蒲湘云， 孟 勇， 楊 明， 艾文勝， 李美群， 涂 佳， 劉翔博

(湖南省林業(yè)科學(xué)院， 湖南 長(zhǎng)沙 410004)

富硒施肥對(duì)毛竹葉片比葉重及色素含量的影響

蒲湘云， 孟 勇， 楊 明， 艾文勝*， 李美群， 涂 佳， 劉翔博

(湖南省林業(yè)科學(xué)院， 湖南 長(zhǎng)沙 410004)

采用含有大量元素(A)、微量元素(B)和亞硒酸鈉(C)等營(yíng)養(yǎng)元素不同配比的自制液態(tài)富硒肥對(duì)毛竹林進(jìn)行竹腔施肥試驗(yàn)，研究富硒施肥對(duì)毛竹葉片比葉重及色素含量的影響。結(jié)果表明：富硒施肥可提高毛竹葉片比葉重、葉綠素b含量和葉綠素總含量，對(duì)葉綠素a和類(lèi)胡蘿卜素含量影響不明顯，其中大量元素對(duì)毛竹葉片比葉重影響最大，硒元素對(duì)毛竹葉綠素b含量和葉綠素總含量影響較顯著。采用A1B2C3配方的施肥效果最好。

毛竹； 富硒施肥； 比葉重； 色素含量

光合作用是綠色植物吸收日光能還原CO2并釋放O2的過(guò)程，植物通過(guò)這個(gè)過(guò)程將日光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能儲(chǔ)藏在有機(jī)物中[1]。葉綠素是植物葉綠體內(nèi)參與光合作用的重要色素，它的功能是捕獲光能并驅(qū)動(dòng)電子轉(zhuǎn)移到反應(yīng)中心，故它對(duì)植物的生長(zhǎng)及農(nóng)作物產(chǎn)量的形成具有極其重要的作用[2-3]。葉綠素含量和組成成分與光合速率有著密切的關(guān)系，在作物的高光效育種中，葉綠素含量作為重要指標(biāo)倍受關(guān)注[1、4]。目前，關(guān)于毛竹葉片葉綠素含量方面的研究，主要集中在不同種源、不同變異類(lèi)型以及脅迫條件下其變化的研究[5-7]。作者采用竹腔注射不同配比的富硒肥，研究富硒施肥對(duì)毛竹葉片比葉重及色素含量的影響，以期為毛竹豐產(chǎn)培育提供一定的數(shù)據(jù)支撐。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于湖南省長(zhǎng)沙市望城區(qū)原佳村烏山林場(chǎng)，其地理位置為112°40′—112°43′E，27°50′—27°53′N(xiāo)；屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū)，其氣候溫和，熱量豐富，年平均氣溫17℃，降水量1 370 mm，日照1 610 h，無(wú)霜期274天，日均溫≥10℃的活動(dòng)積溫5 376.9℃，1月平均氣溫為4.4℃，7月平均氣溫為30℃。

2 研究方法

2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)用自制液態(tài)富硒肥中含有大量元素、微量元素、亞硒酸鈉等營(yíng)養(yǎng)元素。其中大量元素包括硝酸鉀、磷酸二氫鉀，微量元素包括鉬酸銨、硼酸、EDTA鈉錳、EDTA鈉鋅、EDTA鈉鐵。大量元素(A)、微量元素(B)、亞硒酸鈉(C)各設(shè)置3個(gè)水平，各成分濃度由低到高分別為A1、A2、A3，B1、B2、B3，C1、C2、C3。富硒肥配方見(jiàn)表1。

2.2試驗(yàn)方法

2012年12月，在望城烏山林場(chǎng)選擇立地條件、竹林結(jié)構(gòu)相似的地段設(shè)置樣地。共設(shè)置9個(gè)處理，每個(gè)處理設(shè)置1個(gè)樣地，共9個(gè)樣地。樣地大小為20 m×20 m，樣地與等高線平行，樣地之間間隔5 m。樣地設(shè)置好后清除雜灌木，為防止串鞭和營(yíng)養(yǎng)元素的擴(kuò)散，在樣地之間挖寬30 cm、深40～50 cm的隔離溝；將不同配方的富硒肥濃縮液稀釋10倍，在相應(yīng)樣地內(nèi)用便攜式電鉆在竹稈基部的節(jié)間上部鉆孔，用醫(yī)用注射器注射稀釋后的液態(tài)肥10 mL/株，并用濕土封口。同時(shí)，設(shè)置不施肥樣地作為對(duì)照。

表1 液態(tài)富硒肥中各成分含量Tab 1 Thecomponentcontentofliquidseleniumfertilizer(g/100mL)處理編號(hào)ABCKNO3KH2PO4鉬酸銨硼酸EDTA-NaMnEDTA-NaZnEDTA-NaFeNa2SeO31540 210 50 50 50 521580 421111 5325120 631 51 51 52 54540 631 51 51 51 551580 210 50 50 52 5625120 421110 57540 421112 581580 631 51 51 50 5925120 210 50 50 51 5

2.3樣品采集與測(cè)定

2013年9月中旬，在樣地內(nèi)選擇具有代表性的9年生、11年生、13年生毛竹標(biāo)準(zhǔn)竹各1株，伐倒后每株隨機(jī)選取具有代表性的新鮮葉片100片，裝入裝有冰塊的保溫盒中，并迅速帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行葉綠素含量測(cè)定。將葉片擦凈晾干，取20片竹葉，用0.7 cm直徑打孔器在葉片中間相同部位取葉圓片20片，稱(chēng)量鮮重后用刀片切成1 mm左右寬的碎片并放入15 mL試管中，加95%乙醇溶液10 mL，避光浸提48 h，待葉片完全變白后，用分光光度計(jì)在665、649、470 nm波長(zhǎng)下進(jìn)行比色，以95%乙醇溶液作為對(duì)照，并記錄吸光度(A665、A649、A470)，同時(shí)取葉片中間相同部位葉圓片20片于80℃下烘干至恒重并稱(chēng)重，每個(gè)樣品測(cè)定2次取平均值。各指標(biāo)計(jì)算公式如下：

比葉重(g/cm2)=葉干重/葉面積；

葉綠素a含量=13.95A665-6.8A649；

葉綠素b含量=24.96A649-7.32A665；

類(lèi)胡蘿卜素含量=

3 結(jié)果與分析

3.1竹腔注射富硒肥對(duì)毛竹葉片比葉重的影響

比葉重是指單位葉面積的葉干重或鮮重，是葉片形態(tài)和生理性狀的一個(gè)重要指標(biāo)。許多研究表明，比葉重與光合作用和產(chǎn)量性狀密切相關(guān)[8-12]。試驗(yàn)結(jié)果(圖1)表明：同一時(shí)期不同年齡毛竹葉片比葉重表現(xiàn)為隨年齡增加逐漸上升的趨勢(shì)，當(dāng)年生新竹(13年生竹)葉片比葉重為0.004 08 g/cm2，明顯小于3齡(11年生)、5齡(9年生)竹的。3、5齡竹葉片比葉重相近，其中5齡竹的最高，為0.004 81 g/cm2；3齡竹的為0.004 75 g/cm2。

圖1 不同年齡毛竹葉片比葉重Fig.1 The specific leaf weight of Phyllostachy pubescens with different ages

方差分析結(jié)果顯示：毛竹葉片的比葉重在施肥處理與對(duì)照之間存在顯著差異(F=3.631，P=0.048)，不同施肥配方的處理間差異不顯著。表明，施肥可一定程度地提高毛竹葉片比葉重，但不同配方施肥效果差異不明顯。極差分析結(jié)果表明：大量元素對(duì)毛竹葉片比葉重變化的影響最大，R=0.000 48；微量元素的影響次之，R=0.000 45；硒元素的影響較小。表明，施肥可一定程度地提高毛竹葉片比葉重，其中A1B3C1配方施肥對(duì)提高毛竹葉片比葉重的效果最好。

表2 毛竹葉片比葉重極差分析Tab 2 RangeanalysisofthespecificleafweightofPhyl?lostachypubescens編號(hào)ABCk10 0048440 0042740 004733k20 0044240 0046410 004451k30 0043670 0047210 004452R0 0004760 0004470 000282

3.2竹腔注射富硒肥對(duì)毛竹葉片葉綠素含量的影響

葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的主要色素，是構(gòu)成植物光合特性的重要因子。葉綠素含量表征了作物的生產(chǎn)能力，與光合速率、產(chǎn)量形成密切相關(guān)。試驗(yàn)結(jié)果(圖2)表明：9月中旬同一時(shí)期，不同年齡毛竹葉片葉綠素含量存在一定差異，表現(xiàn)為隨毛竹年齡增加葉綠素含量先上升后下降。3齡毛竹葉綠素a、b含量和葉綠素總含量均為最高；1齡竹的次之，其葉片葉綠素a、b含量和葉綠素總含量分別為3齡竹的93.01%、93.79%和93.20%；5齡竹的最低，其葉片葉綠素a、b含量和葉綠素總含量分別為3齡竹的75.86%、89.63%和79.18%。不同年齡毛竹葉片葉綠素a/b值變化范圍在2.397 7～3.587 2之間，其中3齡竹葉綠素a/b值最高，為3.147 9；1齡竹的次之，為3.121 7；5齡竹的最低，為2.664 3。

圖2 不同年齡毛竹葉片葉綠素含量Fig.2 The chlorophyll content of Phyllostachy pubescens leaf with different ages

方差分析結(jié)果表明：施肥處理與對(duì)照間葉綠素a含量差異不顯著，葉綠素b含量差異顯著(F=5.189，p=0.046)，葉綠素總含量也存在一定的差異(F=4.202，p=0.068)；不同施肥配方的處理間毛竹葉片葉綠素含量差異不顯著。極差分析結(jié)果(表3)表明：富硒肥中硒元素對(duì)提高毛竹葉片葉綠素a、b含量及葉綠素總含量的效果最好，大量元素次之，微量元素效果最小。綜合分析認(rèn)為，采用A1B2C3的配方施肥對(duì)提高毛竹葉片葉綠素含量效果較好。

表3 毛竹葉片葉綠素含量極差分析Tab 3 RangeanalysisofthechlorophyllcontentofPhyl?lostachypubescensleafABC葉綠素ak14 99024 74604 5452k24 70074 92295 0126k34 80434 82634 9373R0 28950 17700 4674葉綠素bk11 65781 57961 4878k21 64641 66051 6152k31 54961 61381 7508R0 10830 08080 2630葉綠素總量k16 64806 32566 0331k26 34716 58346 6279k36 35396 44006 6881R0 30090 25780 6551

3.3竹腔注射富硒肥對(duì)毛竹葉片類(lèi)胡蘿卜素含量的影響

類(lèi)胡蘿卜素是葉綠體中的重要色素，主要吸收藍(lán)紫光，是對(duì)葉綠素捕獲光能的補(bǔ)充，其功能主要為吸收、傳遞光能和保護(hù)葉綠素。試驗(yàn)結(jié)果(圖3)表明：同一時(shí)期不同年齡毛竹葉片類(lèi)胡蘿卜素含量表現(xiàn)為隨年齡增加先上升后下降的趨勢(shì)；3齡毛竹葉片類(lèi)胡蘿卜素含量最高，為0.936 4 mg/g；1齡竹的次之，為0.822 4 mg/g；5齡竹的最低，為0.689 0 mg/g。方差分析結(jié)果表明，施肥處理與對(duì)照間類(lèi)胡蘿卜素含量差異不顯著，表明施肥對(duì)毛竹葉片類(lèi)胡蘿卜素含量沒(méi)有顯著影響。

圖3 不同年齡毛竹葉片類(lèi)胡蘿卜素含量Fig.3 The carotenoid content of Phyllostachy pubescens leaf with different ages

4 結(jié)論與討論

富硒施肥可顯著增加毛竹葉片比葉重、葉綠素b含量和葉綠素總含量，對(duì)葉綠素a和類(lèi)胡蘿卜素含量的影響不顯著，其中大量元素對(duì)毛竹葉片比葉重影響最大，硒元素的影響較小；硒元素對(duì)毛竹葉綠素b含量和葉綠素總含量的影響較顯著，大量元素和微量元素的影響較小。綜合分析表明，毛竹竹腔富硒施肥可提高毛竹葉片比葉重、葉綠素b含量和葉綠素總含量，對(duì)葉綠素a和類(lèi)胡蘿卜素含量影響不明顯，采用A1B2C3配方的施肥效果最好。研究表明，施用低濃度富硒肥可以提高植物葉綠素含量，超過(guò)一定閥值則會(huì)降低植物葉綠素含量，有利于提高葉綠素含量的硒濃度在不同植物種類(lèi)間差別很大[13-17]。彭克勤等研究表明，早稻分蘗期開(kāi)始施硒，在灌漿期能夠促進(jìn)氣孔開(kāi)放，降低氣孔阻力，明顯提高凈光合速率[18]。王玉等研究表明，施硒肥能改變?nèi)~綠體體積、形狀及排列方式，改善葉綠體被膜，對(duì)葉綠體結(jié)構(gòu)有保護(hù)作用[19-20]。

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(文字編校：唐效蓉)

EffectsofenrichedseleniumonspecificleafweightandleafpigmentcontentofPhyllostachypubescens

PU Xiangyun， MENG Yong， YANG Ming， AI Wensheng*，LI Meiqun， TU Jia， LIU Xiangbo

(Hunan Academy of Forestry, Changsha 410004, China)

The fertilization experiment in bamboo cavity ofPhyllostachyspubescenswas conducted with different proportion liquid selenium fertilizer which included macro-element(A), microelement(B), sodium selenite(C). The effects on leaf pigment content and specific leaf weight were researched. The results showed that, enriched selenium fertilizer could improve the specific leaf weight, chlorophyll b and total chlorophyll content ofPhyllostachypubescens. There was no obvious effect on the content of chlorophyll a and carotenoid. The large number of elements had a greater impact on specific leaf weight ofPhyllostachypubescensbamboo, selenium had obvious effects on the content of chlorophyll b and total chlorophyll content. The fertilizer formula used the A1B2C3had the best effect.

Phyllostachypubescens; enriched selenium fertilizer; specific leaf weight; pigment content

2014-04-21

國(guó)家林業(yè)公益性行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目“上闊下竹的生態(tài)機(jī)制及其系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)研究”(201204106)；湖南省林業(yè)廳資助項(xiàng)目“毛竹筍富硒技術(shù)研究”。

*為通訊作者。

S 143.7+9； S 795.7

A

1003-5710(2014)04-0018-04

10. 3969/j. issn. 1003-5710. 2014. 04. 004