氮及氮素形态对烤烟叶片叶绿素光合荧光参数的影响

doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2021.01.021

摘要/Abstract

摘要：

为探明氮及氮素形态对烤烟叶片光合能力的影响,对烟草（Nicotiana tabacum L.）品种龙江911和龙江0520在无N（CK）、硝态氮（NO₃^--N）、铵态氮（NH₄⁺-N）及硝铵混合氮（NO₃^--N:NH₄⁺-N=1:1）处理下叶片气体交换参数及荧光动力学曲线的变化规律进行了研究。结果表明：施氮处理组的净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）及蒸腾速率（T_r）均高于CK,且随着时间的延长,升高幅度加大,差异达显著水平（P<0.05）。施氮总体上提高了2个烤烟品种F_v/F_m和光合性能指数（PI_abs）,说明氮促进了烤烟幼苗叶片光合系统Ⅱ（PSⅡ）反应中心的活性;同时施氮降低了V_J和V_I水平。对3种不同氮素形态下的荧光参数进行比较,发现NH₄⁺-N处理的荧光参数F_v/F_m和PI_abs偏低,而V_J和V_I偏高,说明NH₄⁺-N提高PSⅡ光合性能的能力相对较弱。综合光合气体交换参数和叶绿素荧光参数可知,NO₃^--N处理的龙江911和NO₃^--N:NH₄⁺-N（1:1）处理的龙江0520表现出更好的光合性能。

关键词: 氮素形态, 烤烟, 快速荧光动力学曲线

Abstract:

To explore the effects of nitrogen application and nitrogen forms on the photosynthetic capacity of flue-cured tobacco (Nicotiana tabacum L.) seedlings and to provide a scientific basis for rational application of nitrogen fertilizers to flue-cured tobacco, the two varieties of tobacco Longjiang911 and Longjiang0520 in the absence of N (CK), nitrate nitrogen (NO₃^--N), ammonium nitrogen (NH₄⁺-N), and ammonium nitrate mixed nitrogen (NO₃^--N:NH₄⁺-N=1:1) processing the photosynthetic gas exchange parameters and the changing rule of the fluorescence kinetics curve was studied. The results showed that the net photosynthetic rate (P_n), stomatal conductance (G_s) and transpiration rate (T_r) of the nitrogen treatments were higher than those of CK, and with the extension of the cultivation time, the increase range was increased, and the difference was reached up to a significant level (P < 0.05). Nitrogen application generally increased F_v/F_m and PI_abs of the two flue-cured tobacco varieties, indicating that nitrogen promoted the activity of PSⅡ reaction centers in flue-cured tobacco seedling leaves; at the same time, nitrogen application reduced V_Jand V_I. The comparison of fluorescence parameters under three different nitrogen forms showed that the fluorescence parameters F_v/F_m and PI_abs of flue-cured tobacco leaves treated by NH₄⁺-N were relatively lower, while V_Jand V_I were relatively higher, indicating that NH₄⁺-N was relatively weak in improving the photosynthetic performance of PSⅡ. By combining both photosynthetic gas exchange parameters and chlorophyll fluorescence parameters, it could be seen that photosynthetic performances of Longjiang911 treated with NO₃^--N and Longjiang0520 treated with NO₃^--N:NH₄⁺-N (1:1) were better.

Key words: Nitrogen form, Flue-cured tobacco, Rapid fluorescence kinetics curve

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图/表 7

表1

表2

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图3

图4

表3

参考文献 29

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营养液主要成分 Nutrient solution principal component	NO₃^--N∶NH₄⁺-N
营养液主要成分 Nutrient solution principal component	0∶0 (CK)	100∶0 (T1)	0∶100 (T2)	50∶50 (T3)
Ca(NO₃)₂	0.000	0.500	0.000	0.375
KNO₃	0.000	0.500	0.000	0.000
(NH₄)₂SO₄	0.000	0.000	0.750	0.375
K₂SO₄	0.250	0.000	0.250	0.250
CaSO₄	1.000	0.000	1.000	0.125
MgSO₄	1.000	1.000	1.000	1.000

品种 Variety	处理 Treatment	P_n [μmol/(m²·s)]		T_r [mmol/(m²·s)]		G_s [mol/(m²·s)]		C_i (μmol/mol)
品种 Variety	处理 Treatment	处理后15d	处理后30d	处理后15d	处理后30d	处理后15d	处理后30d	处理后15d	处理后30d
LJ911	CK	5.19±0.33d	2.04±0.22d	2.99±0.24d	0.66±0.04c	0.10±0.01d	0.02±0.00d	348.87±5.93abc	313.78±35.04b
	T1	9.61±0.97b	12.15±0.38a	5.48±0.34a	3.58±0.35a	0.31±0.03a	0.33±0.03a	379.20±8.37a	333.78±14.97ab
	T2	5.09±0.28d	5.49±0.56c	0.92±0.10ef	3.03±0.33b	0.06±0.01e	0.24±0.03c	336.07±19.64bc	362.33±21.02a
	T3	7.35±0.74c	8.65±0.84b	3.91±0.40c	3.68±0.33a	0.12±0.01c	0.27±0.03bc	361.00±39.38ab	339.17±16.54ab
LJ0520	CK	1.84±0.16e	0.45±0.04e	0.58±0.05f	0.18±0.02d	0.02±0.00f	0.01±0.00d	333.27±12.68bc	355.11±27.01a
	T1	2.48±0.26e	9.08±0.90b	1.10±0.13e	3.50±0.37a	0.03±0.00ef	0.27±0.03bc	316.60±11.38c	354.49±12.37a
	T2	5.83±0.31d	2.63±0.11d	1.31±0.13e	0.69±0.02c	0.06±0.01e	0.03±0.00d	383.20±39.33a	273.36±8.55c
	T3	11.36±1.08a	11.82±1.10a	4.45±0.43b	3.85±0.29a	0.24±0.10b	0.28±0.02b	337.47±9.36bc	312.62±12.25b

参数Parameter	P_n	G_s	C_i	T_r	F_v/F_m	PI_abs	F_o	F_m
P_n	-1
G_s	-0.899^**	-1
C_i	-0.466	-0.447	-1
T_r	-0.871^**	-0.943^**	-0.456	-1
F_v/F_m	-0.499	-0.559	-0.863^**	-0.506	-1
PI_abs	-0.690	-0.684	-0.766^*	-0.711^*	-0.799^*	1
F_o	-0.452	-0.520	-0.137	-0.422	-0.114	0.346	1
F_m	-0.616	-0.664	-0.126	-0.574	-0.155	0.592	0.959^**	1