光氮互作对海南风吹楠苗木生长生理的影响

发布时间：2020-06-04 17:56

【摘要】：海南风吹楠的药用价值、材质经济价值高,也是优质的绿化树种,但己处于濒危状态。加强对海南风吹楠栽培管理的研究,为其育苗提供理论依据和为造林绿化工程提供优质苗木具有重要意义。在植物生长过程中,光与氮维持平衡的供应水平是发挥最佳互作效应的基础,对提高植株叶片的光合作用起到关键的作用。以往海南风吹楠的研究主要集中在物候、种子传播和更新方式、药用价值等方面,而鲜有光氮双因素对苗木生长、生理影响的文献。因此,本试验以海南风吹楠苗木为供试材料,采用4种光照(100%、67.5%、45.7%、15.6%的自然光)和5种氮素(纯N含量0、1.8、3.6、5.4、7.2g/株)的双因素完全随机区组方案,通过测定生长、光合、生理和养分含量等指标,以期探明适宜海南风吹楠苗木生长的最佳光氮条件。结果表明:(1)与对照(100%)相比,67.5%和45.7%的自然光透光率明显有利于提高株高、地径相对增长量、叶面积、根系、生物量干重和降低根冠比,但15.6%的自然光则抑制了苗木的生长。相同遮光下,随氮素增大苗木各生长指标均呈先升高后降低的趋势。6-9月份苗木生长速度最快,占到整个时期株高的79.3%,地径占66.7%。综合来看,1.8 g/株的低氮处理与67.5%的透光率处理组合有利于苗木生长,氮含量大于3.6 g/株与45.7%透光率组合较好。(2)相同氮素下,遮荫明显降低中期可溶性糖含量(SS)、可溶性蛋白含量(SP)、游离脯氨酸含量(Pro)和丙二醛(MDA)含量,说明遮阴有利于缓解苗木在全光照下的强光胁迫。施加氮肥有助于减少中期光照强度过大造成的抗氧化酶积累。遮荫明显提高终期SP、POD活性和SOD活性,体现苗木提高抗氧化酶活性清除活性氧,维持植株正常生长。而在终期时,氮肥施用SS、Pro和POD先增大后减少,对45.7%透光率下的MDA有明显降低作用。(3)同氮水平下,遮荫明显提高苗木叶绿素含量和净光速率(Pn)。随遮荫增大,两个时期Pn、中期气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)则表现为先增大后减少,波峰在67.5%的透光率,说明适度遮荫有利于提高光合效率。然而,0、7.2g/株的氮含量条件下,透光率15.6%处理明显提高初始荧光(Fo),降低实际量子产量Y(II)、电子传递速率(ETR)、光化学猝灭系数(qP),说明氮素缺乏和过多情况下过度遮荫会减少光化学过程的光能。与不施氮和7.2g/株氮肥处理比,施氮量为1.8、3.6、5.4g/株的处理显著增大Fo、Y(II)、ETR,降低量子产量Y(NPQ)和非光化学猝灭系数(NPQ)。(4)相同氮素条件下,遮荫均降低了中期苗木土壤和叶片的铵态氮含量,且土壤脲酶活性和叶片谷氨酰胺合成酶均明显下降。相同遮荫下,增施氮肥有利于提高中期土壤、叶片总氮和土壤铵态氮、终期叶片总氮、终期土壤铵态氮含量,但对终期叶片铵态氮则有减少的趋势。高氮(N≥3.6g/株)条件下,45.7%透光率处理有利于提高中期土壤和叶片总氮含量,但遮透光率仅15.6%时反而降低。N≤5.4g/株时,遮荫有利于终期叶片总氮含量,但氮含量为7.2g/株时遮荫反而降低终期叶片总氮含量。(5)海南风吹楠苗木隶属度值和苗木质量最高的是处理L1N2(L=67.5%,N=3.6g/株),属中抗型。同一光照水平的,施加氮肥隶属度值和QI均大于不施氮处理。其整体生长二次响应面为正凸面,最大的光氮耦合水平在L=0.65,N=4.6g附近。综上可知,在适度遮阴和施氮的作用下,海南风吹楠苗木一方面通过调节苗木自身生理渗透调节物质和抗氧化酶来缓解强光的胁迫,另一方面提高光合效率和土壤与叶片中氮含量,从而促进苗木的生长发育。然而,无论是全光照或过度遮荫,还是氮肥缺失或过量均不利于苗木生长,在海南风吹楠苗木栽培过程中创造67.5%光照,并施加氮肥约4.6g最有利于苗木生长发育。
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S792.99

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