最小值
Least value
最小值处理号
The treatment number
of the least value
倒 1 叶 First - top - leaf SPAD 0. 427 32. 97 9 30. 83 2
Chla 0. 783 1. 89 8 1. 38 7
Chlb 0. 718 0. 98 8 0. 58 7
Tchl 0. 752 2. 87 8 1. 96 7
倒 2 叶 Second - top - leaf SPAD 0. 097 46. 17 12 35. 54 4
Chla 0. 056 1. 83 12 1. 61 1
Chlb 0. 014 1. 69 5 0. 86 6
Tchl 0. 020 3. 55 5 2. 49 1
倒 3 叶 Third - top - leaf SPAD 0. 238 50. 11 12 42. 51 14
Chla 0. 000 2. 12 1 1. 90 14
Chlb 0. 081 1. 78 11 1. 19 6
Tchl 0. 109 3. 76 8 3. 13 6
2. 2 不同纯氮施肥水平下不同叶位叶片 SPAD 值与
叶绿素含量的比较
当纯磷、纯钾施肥量为推荐施肥水平 2 ( 即施纯磷
90 kg·hm -2、施纯钾 150 kg· hm -2 ) 时,分析不同施
氮水平,即 0 水平 ( 0 kg · hm -2 ) 、1 水平 ( 60
kg·hm -2 ) 、2 水平 ( 120 kg · hm -2 ) 、3 水平 ( 180
kg·hm -2 ) ,对五指毛桃叶片 SPAD 值及叶绿素含量
的影响。由表 3 可知,4 个不同施氮水平之间 3 个叶
片的 SPAD值及总叶绿素含量差异均不显著,说明当
纯磷、纯钾施肥量固定时,纯氮施肥水平的变化并未导
致五指毛桃叶片 SPAD值及总叶绿素含量出现显著变
化,即施氮量对五指毛桃叶片 SPAD 值及总叶绿素含
量影响较小。3 个叶片的 SPAD 值,施氮肥的处理比
不施氮肥处理均高,而叶绿素 a、叶绿素 b 及总叶绿素
含量没有表现此规律。
表 3 不同纯氮施肥水平对不同叶位叶片 SPAD 值与叶绿素含量的影响
Table 3 The effect of different pure nitrogen fertilization level on SPAD value and chlorophyll content of different leaf position
叶位
Leaf position
指标
Index
试验编号 Test number
2 3 6 11
倒 1 叶 First - top - leaf SPAD 30. 83 ± 0. 62a 31. 35 ± 0. 35a 31. 47 ± 1. 08a 31. 67 ± 0. 41a
Chla 1. 64 ± 0. 12a 1. 71 ± 0. 18a 1. 59 ± 0. 07a 1. 64 ± 0. 21a
Chlb 0. 75 ± 0. 08a 0. 83 ± 0. 14a 0. 71 ± 0. 05a 0. 79 ± 0. 16a
Tchl 2. 38 ± 0. 19a 2. 54 ± 0. 32a 2. 30 ± 0. 12a 2. 43 ± 0. 37a
倒 2 叶 Second - top - leaf SPAD 35. 55 ± 4. 53a 37. 55 ± 0. 67a 36. 42 ± 2. 79a 43. 96 ± 1. 71a
Chla 1. 64 ± 0. 11a 1. 77 ± 0. 02a 1. 64 ± 0. 08a 1. 81 ± 0. 03a
Chlb 0. 95 ± 0. 24a 1. 07 ± 0. 06a 0. 86 ± 0. 10a 1. 20 ± 0. 13a
Tchl 2. 59 ± 0. 35a 2. 84 ± 0. 07a 2. 50 ± 0. 18a 3. 00 ± 0. 16a
倒 3 叶 Third - top - leaf SPAD 43. 11 ± 3. 14a 44. 17 ± 2. 02a 44. 34 ± 2. 31a 48. 34 ± 2. 91a
Chla 2. 02 ± 0. 03a 2. 03 ± 0. 02a 1. 94 ± 0. 02b 1. 93 ± 0. 00b
Chlb 1. 31 ± 0. 23ab 1. 52 ± 0. 18ab 1. 19 ± 0. 05b 1. 78 ± 0. 10a
Tchl 3. 33 ± 0. 26a 3. 56 ± 0. 20a 3. 13 ± 0. 07a 3. 7 ± 0. 09a
注:表中的数值为平均值 ±标准误差( n = 3) ,不同小写字母表示差异达 5%显著水平。下同。
Note: The value in the table means average ± standard error ( n = 3 ) . Different small letters mean significant difference at 0. 05 level. The same as
following.
691
1 期 不同氮磷钾肥用量对五指毛桃叶绿素含量的影响
2. 3 不同纯磷施肥水平下不同叶位叶片 SPAD 值与
叶绿素含量的比较
当纯氮、纯钾施肥量为推荐施肥水平 2 ( 即施纯氮
120 kg·hm -2、施纯钾 150 kg·hm -2 ) 时,分析不同施
磷水平,即 0 水平 ( 0 kg · hm -2 ) 、1 水平 ( 45
kg·hm -2 ) 、2 水平 ( 90 kg · hm -2 ) 、3 水平 ( 135
kg·hm -2 ) ,对五指毛桃叶片 SPAD 值及叶绿素含量
的影响。由表 4 可知,4 个不同施磷水平之间所有叶
片的 SPAD值、倒 1 叶的所有叶绿素含量及倒 2 叶的
叶绿素 a差异均不显著,说明当纯氮、纯钾施肥量固定
时,纯磷施肥水平的变化并未导致五指毛桃所有叶片
的 SPAD值、倒 1 叶的所有叶绿素含量及倒 2 叶的叶
绿素 a出现明显变化,即施磷量对五指毛桃叶片所有
叶片的 SPAD值、倒 1 叶的所有叶绿素含量及倒 2 叶
的叶绿素 a影响较小。倒 2 叶的叶绿素 b及总叶绿素
含量的最大值出现在施磷水平 1 处理中,并与其他处
理达到显著差异。倒 3 叶的所有叶绿素含量的最大值
出现在施磷水平 1 与水平 3 处理中,并与施磷水平 2
水平达到显著差异,说明施磷量对倒 2 及倒 3 叶的叶
绿素含量有较大影响。
表 4 不同纯磷施肥水平对不同叶位叶片 SPAD 值与叶绿素含量的影响
Table 4 The effect of different pure phosphorus fertilization level on SPAD value and chlorophyll content of different leaf position
叶位
Leaf position
指标
Index
试验编号 Test number
4 5 6 7
倒 1 叶 First - top - leaf SPAD 32. 37 ± 0. 32a 32. 69 ± 1. 65a 31. 47 ± 1. 08a 31. 73 ± 0. 35a
Chla 1. 69 ± 0. 25a 1. 56 ± 0. 23a 1. 59 ± 0. 07a 1. 38 ± 0. 02a
Chlb 0. 88 ± 0. 24a 0. 71 ± 0. 13a 0. 71 ± 0. 05a 0. 58 ± 0. 01a
Tchl 2. 57 ± 0. 48a 2. 26 ± 0. 35a 2. 30 ± 0. 12a 1. 96 ± 0. 04a
倒 2 叶 Second - top - leaf SPAD 35. 54 ± 3. 98a 42. 07 ± 0. 57a 36. 42 ± 2. 79a 38. 99 ± 0. 61a
Chla 1. 63 ± 0. 10a 1. 86 ± 0. 01a 1. 64 ± 0. 08a 1. 76 ± 0. 05a
Chlb 0. 88 ± 0. 17b 1. 69 ± 0. 07a 0. 86 ± 0. 10b 1. 17 ± 0. 22b
Tchl 2. 51 ± 0. 27b 3. 55 ± 0. 07a 2. 50 ± 0. 18b 2. 93 ± 0. 27ab
倒 3 叶 Third - top - leaf SPAD 44. 35 ± 1. 17a 45. 00 ± 0. 71a 44. 34 ± 2. 31a 44. 89 ± 3. 03a
Chla 1. 99 ± 0. 03ab 2. 01 ± 0. 01a 1. 94 ± 0. 02b 2. 00 ± 0. 01ab
Chlb 1. 34 ± 0. 14ab 1. 70 ± 0. 22a 1. 19 ± 0. 05b 1. 71 ± 0. 13a
Tchl 3. 33 ± 0. 17ab 3. 71 ± 0. 22a 3. 13 ± 0. 07b 3. 71 ± 0. 12a
2. 4 不同纯钾施肥水平下不同叶位叶片 SPAD 值与
叶绿素含量的比较
当纯氮、纯磷施肥量为推荐施肥水平 2 ( 即施纯氮
120 kg·hm -2、施纯磷 90 kg· hm -2 ) 时,分析不同施
钾水平,即 0 水平 ( 0 kg · hm -2 ) 、1 水平 ( 75
kg·hm -2 ) 、2 水平 ( 150 kg · hm -2 ) 、3 水平 ( 225
kg·hm -2 ) ,对五指毛桃叶片 SPAD 值及叶绿素含量
的影响。由表 5 可知,4 个不同施钾水平之间所有叶
片的 SPAD值、倒 2 叶的所有叶绿素含量差异均不显
著,说明当纯氮、纯磷施肥量固定时,纯钾施肥水平的
变化并未导致五指毛桃所所有叶片的 SPAD 值、倒 2
叶的所有叶绿素含量出现明显变化,即施钾量对五指
毛桃叶片所有叶片的 SPAD 值、倒 2 叶的所有叶绿素
含量影响较小。倒 1 叶与倒 3 叶的所有叶绿素含量的
最大值均出现在施钾水平 0 处理中,并显著高于施钾
水平 1 与水平 2 处理中的叶绿素含量,而与施钾水平
3 差异不显著。
2. 5 不同叶位叶片 SPAD 值与叶绿素含量之间的相
关系数
由表 6 可知,倒 1 叶的 SPAD 值与叶绿素 a、叶绿
素 b及叶绿素总量呈负相关; 倒 2 叶的 SPAD 值与叶
绿素 a、叶绿素 b及叶绿素总量均呈极显著正相关;倒
3 叶的 SPAD值与叶绿素 a呈负相关,而与叶绿素 b及
叶绿素总量均呈显著正相关。其中倒 2 叶的 SPAD 值
与叶绿素 a、叶绿素 b 和总叶绿素含量之间的密切程
度为总叶绿素 > 叶绿素 a >叶绿素 b。这些结果说明
不同叶片的 SPAD值与其叶绿素含量存在不同程度的
相关性,在本试验中倒 2 叶的 SPAD 值与其叶绿素含
量最为正相关。因此,倒 2 叶的 SPAD 值更能准确的
预测其叶绿素含量。
791
核 农 学 报 30 卷
表 5 不同纯钾施肥水平对不同叶位叶片 SPAD 值与叶绿素含量的影响
Table 5 The effect of different pure phosphorus fertilization level on SPAD value and chlorophyll content of different leaf position
叶位 Leaf position
指标
Index
试验编号 Test number
8 9 6 10
倒 1 叶 First - top - leaf SPAD 30. 87 ± 0. 31a 32. 97 ± 0. 68a 31. 47 ± 1. 08a 31. 08 ± 0. 25a
Chla 1. 89 ± 0. 04a 1. 64 ± 0. 03b 1. 59 ± 0. 07b 1. 73 ± 0. 11ab
Chlb 0. 98 ± 0. 03a 0. 76 ± 0. 05b 0. 71 ± 0. 05b 0. 82 ± 0. 07ab
Tchl 2. 87 ± 0. 07a 2. 41 ± 0. 08b 2. 30 ± 0. 12b 2. 55 ± 0. 18ab
倒 2 叶 Second - top - leaf SPAD 41. 41 ± 1. 07a 37. 91 ± 1. 93a 36. 42 ± 2. 79a 40. 17 ± 2. 35a
Chla 1. 77 ± 0. 02a 1. 77 ± 0. 03a 1. 64 ± 0. 08a 1. 79 ± 0. 00a
Chlb 1. 09 ± 0. 06a 1. 06 ± 0. 07a 0. 86 ± 0. 10a 1. 10 ± 0. 03a
Tchl 2. 85 ± 0. 09a 2. 82 ± 0. 10a 2. 50 ± 0. 18a 2. 89 ± 0. 03a
倒 3 叶 Third - top - leaf SPAD 47. 45 ± 1. 47a 43. 09 ± 1. 31a 44. 34 ± 2. 31a 46. 09 ± 1. 39a
Chla 1. 99 ± 0. 01a 1. 95 ± 0. 01b 1. 94 ± 0. 02b 1. 96 ± 0. 00ab
Chlb 1. 77 ± 0. 10a 1. 31 ± 0. 06bc 1. 19 ± 0. 05c 1. 58 ± 0. 12ab
Tchl 3. 76 ± 0. 09a 3. 26 ± 0. 07bc 3. 13 ± 0. 07c 3. 54 ± 0. 12ab
表 6 不同叶位叶片 SPAD 值与叶绿素含量之间的相关系数
Table 6 The correlation coefficient between the SPAD value and chlorophyll content of different leaf position
不同叶位 SPAD SPAD of leaf position 叶绿素 a Chlorophyll a 叶绿素 b Chlorophyll b 总叶绿素 Total chlorophyll
倒 1 叶 First-top-leaf - 0. 28 - 0. 155 - 0. 223
倒 2 叶 Second-top-leaf 0. 699** 0. 692** 0. 715**
倒 3 叶 Third-top-leaf - 0. 111 0. 634* 0. 572*
注: * 表示相关显著性在 0. 05 水平;** 表示相关显著性在 0. 01 水平。
Note: * and ** in the table mean significant diffenence at 0. 05 and 0. 01 levels,respectively.
3 讨论
3. 1 不同施肥处理对叶片 SPAD 值和叶绿素含量的
影响
本试验说明,不同施肥处理对不同叶片的 SPAD
值及叶绿素含量的影响不同。除 2 水平 N 处理中五
指毛桃倒 2 叶外,所测定的 3 个叶片 SPAD 值均随施
氮量的增加而增加; 4 个施磷水平中,3 个叶片的
SPAD最大值均在 1 水平磷处理中;倒 1 叶的 SPAD最
大值在 1 水平处理中,倒 2 和倒 3 叶的 SPAD 最大值
在 0 水平处理中。叶绿素含量随不同施肥处理而不
同,但随施氮、磷、钾量的改变未出现规律性变化。氮、
磷、钾施肥量 3 因素对五指毛桃叶片 SPAD 值和叶绿
素含量效应依次为 N 肥 > P 肥 > K 肥。王建林[19]研
究表明,随着氮肥用量的增加,无论是冬小麦还是夏玉
米,叶片叶绿素含量( SPAD 值) 均增大。越鹏等[20]研
究发现在 0 ~ 120 kg· hm -2施氮水平下,甜菜的叶绿
素含量随施氮量增加而增加,过量施氮则增长不显著。
石小红等[21]研究表明,在低施肥量范围内,叶绿素含
量随着施用量的增加而呈递增趋势,当施肥量达到纯
氮量 184 kg·hm -2、纯磷量 112. 13 kg·hm -2、纯钾量
67. 5 kg·hm -2时,叶绿素含量达到最高,之后随着施
肥量的增加叶绿素含量开始下降。张宝林等[22]研究
也发现增施氮、磷、钾肥,尤其是氮肥和磷肥,可以提高
马铃薯叶片中的叶绿素含量。弓建国等[23]研究表明,
磷、钾、肥肥施用量 3 因素中,对马铃薯叶绿素含量效
应依次为 N 肥 > K 肥 > P肥。本研究与前人研究结
果不同,究其原因可能有 2 个方面:一是刚种植 1 年的
五指毛桃需肥量不大;二是成龄胶园隐蔽度比较大,以
致不同施肥处理对叶片的 SPAD值和叶绿素含量影响
不大。
891
1 期 不同氮磷钾肥用量对五指毛桃叶绿素含量的影响
3. 2 叶位对叶片的 SPAD值、叶绿素含量的影响
本研究发现,不同施肥处理的五指毛桃叶片的
SPAD值、叶绿素含量均随叶位的升高而降低。童淑
媛等[24]研究发现,玉米中部叶以上的叶片随叶位的升
高而降低。鱼欢等[25]研究发现胡椒倒 4 叶以上叶位
叶片的 SPAD 也随叶位的升高而降低。但肖关丽
等[26]发现,马铃薯叶片的 SPAD 值随叶位升高而增
加,与本研究结果相反,这说明叶片的 SPAD 值、叶绿
素含量随着叶位的升高表现出的变化规律依据作物而
定。
3. 3 叶片 SPAD值与叶绿素含量的关系
本研究发现,倒 1 叶的 SPAD 值与叶绿素 a、叶绿
素 b及叶绿素总量呈负相关; 倒 2 叶的 SPAD 值与叶
绿素 a、叶绿素 b及叶绿素总量均呈极显著正相关;倒
3 叶的 SPAD值与叶绿素 a呈负相关,而与叶绿素 b及
叶绿素总量均呈显著正相关。苏云松等[27]研究表明,
甘薯、薯蓣、魔芋叶片的 SPAD 值和其叶绿素含量的相
关性均达到了极显著的正相关,可依据 SPAD 值预测
叶绿素含量。王瑞等[28]研究发现,油茶叶片 SPAD 值
与叶绿素 a、叶绿素 b 以及总叶绿素含量间均呈极显
著正相关,也可依据 SPAD 值预测叶绿素含量。本研
究中,只有倒 2 叶的 SPAD 值与叶绿素 a、叶绿素 b 以
及总叶绿素含量间均存在极显著正相关。究其原因可
能有 3 个方面: 1 ) 不同叶片的发育程度不一样; 2 ) 成
龄胶园的荫蔽度较大; 3) 不同施肥处理可能对不同叶
片的发育程度的影响也不一样,最终导致不同叶片的
SPAD值与叶绿素含量的相关性不一样。
4 结论
该研究表明不同施肥处理对不同叶片的 SPAD 值
及叶绿素含量的影响不同。叶片 SPAD 值随施氮量的
增加而增加,而随施磷肥量、钾肥量的改变而改变,未
表现出规律性;叶绿素含量随不同施肥处理而不同,没
有随施氮、磷、钾量的改变而表现出规律性的变化。
氮、磷、钾施肥量 3 因素对五指毛桃叶片 SPAD 值和叶
绿素含量效应依次为 N 肥 > P 肥 > K 肥。此外,在
“3414”肥料试验中倒 2 叶的 SPAD值更能准确的预测
绿素的绝对含量。因此,在成龄胶园间作五指毛桃,用
叶片 SPAD值预测叶绿素绝对含量时,可选择倒 2 叶
作为测定叶片。
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报,2013,33( 2) : 77 - 80
Effects of Different Dosages of NPK Fertilizer on Chlorophyll
Content of Wuzhimaotao
LI Juan AN Feng LIN Weifu ZHOU Lijun CHEN Junming PAN Jian
HUANG Jianxiong ZHENG Dinghua
( Danzhou Investigation & Experiment Station of Tropical Crops,Ministry of Agriculture,P. R /Rubber
Research Institute,Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences,Danzhou,Hainan 571737)
Abstract: To investigate the accuracy of SPAD chlorophyll meter in chlorophyll measurements and the effect of different
fertilization treatments on SPAD value and chlorophyll content of Ficus hirta Vahl. ( Wuzhimaotao) in‘3414’fertilizer
experiment. SPAD value,chlorophyll a,chlorophyll b and total chlorophyll contents of different F. hirta leaf position
were determined with both SPAD chlorophyll meter and alcohol-acetone extraction methods. Results showed that
fertilization treatments showed no significant influence on SPAD values of three leaves chlorophyll a,chlorophyll b and
total chlorophyll contents of the first-top-leaf,as well as chlorophyll a and total chlorophyll contents of the second-top-
leaf,and chlorophyll b and total chlorophyll content of the third-top-leaf. However,fertilization treatments significantly
changed the chlorophyll b and total chlorophyll contents of the second-top -leaf,and the chlorophyll a content of the
third-top-leaf. The effects of nitrogen,phosphorus and potassium applications on the SPAD value and chlorophyll
contents was in the following order: N fertilizer > P fertilizer > K fertilizer. SPAD value,chlorophyll a,chlorophyll b
and total chlorophyll contents,increased,gradually,from the first-top-leaf to the third-top-leaf. There were negative
correlations between SPAD value and chlorophyll a,chlorophyll b and total chlorophyll contents,respectively,for the
first-top-leaf,and negative correlations between SPAD value and chlorophyll a content of the third-top-leaf. However,
significant positive correlations between SPAD value and chlorophyll a,chlorophyll b and total chlorophyll contents,
respectively,were identified for the second-top-leaf. Similarly,significant positive correlations between SPAD value and
chlorophyll b content and total chlorophyll content were found in the third-top-leaf of F. hirta. All these results suggest
that the SPAD value of the second-top-leaf is the best estimation for the chlorophyll contents of F. hirta in the“3414”
fertilizer experiments. These findings provide a scientific basis for using chlorophyll meter correctly in the physiological
experiment of F. hirta,and provide some theoretical guiding for the intercropping of F. hirta with mature rubber.
Keywords: Wuzhimaotao,‘3414’ fertilizer experiments,intercropping of mature rubber plantation,SPAD value,
chlorophyll content
002