馮曉東，雷 超，王 婧，常海飛

(1.延安大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，陜西 延安 716000;2.陜西省紅棗重點實驗室，陜西 延安 716000;3.甘泉縣高級中學(xué)，陜西 延安 716100)

光合作用是作物產(chǎn)量形成的主要機制，提高光合速率是取得作物高產(chǎn)的主要途徑［1］。光合作用的碳同化和氮代謝關(guān)系非常密切，碳氮代謝作為作物體最主要的兩大代謝過程，直接影響著光合產(chǎn)物的形成、轉(zhuǎn)化以及礦質(zhì)營養(yǎng)的吸收和蛋白質(zhì)的合成等［2］。大量研究表明［3～5］，施肥會影響葉綠素含量、糖類和蛋白質(zhì)的代謝等，不同的施肥方式會導(dǎo)致土壤養(yǎng)分的不同，從而直接或間接影響植物的光合作用和生長發(fā)育，最終影響作物產(chǎn)量。

棗(Ziziphus jujuba Mill.)為鼠李科(Rhamnaceae)棗屬(Ziziphus Mill.)植物，原產(chǎn)于我國，具有適應(yīng)性強、易管理、結(jié)果早、營養(yǎng)豐富、經(jīng)濟效益顯著、市場前景廣闊等優(yōu)勢［6］，逐漸成為我國果樹發(fā)展中的熱點。陜北地處黃河以西，年降水量較少，由于其特殊的生境，棗園普遍存在因氣候干旱、土壤肥力不足而導(dǎo)致的樹勢衰弱、枝條老化、葉片小黃、產(chǎn)量較低等問題。本試驗研究不同水肥管理對梨棗葉片葉綠素含量、凈光合效率、可溶性糖含量和可溶性蛋白含量的影響，以期了解不同水肥管理對梨棗葉片生理生化的影響，為梨棗的豐產(chǎn)栽培提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 實驗地概況

實驗地在延安市寶塔區(qū)的近郊，屬暖溫帶氣候，年平均氣溫9.4℃，年降雨量500 mm左右，年無霜期170～186 d。實驗處理在裴莊山地棗園進行，棗樹品種為梨棗，樹齡8～9 y，行距株距分別為2.5 m×2 m。實驗地的土壤為黃綿土，常年不施肥，0～40 cm土層有機質(zhì)含量為2.1～2.8 mg/kg;全氮為0.16～0.21 g/kg;硝酸鹽為6.3 ～7.2 g/kg;銨態(tài)氮為 1.3 ～1.8 g/kg，速效磷為1.6 ～2.1 mg/kg，速效鉀為33 ～38mg/kg。

1.2 研究方法

選擇樹形大小一致、長勢良好的梨棗進行試驗。分五組進行不同水肥管理，分組如下:CK(對照，不澆水，不施肥);T1(澆水);T2(澆灌完全營養(yǎng)液);T3(施肥);T4(施肥加澆水)。每組十株棗樹，不同處理之間間隔10 m，防止交叉影響。

澆灌水和營養(yǎng)液的方法:在離棗樹120 cm處均勻埋入直徑為75 mm、長度30 cm的塑料管，向管內(nèi)澆灌水和營養(yǎng)液。共澆兩次，分別于2011年4月17日和2011年5月2日進行澆灌，每次每管澆灌水和完全營養(yǎng)液2 L，澆灌后用塑料薄膜封住管口。

施肥及澆水方法:以樹基為中心，在東、南、西、北四個方向，距樹干基部100 cm出開挖條狀幅射溝，溝長30 cm，寬20 cm，深30 cm，均勻施肥后封土。在土壤解凍之后，棗樹發(fā)芽之前進行施肥，施肥量為每株棗樹施尿素 (含N≥46.4%)1kg。

1.3 取材

選取不同水肥管理下，棗樹陽面同一高度的當(dāng)年生枝條上的葉片進行葉綠素含量、凈光合速率、可溶性糖含量和可溶性蛋白含量的測定，每測定重復(fù)3次。

1.4 測量方法

1.4.1 葉綠素含量的測定

用SPAD－502便攜式葉綠素計進行測定。選取待測葉片，避開中脈，分別在葉片中部和葉邊緣部位測定葉片的SPAD值，每片葉片測定重復(fù)6次，葉片中部和葉邊緣各3次，取平均值，重復(fù)測定3個葉片。

1.4.2 凈光合速率的測定

使用CB－1101型光合蒸騰測定系統(tǒng)測定，測定選在晴天上午十點至十二點。選取待測葉片，避開中脈，分別在葉片中部和葉邊緣部位測定葉片的凈光合速率，每片葉片測定重復(fù)6次，葉片中部和葉邊緣各3次，取平均值，重復(fù)定測定3個葉片。

1.4.3 可溶性總糖的測定

采用蒽酮比色法測定［7］。梨棗葉片在110℃烘箱烘15 min，然后調(diào)至70℃過夜。將烘干的葉片研磨后稱取50 mg樣品倒入10 mL離心管加入40mL80%乙醇，置于80℃水浴中不斷攪拌40 min，離心，收集上清液，其殘渣加4 mL80%乙醇重復(fù)提取2次，合并上清液。在上清液中加10 mg活性炭，80℃脫色30 min，80%乙醇定容至50 mL，過濾后取濾液1 mL，加入5 mL蒽酮試劑混合，在沸水浴中煮沸10 min，取出上述糖提取液1mL，加入5 mL蒽酮試劑混合，在沸水浴中煮沸10 min，取出，立即用水冷卻至室溫，在625 nm 波長下，測定 OD 值，配置0、10、20、40、60、100 μg葡萄糖溶液，用上述方法測OD值，繪標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.4.4 可溶性蛋白質(zhì)含量的測定

采用考馬斯亮藍G－250染色法測定［8］。稱取梨棗葉片鮮樣0.5 g，放入冰浴后的研缽，加緩沖液研磨成勻漿，8944 g/min離心10 min，取上清液測定可溶性蛋白岳含量。吸取樣呂提取液1 mL，加5 mL考馬斯亮藍G－250溶液，充分混合，放置2 min后在595 nm 下比色，測定吸光度。配置 0、20、40、60、80、100 μg牛血清白蛋白深液，用上述方法測OD值，繪標(biāo)準(zhǔn)曲線。

數(shù)據(jù)采用Excel軟件處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同水肥處理對梨棗葉片中葉綠素的含量的影響

由表1可看出，不同水肥處理后，與對照相比，梨棗葉片中SPAD值均增加，但增加量有所差異，SPAD值大小依次為T2＞T4＞T3＞T1＞CK。其中，澆水、施肥和施肥加澆水處理后梨棗葉片的SPAD值與對照相比沒有顯著差異，而澆灌完全營養(yǎng)液處理后梨棗葉片的SPAD值與對照相比有顯著差異，但與施肥和施肥加澆水相比較沒有顯著差異。

表1 不同水肥處理下梨棗葉片的SPAD值

2.2 不同水肥處理對梨棗葉片凈光合速率的影響

由表2可看出，不同水肥處理后，與對照相比，梨棗葉片的凈光合速率均增高，其大小依次為T2＞T4＞T3＞T1＞CK。其中，澆灌完全營養(yǎng)液和施肥加澆水處理后梨棗葉片的凈光合速率與對照相比有極顯著差異，施肥與對照相比較有顯著差異，但澆水處理與對照相比較沒有差異。

表2 不同水肥處理下梨棗葉片的凈光合速率(單位:μmol·m－2·s－1)

2.3 不同水肥處理對梨棗葉片的可溶性糖含量的影響

由表3可看出，經(jīng)澆灌完全營養(yǎng)液、施肥和施肥加澆水處理后，與對照相比，梨棗葉片中的可溶性糖含量也呈增加趨勢，但只澆水處理，其可溶性糖的含量低于對照，大小依次為T2＞T3＞T4＞CK＞T1。其中，澆灌完全營養(yǎng)液和施肥處理后梨棗葉片的可溶性糖含量與對照、澆水和施肥加澆水相比有極顯著差異，對照和施肥加澆水與澆水相比較有顯著差異。

表3 不同水肥處理下梨棗葉片中的可溶性糖的含量(單位:mg/100 mg·DW)

2.4 不同水肥處理對梨棗葉片中可溶性蛋白質(zhì)含量的影響

由表4可看出，不同水肥處理后，與對照相比，梨棗葉片中的可溶性蛋白質(zhì)均呈增加趨勢，其大小依次為T4＞T2＞T3＞T1＞CK。不同水肥處理后，梨棗葉片中的可溶性蛋白質(zhì)與對照相比均有極顯著差異，其中，施肥加澆水與其它處理相比較有顯著差異。

表4 不同水肥處理下棗樹葉片中的可溶性蛋白質(zhì)的含量(單位:mg/g·FW)

3 討論

植物的生物產(chǎn)量90%以上來自光合作用［9］，葉綠素是植物進行光合作用的主要化學(xué)物質(zhì)，是作物進行光合作用的必要條件，葉綠素含量的高低直接影響植物的光合能力［10］。從實驗結(jié)果看，不同水肥處理后，梨棗葉片中的SPAD值均增加，其中，澆灌完全營養(yǎng)液后，梨棗葉片中的SPAD值較高，與對照相比有顯著差異，表明澆灌完全營養(yǎng)液能顯著增加梨棗葉片中的葉綠素含量。同時，通過凈光合速率的比較可知，不同水肥處理后，凈光合速率均增加，其中灌溉完全營養(yǎng)液后，梨棗葉片的凈光合速率最高，與對照相比有極顯著差異。

可溶性糖是碳水化合物能夠互相轉(zhuǎn)化和再利用的主要成分，不僅是高等植物的主要光合產(chǎn)物，而且是碳水化合物代謝和暫時貯藏的主要形式，所以在植物代謝中占有重要位置［11］。同時，可溶性糖也是是植物體內(nèi)兩種重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，植物在缺水時，體內(nèi)的可溶性糖含量會增加［12］。從實驗結(jié)果看，與對照相比較，澆灌完全營養(yǎng)液和施肥均能增加梨棗葉片中的可溶性糖含量，差異極顯著，前者可能促進了梨棗的代謝，后者可能是缺水引起，與澆水相比較，對照的可溶性糖含量較高，也與缺水有關(guān)。

可溶性蛋白質(zhì)是存在于細胞中的非膜結(jié)合功能蛋白，包括50%的碳同化關(guān)鍵酶 PEPCase、RUBPCase、PPDK等，其含量的多少反映葉片活力的高低［13］。研究表明，在一定范圍內(nèi)，氮肥、鉀肥和磷肥的施用可提高葉片中可溶性蛋白的含量［14］。由實驗結(jié)果可知，不同水肥處理后，梨棗葉片中的可溶性蛋白均增高，與對照相比差異極顯著，表明經(jīng)不同水肥處理能增強梨棗葉片的代謝，有利于促進梨棗的生長。其中，施肥對可溶性蛋白的含量影響較大，與其它處理相比較有顯著差異。

4 結(jié)論

實驗結(jié)果表明，不同水肥處理后，均能增加梨棗葉片中的葉綠素含量、凈光合速率、可溶性糖含量和可溶性蛋白質(zhì)含量，提高梨棗的光合性能，促進梨棗生長。但處理不同，效果不同，其中澆灌完全營養(yǎng)液效果最好。

［1］林瓊影，陳建新，楊淑珍，等.毛竹氣體交換特征［J］.浙江林學(xué)院學(xué)報，2008，25(4):522 －526.

［2］宋艷冬.施肥對毛松葉片光和生理的影響［J］.浙江林學(xué)院學(xué)報，2010，27(3):334 －339.

［3］郭盛磊，閻秀峰，白冰，等.供氮水平對落葉松幼苗光合作用的影響［J］.生態(tài)學(xué)報，2005，25(6):1291 －1298.

［4］張往祥，吳家勝，曹福亮.氮磷鉀三要素對銀杏光合性能的影響［J］.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2002，24(6):810－815.

［5］CAKMAK I，HENGELER C，MACECHNER H.Changes in phloem export of sucrose in leaves in response to phosphorus，potassium and magnesium deficiency in bean plants［J］.J Exp Bot，1994，45(9):1251 －1259.

［6］郭岐花.陜北沿黃一帶棗樹種質(zhì)資源調(diào)查［J］.西部大開發(fā)·中旬，2010，20(2):21 －22.

［7］張志良，瞿偉菁，李小方.植物生理學(xué)實驗指導(dǎo)(第四版)［M］.北京:高等教育出版社，2009，7:103 －104.

［8］李合生.植物生理生化實驗原理和技術(shù)［M］.北京:高等教育出版社，2000，7:184 －185.

［9］R.S.Paroda，R.K.Apora Plant Gentic Resources Conservation And Management［M］.India:Ma lhora Publishing House，1991，1 －3.

［10］吳統(tǒng)貴，李艷紅，吳明，等.蘆葦光合生理特性動態(tài)變化及其影響因子分析［J］.西北植物學(xué)報，2009，29(4):78－79.

［11］孫繼顧，萬榮，趙東旭，等.不同株型玉米灌漿期穗位葉可溶性糖含量和子粒淀粉積累關(guān)系的研究［J］.作物雜志，2012，29(2):80 －83.

［12］蘇婷，史燕山，駱建霞.土壤條件對青櫬生長及生理特性的影響［J］.天津農(nóng)學(xué)院學(xué)報，2012，19(3):15 －18.

［13］段巍巍，李慧玲.氮肥對玉米穗位葉光合作用及生理生化特性的影響［J］.華北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2007，22(1):26 －29.

［14］王帥，楊勁峰，韓曉日，等.不同施肥處理對旱作春玉米光合特性的影響［J］.中國土壤與肥料，2008，12(6):43－44.