不同微量元素和有機肥對芳樟葉綠素熒光參數(shù)的影響

黃秋良，袁宗勝，謝亞兵，陳智勇，陳瑞炎，張國防

(1.福建農(nóng)林大學林學院，福建 福州 350002；2.閩江學院海洋研究院，福建 福州 350108；3.福建省長泰縣林業(yè)局，福建 漳州 363900;4.福建省永安市林業(yè)局，福建 永安 366000)

芳樟(Cinnamomumcamphora)系樟科樟屬的一個生化變種，其含有豐富的芳樟醇(C10H18O)，故稱為芳樟[1]，集珍貴用材、天然名貴香料、園林綠化于一身的多用途樹種[2]。有機肥可有效改善土壤環(huán)境，提高肥力，增加土壤微生物數(shù)量，促進物質(zhì)轉(zhuǎn)化和植物對養(yǎng)分吸收[3，4]。微量元素是維持生命有機體正常生長所必需的營養(yǎng)物質(zhì)，對植物的各種組織和器官的形成和發(fā)育起著重要的作用，參與植物光合作用和呼吸作用，可提高花生葉片的葉綠素含量和光合強度[5-9]。因此，本研究利用二次回歸正交旋轉(zhuǎn)設計，研究微量元素和有機肥對芳樟油料林的葉綠素熒光的影響。

1 材料與方法

1.1 材料來源

試驗材料為6年生優(yōu)良芳樟油料林(牡丹1號)，于9月對芳樟油料林進行統(tǒng)一平茬(留樁30 cm)，于10月對芳樟油料林進行施肥試驗。

1.2 試驗地概況

試驗地位于福建省泉州市永春縣南美村芳樟油料林試驗基地，試驗林造林密度5 104株hm-2。試驗基地的海拔300 m，屬亞熱帶季風氣候，年平均氣溫21.6 ℃左右，年均降雨量達1 304.2 mm，年均無霜期約330 d。試驗地為丘陵地、山地紅壤，土層深厚，肥力中等。

1.3 試驗設計

芳樟施肥試驗采用二次回歸正交旋轉(zhuǎn)試驗設計(見表1、表2)。共設16個試驗處理+1個對照空白處理(不施肥)，每個處理3次重復，每個重復50株。將微量元素和有機肥按照試驗設計，在距離芳樟樹樁30 cm處環(huán)狀擴穴，施入肥料，回填表土。

表1 微量元素和有機肥處理水平

注：微量元素含有鐵、銅、鋅、錳、鉬、硼、碘、鉻等元素；有機肥的有機質(zhì)≥22.0%

1.4 芳樟葉綠素熒光參數(shù)的測定

從施肥后的翌年8月，隨機選取每個試驗組和對照組30株為采樣對象進行葉綠素熒光參數(shù)測定。葉綠素熒光參數(shù)測定：采用便攜式葉綠素熒光參數(shù)(0～30 p)，對各植株1/2高度的相同部位成熟葉片，進行暗處理20 min，然后測定Fo、Fv/Fm、Fv/Fo等，求出每株芳樟片葉的平均值，進行3個重復。數(shù)據(jù)采用Excel 2017和DPS7.05軟件統(tǒng)計。

2 結(jié)果分析

2.1 不同微量元素和有機肥對芳樟葉綠素熒光參數(shù)的方差分析

由表2可知，芳樟的初始熒光參數(shù)(Fo)、最大熒光參數(shù)(Fm)、可變熒參數(shù)光(Fv)、PSⅡ最大光化學效率(Fv/Fm)、PSⅡ潛在活性(Fv/Fo)和PSⅡ初始的Fm/Fo的P值均為0.000 1，表明，不同微量元素和有機肥處理對芳樟葉綠素熒光參數(shù)存在極顯著差異影響。

表2 不同微量元素和有機肥對芳樟葉綠素熒光參數(shù)的方差分析

2.2 不同微量元素和有機肥對芳樟初始熒光Fo和最大熒光Fm的影響

由表3可知，對照組的初始熒光56.81，試驗組的初始熒光值為40.76～54.45，比對照組低5.86%～25.75%。表明，在不同微量元素和有機肥的作用下，降低了葉綠素初始熒光Fo值，提高了試驗組芳樟的PSⅡ反應中心酶的活性。對照組最大熒光是175.67，試驗組最大熒光平均值為220.70，比對照組高出25.63%，表明，在不同微量元素和有機肥的作用下，提高了試驗組芳樟的PSⅡ電子傳遞鏈受體的PQ庫，降低熱猝滅，提升光合速率。

表3不同微量元素和有機肥對芳樟葉綠素熒光參數(shù)的影響

處理措施組合有機肥/g微量元素/gFoFmFvFv/FoFm/FoFv/FmT11 500454.32237.26172.942.692.690.73T21 500351.12241.29180.172.953.950.75T31 000454.45243.19178.742.773.770.73T41 000352.13227.74165.612.673.670.73T57503.549.29212.81153.522.593.590.72T61 7503.551.77239.56177.792.883.880.74T71 2502.549.94221.19161.252.693.690.73T81 2504.540.76238.31187.553.694.690.79T91 2503.552.65209.86147.212.353.350.70T101 2503.552.45200.11137.662.203.200.69T111 2503.551.60208.27146.672.383.380.70T121 2503.552.16201.44139.282.243.240.69T131 2503.553.11219.52156.412.483.480.71T141 2503.551.56205.13143.572.333.330.70T151 2503.550.79211.97151.1812.493.490.71T161 2503.552.01213.55151.542.443.440.71CK0056.81175.67118.862.093.090.68

2.3 不同微量元素和有機肥對芳樟的Fv值和Fm/Fo值的影響

由表3可知，對照組的可變熒光Fv是118.86，試驗組可變熒光Fv平均值為159.44，試驗組的可變熒光Fv比對照組可變熒光Fv高出34.14%。表明，在不同微量元素和有機肥的作用下，試驗組芳樟的PSⅡ反應中心活性較高，還原能力較強。對照組的Fm/Fo值是3.09，試驗組的Fm/Fo平均值為3.55，比對照組高出14.97%。表明，在不同微量元素和有機肥的作用下，試驗組間PSⅡ的電子傳遞情況較穩(wěn)定。

2.4 不同微量元素和有機肥對芳樟的Fv/Fo值和Fv/Fm值的影響

由表3可知，對照組的PSⅡ的潛在活性Fv/Fo值是2.09，試驗組的PSⅡ的潛在活性Fv/Fo平均值為2.62，比對照組的高出25.12%。表明，在不同微量元素和有機肥的作用下，芳樟光合作用的光能利用效率更高。對照組最大光化學效率Fv/Fm是0.68，試驗組最大光化學效率Fv/Fm平均值為0.72，比對照組最大光化學效率Fv/Fm高出5.97%。表明，在不同微量元素和有機肥的作用下，試驗組總體上的光能轉(zhuǎn)換率高于對照組的光能轉(zhuǎn)換率。

3 小結(jié)

微量元素是維持生命有機體正常生長所必需的營養(yǎng)物質(zhì)，其通過結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)性機制，參與酶、激素和維生素等活性物質(zhì)的構(gòu)成和活化，維持正常的生命活動[10]。葉綠素熒光參數(shù)是研究光合作用過程中光系統(tǒng)對光能的吸收、傳遞、耗散、分配以及PSⅡ及其電子傳遞過程的一種研究植物光合作用的重要方法。不同微量元素和有機肥處理對芳樟葉綠素熒光參數(shù)存在極顯著差異影響(P=0.000 1)。在不同微量元素和有機肥的作用下能夠降低最小初始熒光(Fo) 和提高芳樟暗適應葉片最大熒光(Fm) 、可變熒光(Fv) 、原初光能轉(zhuǎn)化效率(Fv/Fm)、PSⅡ潛在活性(Fv/Fo)、傳遞給PSⅡ的電子數(shù)量(Fm/Fo)，提高了芳樟的光能利用率。