不同形态氮素营养对柑橘幼苗光合特性的影响

1、不同形态氮素营养对柑橘幼苗光合特性的影响论文导读:：以2年生柑橘苗木为试验材料，在水培条件下，施以铵态氮Table 1 Contents of chlorophyand cartenoids in leaves of citrus seedlings supplied with different nitrogenforms 处理 Treatment 氮素形态及配比 Nitrogen forms and rates 叶绿素a Chlorophyll a 叶绿素b Chlorophyll b 叶绿素总量 Total Chlorophyll 类胡萝卜素 Carotenoids 1 NO3N： NH

2、4+N =100%：0 1.243 b 0.401 c 1.644 c 0.125 b 2 NO3N： NH4+N =75%：25% 1.724 a 0.696 a 2.420 a 0.172 a 3 NO3N： NH4+N =50%：50% 1.512 b 0.577 ab 2.089 b 0.157 b 4 NO3N： NH4+N =25%：75% 1.464 b 0.533 b 1.997 b 0.152 b 5 NO3N： NH4+N =0：100% 1.404 b 0.503 b 1.907 b 0.146 b 注：同一列不同字母表示差异达0.05水平Mean values foll

3、owed by the same letter within each columnare not significantly differentALA是植物叶绿素生物合成的第1个重要前体，而PBG合成酶催化ALA合成PBG【5】。ALA的合成速率和PBG合成酶的活性会影响叶绿素的合成。由图1可以看出，当氮源中硝态氮的比例由100%降低到75%时，ALA合成速率却逐渐增加，当硝态氮的比例到达75%时，ALA合成速率最大。然后，培养液中硝态氮浓度再降低，ALA合成速率那么下降。同样，当氮源中硝态氮的比例由100%降低到75%时，PBG合成酶活性却增加氮素形态，当硝态氮的比例到达75%时，PBG合

4、成酶活性到达最大值，然后，随着溶液中NH4+N浓度再增加，PBG合成酶活性随之下降如图2。不同氮形态及配比对ALA合成速率与PBG合成酶活性的影响呈现相同的趋势。图1 不同处理对柑橘幼苗叶片中ALA合成速率的影响Table 1 Effects of different treatments onbiosynthesis rates of ALA in leaves of citrus seedlings图2 不同处理对柑橘幼苗叶片中PBG合成酶活性的影响Table 1 Effects of different treatments onactivity of PBG synthase in l

5、eaves of citrus seedlings2.2 叶片可溶性蛋白质含量和总氮的变化氮素形态对柑橘叶片中碳水化合物代谢有重要影响。叶片中总氮以处理2最高，到达18.5 mg g-1，该处理叶片总氮浓度显著高于其它处理如图3，随着溶液中铵态氮浓度的增加，叶片总氮含量呈下降趋势图4论文格式。但是，叶片可溶性蛋白质含量以硝铵比为75:25时达最小。随着氮源中铵态氮浓度的增加，叶片可溶性蛋白质含量呈上升趋势。不同植物的不同生育阶段对氮形态的反响可能不同，徐海军等人得出五味子生育前期叶片可溶性蛋白在铵态氮与硝态氮比例为25:75时最高，到生育后期那么纯硝态氮时，叶片可溶性蛋白为最高。图3不同处理对

6、柑橘幼苗叶片总氮含量的影响Table 3 Effects of different treatments on total nitrogen in leavesof citrus seedlings图4不同处理对柑橘幼苗叶片可溶性蛋白质含量的影响Table 3 Effects of different treatments on soluble protein contentin leaves of citrus seedlings表3不同形态氮素对柑橘叶片碳水化合物的影响 (g/100g DW)Table 3 Effect of different nitrogen forms on the

7、content of carbohydrate 处理* Treatments 叶 leaves 复原糖 Reductive sugar 水溶性总糖 Water-solubility sugar 淀粉 Starch 碳水化合物总量 Total carbohydrate 1 5.06 bc 6.02 c 13.65 a 19.67 a 2 5.30 b 6.12 c 10.83 b 16.95 ab 3 5.54 ab 6.43 b 10.54 b 16.97 ab 4 5.95 a 6.65 ab 10.23 b 16.88 ab 5 6.12 a 6.97 a 9.05 c 16.02 b *

8、表中同一列小写字母表示0.05水平差异显著性 *处理同表1。Mean values followed by the same letter within each columnare not significantly different2.3 荧光参数和净光合速率的变化Fv/Fm为PS的最大光量子产量，是表示PS内在效率的指标2.4 不同形态氮素对柑橘叶片光合特性的影响由表5可以看出，柑橘叶片的净光合速率、气孔导度及胞间CO2浓度，以处理2中的最高，并随氮源中铵态氮浓度的增加，逐渐降低，由此可见，柑橘叶片光合速率的降低是由于气孔导度3 讨论铵态氮和硝态氮是柑橘所需要的2种氮源，其两种形态的氮

9、直接影响柑橘生长和发育的许多生理过程，尤其是光合作用。光合作用的第1步就是光能的捕捉，这个过程是由光合色素主要是叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素来完成的。因此氮素形态，光合色素的生物合成对于光能捕捉和光合作用是非常重要的。叶绿素合成是决定植物光合效率的重要性状，是决定作物产量的重要因素。在叶绿素生物合成过程中，ALA是叶绿素生物合成的第1个重要前体，而PBG合成酶催化ALA向PBG转化 。因此，叶绿素的生物合成会受到ALA的合成速率和PBG合成酶的影响。Raab和Terry的甜菜研究结果说明，纯铵培养甜菜叶绿素含量、叶绿体体积及叶片可溶性蛋白分别较纯硝培养的甜菜增加62%、1倍和4.3倍。罗金葵

10、的小白菜研究结果说明，在营养液中适当提高铵态氮浓度能促进小白菜叶绿素的形成，提高白菜叶片叶绿体蛋白质含量。有人等对小麦的研究结果说明，NH4+和NO3-混合处理的小麦叶片中叶绿素含量最高，NO3-处理次之，NH4+处理最低论文格式。本试验结果说明，当柑橘幼苗硝态氮和铵态氮供应比例为75:25时，柑橘幼苗叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素以及类胡萝卜素含量均到达最大值，而随着供氮源中铵态氮浓度的增加，那么使之下降；而在柑橘幼苗硝态氮和铵态氮供应比例为75:25时，叶绿素合成前体ALA合成速率和PBG合成酶活性到达最大值，形成叶绿素卟啉环的前体含量增加，进而促进了叶绿素的合成。而随着氮源中铵态氮浓度

11、的增加，那么使之下降；由此可以看出，ALA合成速率和PBG合成酶活性对叶绿素a和叶绿素b以及类胡萝卜素的含量产生直接的影响。在线性系列反响过程中，关键酶的活性对产物的含量具有很强限制作用，因此，本试验结果符合流动控制理论。另一方面氮素形态，作物体内GS/GOGAT途径可以使作物体内糖分主要用于铵的脱毒以合成蛋白质，进而提高了铵硝共培养下柑橘叶绿体中可溶性蛋白质的含量，柑橘幼苗硝态氮和铵态氮供应比例为75:25时，叶片可溶性蛋白质含量最高，铵硝共培养通过增加叶绿素合成的途径来影响叶绿素含量。柑橘幼苗对不同氮形态配比的反响与甜菜和小白菜不尽相同，可能与不同的植物对氮源的生理反响机制不同有关。根据F

12、arguhar等提出的区分光合作用气孔限制与非气孔限制的依据：只有当净光合速率和胞间二氧化碳浓度变化方向相同时，净光合速率的下降才主要由气孔导度引起；如净光合速率和胞间二氧化碳浓度变化方向相反，那么净光合速率的变化不是由气孔导度所决定，而主要是由叶肉导度所决定。本试验结果显示，当营养液中铵硝配比从0:100增加到25:75时，柑橘的净光合速率增加，同时气孔导度也增加，胞间二氧化碳浓度也增加，胞间二氧化碳浓度的变化方向与净光合速率变化方向相同，说明柑橘叶片气孔导度是影响不同形态氮素配比对柑橘光合作用的主要限制因子。伍松鹏等人对黄瓜的研究结果说明，硝态氮与铵态氮比例为75:25时，黄瓜幼苗光合作用

13、和C分配最为有利。全铵处理下柑橘净光合速率最低，可能因为大量的NH4+在叶片累积，铵态氮容易扩散进入生物膜，阻碍质膜质子电势梯度的建立，破坏膜结构，诱发磷酸化和光合磷酸化与电子传递解偶联，从而抑制CO2暗固定氮素形态，导致光合速率降低。所有铵硝配合的处理，柑橘净光合速率均高于全铵和全硝处理，说明铵硝配施有利于柑橘生长和光合作用的进行。4 结论在供试处理中，在硝态氮和铵态氮比例为75:25时对柑橘幼苗叶绿素生物合成过程中ALA合成速率和PBG酶活性最大，从而影响叶片中叶绿素和类胡萝卜素含量；同时也影响叶片总氮和可溶性蛋白质含量，因而影响净光合速率。在该比例时，Rfd和PS的值最大。随氮源中铵态氮浓度的增加，Rfd和PS都逐渐降低。光化学猝灭系数和非光化学猝灭系数也以处理2时值最大，以后随着铵态氮浓度的增加，而逐渐下降。柑橘叶片的净光合速率、气孔导度及胞间CO2浓度，以处理2中的最高，并随氮源中铵态氮浓度的增加，逐渐降低，这就说明，柑橘幼苗对硝态氮有一定的喜好，同时柑橘幼苗施肥应以一定比例的硝态氮和铵