不同形态氮素与不同镁浓度供应对烤烟光合荧光特性的影响.pdf
《不同形态氮素与不同镁浓度供应对烤烟光合荧光特性的影响.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《不同形态氮素与不同镁浓度供应对烤烟光合荧光特性的影响.pdf(8页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、中国烟草科学 Chinese Tobacco Science 2023,44(4):17-24 DOI:10.13496/j.issn.1007-5119.2023.04.003 不同形态氮素与不同镁浓度供应对烤烟光合荧光特性的影响 高静娟1,柯玉琴2,谢榕榕1,朱晨宇1,郑朝元1,李文卿3*,李春英3(1.福建农林大学资源与环境学院,国际镁营养研究所,福州 350002;2.福建农林大学生命科学学院,福州 350002;3.福建省烟草专卖局烟草科学研究所,福州 350013)摘 要:为了解不同形态氮素与不同镁浓度对烤烟早期光合荧光特性及生长的影响,以翠碧一号烤烟为材料,采用水培试验方法,在温
2、度较低、光照较弱条件下设置 3 种氮素处理和两个镁水平,分析不同处理烟株光合荧光特性及生长的差异。结果表明,加镁条件下铵、硝态氮各 50%处理烟株的生物量、最大净光合速率(Pmax)、表观量子效率(AQY)和光系统 II(PSII)与光系统 I(PSI)及系统间电子传递链的整体功能活性指数(PI total)均最高,其中生物量相较于纯硝态氮且加镁处理提高 21.7%,相较于纯铵态氮加镁处理提高 96.0%;不加镁条件下全硝态氮处理 Pmax和 AQY 高于铵、硝态氮各 50%处理且显著高于全铵态氮处理。纯硝态氮处理和铵、硝态氮各 50%处理加镁后显著提高各项指标,但加镁对全氨态氮处理没有显著性
3、影响。可见,在温度较低、光照较弱条件下,铵、硝各 50%且加镁处理更有利于烤烟早期的生长发育。关键词:烤烟;氮素形态;镁;光合特性;荧光特性 中图分类号:S572.01 文献标识码:A 文章编号:1007-5119(2023)04-0017-08 Effects of Different Nitrogen Forms and Different Magnesium Concentrations on Photosynthetic Fluorescence Characteristics of Flue-Cured Tobacco GAO Jingjuan1,KE Yuqin2,XIE Rong
4、rong1,ZHU Chenyu1,ZHENG Chaoyuan1,LI Wenqing3*,LI Chunying3(1.College of Resources and Environmental Sciences/International Magnesium Institute,Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou 350002,China;2.College of Life Sciences,Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou 350002,China;3.T
5、obacco Science Institute,Fujian Provincial Tobacco Monopoly Administration,Fuzhou 350013,China)Abstract:In order to understand the effects of different nitrogen forms and magnesium concentrations on the photosynthetic fluorescence characteristics and growth of flue-cured tobacco at early stages,usin
6、g Cuibi No.1 flue-cured tobacco as the material,three nitrogen treatments and two magnesium levels were set under low temperature and low light by a hydroponics test method,and the photosynthetic fluorescence characteristics and growth differences of different treatments were analyzed.The results sh
7、owed that biomass,maximum net photosynthetic rate(Pmax),apparent quantum efficiency(AQY)and the overall functional activity index(PI total)of the electron transport chain between PSII and PSI systems were the highest in the treatment with 50%ammonium and 50%nitrate under the condition of magnesium a
8、pplication.The biomass of the treatment with 50%ammonium and 50%nitrate increased by 21.7%compared with the treatment with pure nitrate nitrogen,and increased by 96.0%compared with the treatment with pure ammonium nitrogen under the condition of magnesium application.Pmax and AQY of the pure nitrate
9、 nitrogen treatment were higher than those of the treatment with 50%ammonium and 50%nitrate and significantly higher than those of the pure ammonium nitrogen treatment under the condition of no magnesium.The addition of magnesium to the treatment of pure nitrate and treatment with 50%ammonium and 50
10、%nitrate significantly improved all the indexes,but had no significant effect on the treatment of pure ammonia.The results showed that under the conditions of low temperature and weak light,the treatment with 50%ammonium and 50%nitrate and magnesium application can significantly improve chloroplast
11、pigment content,electron transport efficiency,enhance photosynthetic capacity,promote biomass accumulation,and is more conducive to the early growth and development of flue-cured tobacco.Keywords:flue-cured tobacco;nitrogen forms;magnesium;photosynthetic characteristic;fluorescent characteristic 氮素是
12、组成叶绿素的基本元素,会影响多种植物的光合能力1,通过参与复杂的生理过程来调节植物的生长发育2。不同氮素形态及其配比会直接影响烤烟叶片光合作用以及营养物质的积累,进而影响烤烟的生长发育及产量品质3。镁是叶绿素分子的中心原子4,而叶绿素是植物光合作用的重要色素,与氮代谢密切相关5。光合作用是作物生长发育的基础和生产力的决定性因素6。叶绿素荧光 基金项目:中国烟草总公司科技项目(110201902002);中国烟草总公司福建省公司重点项目(2019350000240009)作者简介:高静娟(1998-),女,硕士研究生,从事烤烟营养研究。E-mail:。*通信作者,E-mail:li- 收稿日期:
13、2023-02-13 修回日期:2023-04-20 18 中国烟草科学 2023年第44卷 参数能够反映叶片对光能的吸收和利用特性7。在烟苗期,只有光合电子传递过程顺利进行,提高烟株光合作用,才能促进烟株的早生快发,而烟株叶绿体色素含量、光合特性、荧光特性是表征烟株早期快速生长的关键指标,对研究烤烟早期生长有重要意义。何会流等8研究表明,氮素处理可提高凤仙花光合色素含量,调节叶绿素荧光。黄丹等9研究表明施用氮肥能提高烤烟幼苗 PS反应中心的活性和光合作用。刘建等10研究表明铵硝配施更有助于幼苗光合作用能力的增加。烤烟是一种喜温植物,正常生长温度为 25 左右,温度过高或过低都会影响烤烟的生长
14、11。李琦瑶等12研究表明我国南方烟区普遍存在烟苗移栽期低温冷害问题。李文卿等13研究表明,福建烟区 6 月下旬以后采收期的高温强光不利于烟叶清香型风格形成,早栽可以有效避开后期高温强光天气,有利于福建烟叶品质提高和风格彰显,但早栽后一般光照较弱,温度较低,不利于烤烟生长,需要采取措施促进烟株早生快发,以提高烟叶质量。铵态氮和硝态氮在吸收机理上存在差异,一般认为铵态氮的吸收是交换吸收,而硝态氮的吸收是一个耗能过程14。镁是叶绿素的重要成分,对光合作用过程影响显著。本文模拟福建移栽早期光温条件,研究了不同氮素形态与镁肥配施对烟株生长和光合、荧光特性的影响,旨在为福建烤烟早生快发技术的制定提供参考
15、。1 材料与方法 1.1 供试材料 烤烟品种为福建省主栽品种翠碧一号,由三明市烟草公司提供。配制营养液所用药品均为分析纯。1.2 研究地点与方法 1.2.1 试验地点 福建省烟草专卖局烟草科学研究所人工气候室。1.2.2 试验时间 2021 年 8 月 13 至 2021 年 9 月10 日。1.2.3 培养方法 当烟草幼苗长至七叶一心时挑选长势一致,生长健壮的烟苗移栽至 1/2 营养液(pH 5.56.0)的水培盒子(1 L)中,缓苗 1 周进行处理,处理过程中每 3 天加 1 次营养液,每 6 天换 1次营养液。培养环境设置为:日照 12 h/d,光照强度 400 mol/(m2s),温度
16、为白天 16 晚上 10,湿度 70%80%。1.2.4 试验处理 试验共6个处理,分别为A-Mg0、A-Mg2、N-Mg0、N-Mg2、AN-Mg0、AN-Mg2(A:100%NH4+-N;N:100%NO3N;AN:50%NH4+-N+50%NO3-N;Mg0:0 mmol/L Mg;Mg2:2 mmol/L Mg)。各处理加镁营养液配方见表 1,不加镁处理营养液中 MgSO47H2O 改为 2 mmol/L Na2SO4。表 1 营养液配方 Table 1 Nutrient solution formula mg/L 组分 Composition 处理 Treatment A-Mg2 N
17、-Mg2 AN-Mg2 KNO3 360.71 180.36(NH4)2SO4 707.14 353.57 Ca(NO3)2 4H2O 842.86 421.43 KH2PO4 97.14 97.14 97.14 K2SO4 310.71 155.36 CaCl22H2O 525 262.5 MgSO47H2O 492 492 492 FeSO47H2O 5 5 5 EDTA-2Na 6.688 6.688 6.688 H3BO4 2.82 2.82 2.82 MnCl24H2O 1.8 1.8 1.8 ZnSO47H2O 0.247 1 0.247 1 0.247 1 CuSO45H2O 0
18、.078 0.078 0.078 Na2MoO42H2O 0.027 0.027 0.027 1.3 测试项目及方法 以试验处理中 6 种营养液处理 3 周,各处理选择 3 株长势长相均匀一致的烟株,取其上部最新完全展开叶测定光合指标、荧光指标和叶绿素含量,另取 3 株测定生物量。生物量:恒重法,通过水平切割茎基部分成根系和茎秆+叶片,根系清洗后与茎秆+叶片放入烘箱105 杀青 30 min,70 烘干至恒重,称量记录其质量为生物量。叶绿素测定:参照邹琦 Arnon 法15。光响应曲线、CO2响应曲线测定:采用美国 CIRAS-3 便携式光合作用仪测定,CO2钢瓶为 CO2源。设定光强梯度为
19、1800、1500、1200、900、600、300、200、100、50 mol/(m2s),CO2浓度为 400 mol/mol;设定 CO2浓度梯度为 50、100、150、200、250、300、350、400、500、600、700、800、900 mol/mol,光强为 1200 mol/(m2s)。荧光参数及荧光动力学曲线(OJIP)测定:采用Hansatech 公司生产的Pocket PEA叶绿素荧光仪 第 4 期 高静娟等:不同形态氮素与不同镁浓度供应对烤烟光合荧光特性的影响 19 测定,利用暗适应夹暗处理待测叶片 20 min 后进行测定,OJIP 曲线数据为光照射植物叶片
20、前 2 s 内的荧光,每 0.000 01 s 测定 1 次,3 次重复。1.4 数据处理 采用Excel和SPSS 26软件进行数据统计分析,用 SNK 法比较不同处理间差异显著性并进行多重比较。利用 Excel 软件进行均值和标准差的计算以及生成图表。采用光合计算 4.1.1 软件对光响应曲线进行拟合得到暗呼吸速率(Rd)、表观量子效率(AQY)、最大净光合速率(Pmax)和光补偿点(Ic);采用光合作用对CO2响应模型中的双曲线修正模型对净光合速率与外界 CO2浓度曲线(Pn-Ca)进行拟合得到 CO2补偿点;对净光合速率与胞间 CO2浓度曲线(Pn-Ci)曲线进行拟合得到羧化效率。2
21、结 果 2.1 不同处理对烤烟生物量的影响 由图 1 可知,烤烟根系、茎秆+叶片生物量及整株生物量在两种镁水平下对不同形态氮素的响应均为 AN-Mg2N-Mg2A-Mg2、AN-Mg0N-Mg0 A-Mg0,且不同处理间差异显著。在铵硝态氮混合培养和纯硝态氮培养下加入镁后显著提高其生物量,而加镁对纯铵态氮培养下的生物量无显著影响。不同形态氮素、不同镁水平显著影响烤烟根系和茎秆+叶片生物量及整株生物量,而两者的交互作用对生物量没有显著影响。2.2 不同处理对烤烟质体色素含量的影响 由表 2 可知,不加镁条件下烤烟叶绿素含量为AN-Mg0N-Mg0A-Mg0,且各处理间差异显著。加镁条件下烤烟叶绿
22、素含量对不同形态氮素的响应表现为 AN-Mg2 与 N-Mg2 处理没有显著性差异,但均显著高于 A-Mg2 处理;加镁显著提高铵硝态氮混合处理与纯硝态氮处理叶绿素 a、叶绿素 b、总叶绿素和类胡萝卜素含量,而对纯铵态氮处理叶 注:数值为平均值;图中不同小写字母表示处理间差异有统计学意义(p0.05),下同。Note:Values are mean;Different lowercase letters in the figure indicate statistically significant differences between treatments(p0.05),the same
23、below.图 1 烤烟生物量 Fig.1 Flue-cured tobacco biomass 表 2 烤烟叶片叶绿体色素含量 Table 2 Chloroplast pigment content in flue-cured tobacco leaves mg/g 氮形态 Nitrogen form Mg 水平 Mg level 叶绿素 a 含量 Content of chlorophyll a 叶绿素 b 含量 Content of chlorophyll b 总叶绿素含量 Content of total chlorophyll 类胡萝卜素含量 Content of carotenoi
24、d A Mg0 0.0920.003 d 0.0270.001 d 0.1190.004 d 0.0260.001 d Mg2 0.1020.008 d 0.0290.002 d 0.1320.010 d 0.0290.002 d N Mg0 0.1880.011 c 0.0460.002 c 0.2340.013 c 0.0440.002 c Mg2 0.3200.008 a 0.0790.0001 a 0.3990.008 a 0.0740.001 a AN Mg0 0.2220.023 b 0.0540.005 b 0.2760.027 b 0.0550.006 b Mg2 0.3230
25、.025 a 0.0760.006 a 0.3990.031 a 0.0760.005 a ANOVA N*Mg*NMg*注:*,*,*分别表示方差分析在 0.05,0.01 和 0.001 水平上效应显著,下同。Note:*,*and*respectively indicated that the effect of ANOVA was significant at the levels of 0.05,0.01 and 0.001,the same below.abdbcd03691215ANNA平均单株茎秆+叶片生物量Average stem and leaf biomass per p
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 不同 形态 氮素 浓度 供应 烤烟 光合 荧光 特性 影响
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。