氮肥與緩釋肥配施對(duì)丹參幼苗葉綠素含量和光合特性的影響

朱 亞,趙永平

(1.商洛學(xué)院 生物醫(yī)藥與食品工程學(xué)院，陜西 商洛 726000;2.陜西秦嶺特色生物資源產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，陜西 商洛 726000)

丹參(SalviamiltiorrhizaBunge)為唇形科鼠尾草屬多年生草本植物，丹參的根部有藥用價(jià)值，具有祛淤、止痛、活清心和除煩的功效[1,2]。主要分布在我國(guó)的山東、河北、陜西、四川等地區(qū)，喜光照充足、溫暖濕潤(rùn)、土質(zhì)疏松的生長(zhǎng)環(huán)境，對(duì)土壤酸堿度要求不高，因此大多數(shù)省份均有栽培。丹參主要以干燥的根及根莖入藥，其主要含有丹參酮類和酚酸類活性成分，具有抗菌抗炎、活血祛痰、養(yǎng)血安神等功效，主要用于治療心血管系統(tǒng)疾病、月經(jīng)不調(diào)、淤血疼痛、心煩失眠等病癥，被廣泛應(yīng)用于中醫(yī)藥領(lǐng)域[1,3]。伴隨著丹參生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，丹參的施肥、病蟲(chóng)害防治等栽培管理，對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的影響更加顯著，直接影響產(chǎn)品的藥效、企業(yè)、種植戶的收入以及延伸的一系列土地、環(huán)境等問(wèn)題。

中國(guó)是世界上氮肥用量最大的國(guó)家之一，而利用效率卻遠(yuǎn)低于世界平均水平，這不僅造成了資源上的浪費(fèi)、增加了生產(chǎn)的成本，而且還導(dǎo)致環(huán)境及健康問(wèn)題[4]。緩釋肥是指由于肥料的化學(xué)成分改變或表面包涂半透水性或不透水性物質(zhì)而使其中的有效養(yǎng)分緩慢釋放的肥料，肥效持久，一次施用能滿足作物整個(gè)或多個(gè)生長(zhǎng)季對(duì)養(yǎng)分的需要，減少養(yǎng)分淋失[5]，因此，開(kāi)發(fā)利用緩釋肥對(duì)提高肥料利用率、減少氮肥過(guò)度使用、降低農(nóng)民生產(chǎn)成本和環(huán)境污染等具有重要意義，除此之外，緩釋肥可實(shí)現(xiàn)一次性施入，簡(jiǎn)單化了施肥的技術(shù)[6]。鑒于此，本試驗(yàn)研究了盆栽條件下，氮肥和緩釋肥配施對(duì)丹參幼苗葉綠素含量和光合生理變化的影響，以期初步明確其作用規(guī)律，篩選適宜的肥料配施比例和用量，為丹參的高效栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1供試材料

供試丹參種苗為陜西天士力植物藥業(yè)有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用兩因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，以尿素(含N≥46.4﹪)為氮肥來(lái)源，設(shè)置四個(gè)水平(A因素)，試驗(yàn)在基施等量磷、鉀肥基礎(chǔ)上，氮肥施用量為：0、150 、300、450 kg·hm-2，分別用A1、A2、A3、A4表示。緩釋肥設(shè)也是四個(gè)水平(B因素)，即：B1：施用多維肥精，B2：噴施葉綠寶，B3：施用多維肥精+噴施葉綠寶，B4：不施用。選用盆口直徑為22 cm、盆高30 cm的塑料盆，將蛭石、珍珠巖、栽培地表層土按1∶1∶1體積比例混合均勻，裝入盆中，共計(jì)16個(gè)處理，每個(gè)處理栽種長(zhǎng)勢(shì)一致的丹參幼苗五株，出苗后，留3株壯苗，重復(fù)3次，常規(guī)管理，60 d后取樣測(cè)定植株的各項(xiàng)指標(biāo)。

1.3 測(cè)定方法

(1)葉綠素含量葉綠素含量測(cè)定采用丙酮提取法[7]。

(2)光合作用指標(biāo)選擇晴天無(wú)風(fēng)的上午9：00～11：00，采用Li-6400型便攜式光合測(cè)定系統(tǒng)測(cè)定丹參幼苗葉片的光合速率(Pn, μmol ·m-2·s-1)、蒸騰速率(Tr, mmol · m-2·s-1)、氣孔導(dǎo)度(Gs, mol·m-2·s-1)、胞間CO2濃度(Ci, μmol·m-2·s-1)等生理指標(biāo)，每個(gè)處理隨機(jī)測(cè)定3株。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Microsoft Excel 2003和DPS7.05 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮肥與緩釋肥配施對(duì)丹參幼苗葉綠素含量變化的影響

由表1可以看出，同一緩釋肥處理，隨著施氮量的增加，丹參葉綠素含量總體呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì)，其中，在施氮量為150 kg·hm-2，配施多維肥精并噴施葉綠寶時(shí)，丹參幼苗葉綠素a含量、葉綠素b含量和葉綠素總量均達(dá)到最大值，分別較不施氮肥和緩釋肥處理提高1.25、1.33、1.20倍。

表1 氮肥與緩釋肥配施對(duì)丹參幼苗葉綠素含量變化的影響 (mg·g-1FW)

2.2 氮肥與緩釋肥配施對(duì)丹參幼苗光合速率的影響

由圖1可以看出，不同氮肥和緩釋肥配施處理間光合速率變化差異顯著，同一施氮水平，不同緩釋肥處理光合速率光合速率變化趨勢(shì)不盡相同。在A3B1和A4B3(N300 kg·hm-2+多維肥精和N450 kg·hm-2+多維肥精+葉綠寶)處理下，光合速率均較高，不施氮肥條件下，各緩釋肥處理光合速率總體低于相同水平各施氮處理光合速率。

2.3 氮肥與緩釋肥配施對(duì)丹參幼苗氣孔導(dǎo)度的影響

植物與環(huán)境通過(guò)葉片上的氣孔進(jìn)行水汽與CO2的交換，氣孔的開(kāi)閉程度直接影響植物的光合作用以及蒸騰作用。氣孔導(dǎo)度反映的是氣孔張開(kāi)的程度，氣孔導(dǎo)度越大，氣孔的張開(kāi)程度越大，越利于植物的光合作用[7]。圖2表明，不同氮肥與緩釋肥配比處理間，丹參幼苗的氣孔導(dǎo)度變化存在顯著差異，在施氮量達(dá)到300 kg·hm-2以上時(shí)，配施緩釋肥，丹參幼苗的氣孔導(dǎo)度均較高。

2.4 氮肥與緩釋肥配施對(duì)丹參幼苗蒸騰速率的影響

如圖3所示，氮肥與緩釋肥配施各處理間蒸騰速率變化差異顯著，丹參幼苗在A3B3(N300 kg·hm-2多維肥精+葉綠寶)處理下蒸騰速率達(dá)到最大值，施氮量達(dá)到450 kg·hm-2時(shí)，各緩釋肥處理蒸騰速率均較相應(yīng)的不施氮肥條件下要高，分別高4.67%、18.02%、27.23%。

2.5 氮肥與緩釋肥配施對(duì)丹參幼苗胞間CO2濃度的影響

胞間CO2濃度反映了光合作用過(guò)程中植物葉片對(duì)CO2同化力，當(dāng)光合效率較高時(shí)，較多的CO2進(jìn)入葉綠體內(nèi)，胞間CO2濃度會(huì)降低，促使光合產(chǎn)物的積累。由圖4可以看出，不同氮肥和緩釋肥配施處理胞間CO2濃度變化趨勢(shì)不盡一致，在不施氮肥條件下，各緩釋肥處理胞間CO2濃度均較高。

3 討論與結(jié)論

氮素是調(diào)控植物葉片光合能力最有效的因子之一，施氮肥會(huì)影響光合作用及與其相關(guān)的氣體交換過(guò)程[8]。大量研究表明，肥料的使用可以促進(jìn)植物光合作用和干物質(zhì)的積累。曾建華等[9]研究指出，氮肥與緩釋肥配施對(duì)植物有增產(chǎn)效果，對(duì)于水稻而言可增產(chǎn)7.1%。呂小紅等[10]在對(duì)配比施用緩釋肥與速效氮肥對(duì)機(jī)插水稻生長(zhǎng)和產(chǎn)量的效應(yīng)的研究中發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的緩釋肥與速效氮肥的配比可以提高水稻產(chǎn)量。王玉紅等[11]研究表明配比施用肥料可以有效防止了氮肥的浪費(fèi)，并且在增產(chǎn)的同時(shí)可以增加水稻的有效穗。筆者研究表明，在相同緩釋肥處理下，丹參幼苗葉綠素含量隨著施氮量的增加而先升高，隨后略有下降，施氮量為150 kg·hm-2時(shí)，葉綠素含量最高，說(shuō)明氮肥和緩釋肥配施有利于提高丹參幼苗葉綠素含量，但是當(dāng)?shù)视昧砍^(guò)一定的范圍值后，對(duì)葉綠素含量變化影響不大。氮肥和緩釋肥配施處理光合速率均高于不施用緩釋肥處理，說(shuō)明緩釋肥對(duì)光合速率的的提高具有一定的促進(jìn)作用，而各處理間氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率和胞間CO2濃度的變化趨勢(shì)各異，可能是由于在丹參幼苗生長(zhǎng)期，緩釋肥的作用有限，筆者將進(jìn)一步繼續(xù)探索氮肥和緩釋肥對(duì)于丹參全生育期以及藥用活性成分變化的影響，以期為丹參高效栽培提供理論參考。