氮磷營(yíng)養(yǎng)對(duì)水曲柳苗木光合作用和氮同化的影響.pdf

1、氮、磷是樹木必需的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)，在自然界中它們影響著樹木個(gè)體的生長(zhǎng)、群落的發(fā)育及整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。因此，研究不同N和P營(yíng)養(yǎng)條件下樹木的適應(yīng)性機(jī)制和養(yǎng)分利用過程，能夠使我們更好地認(rèn)識(shí)和發(fā)揮樹木潛在的生理生態(tài)功能、提高森林生產(chǎn)力，科學(xué)地進(jìn)行森林生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)營(yíng)與管理。 本實(shí)驗(yàn)以一年生水曲柳苗木為試驗(yàn)材料，在溫室內(nèi)利用沙培進(jìn)行養(yǎng)分處理。其中分為氮素濃度處理(1、8、16mmolL-1)；不同磷素供給水平處理(0.125、0.25、0.5

2、、1mmolL-1)和不同比例氮素形態(tài)處理(氨態(tài)氮和硝態(tài)氮比例分別為：100：0、75：25、50：50、25：75、0：100)。處理兩個(gè)月后，取樣測(cè)定各項(xiàng)光合指標(biāo)、根系和葉片中不同形態(tài)氮素的含量及各類同化酶的活性。主要結(jié)論如下： (1)較高的氮素供給濃度能夠促進(jìn)葉片的光合作用。隨供氮水平的提高，葉片的表觀量子效率、飽和光光合速率和葉綠素含量都增大，但可溶性蛋白含量與此相反。葉片PSⅡ反應(yīng)中心在氮充足時(shí)活性也較高，PSⅡ光化學(xué)

3、最大量子效率(Fv/Fm)和PSⅡ的實(shí)際光化學(xué)量子效率(φPSⅡ)的值在供氮最多時(shí)達(dá)到最高，而光化學(xué)猝滅(qP)和非光化學(xué)猝滅(qNP)在氮素供給最高時(shí)值最低。 (2)磷素供給對(duì)光合作用的影響與供磷水平正相關(guān)。在低磷處理下，苗木的表觀量子效率、飽和光光合速率、可溶性蛋白和葉綠素含量降低，而在高磷供給濃度時(shí)達(dá)到最大值。葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)變化規(guī)律不明顯，在磷供給濃度為0.25mmolL-1，PSⅡ反應(yīng)中心活性較高，此時(shí)Fv/Fm和φ

4、PSⅡ值最高，而qP的值最低。 (3)硝態(tài)氮和氨態(tài)氮混施時(shí)有利于水曲柳苗木的光合作用，而且在硝態(tài)氮占75％時(shí)最有效，葉片的表觀量子效率、飽和光光合速率和葉綠素含量的值此時(shí)最高，而可溶性蛋白含量最低。葉綠素?zé)晒鈪?shù)的值也與此相似，F(xiàn)v/Fm和φPSⅡ值在此時(shí)最大，而熒光促滅(qP和qNP)的值最低。 (4)不同氮素水平下，水曲柳苗木葉片中無機(jī)氮和可溶性蛋白氮含量較大，其中可溶性蛋白、氨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量均高于根系中，但是隨供

5、氮水平的提高根系中所占比例逐漸增大。供氮水平較高時(shí)，葉片硝酸還原酶(NR)活性較高，所占比例也高于根系；葉片中谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸脫氫酶(NADH-GDH)、谷氨酸合成酶(NADH-GOGAT)和天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(AAT)活性都與NR的變化相反，而且根系中各類酶的活性高于葉片中。 (5)磷處理對(duì)氮素的分配和同化也有影響，葉片和根系中全氮、硝態(tài)氮和氨態(tài)氮的含量都隨供磷水平的增大而提高，但葉片中所占比例增大。在低磷時(shí)，根系中

6、NR活性較大，硝態(tài)氮的同化主要在此進(jìn)行，而高氮時(shí)則相反。葉片中氨態(tài)氮同化酶GS活性變化較大且沒有規(guī)律，而AAT活性在高磷供應(yīng)時(shí)較高。 (6)不同氮素形態(tài)處理下，葉片中可溶性蛋白、氨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量都在硝態(tài)氮比例為75％時(shí)最低，而根系中的可溶性蛋白和氨態(tài)氮含量則在此時(shí)較高。葉片中NR活性明顯高于根系，而且隨硝態(tài)氮供應(yīng)比例的增大而提高。葉片中氨態(tài)氮同化關(guān)鍵酶GS的活性在硝態(tài)氮比例為75％時(shí)最低，而根系中的則相反，另外根系中NADH-