氮对苹果幼树水分利用效率的影响

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应 用Ci) , 施 N 植株低于对照, 但施 N 不改变 Ci 日变化趋势( 图 1f) .
由上可知, 充足供水条件下, 植株施 N 后, 气孔导度 ( Gs) 增大, 光合速率( Pn) 和蒸腾速率( Tr ) 均提高, 但水分
图 1 充分供水 N 对 WUE 及有关参数日变化的影响
Fig. 1 Ef fects of nitrogen on diurnal variat ions of WU E and relevant paramet ers under adequat e soil moist ure. . 对照 CK , . 低 N Low N , . 中 N M edium N , . 高 N High N . 下同 The same below .
Effect of nitrogen on water use ef ficiency of apple tree. QU Guimin, WAN G Hongx ia and SHU Huair ui( Depar tment of H orticultur e, Shandong A gr icultur al University , T aian 271018) Chin. J . A p p l . Ecol . , 2000, 11( 2) : 199~ 201. T his paper studied the effect of nitro gen fer tilizer on water use efficiency( WU E) and r elevant parameters of two years old potted apple trees( Starkrimson/ M alus hup enensis ) under different soil moisture condition. T he results sho wed that under adequate soil moisture, WU E was decreased wit h increasing application of nitrogen fer tilizer . Nitrog en fertilizer applicatio n r esulted in an increase of stomatal conductane. Consequently , the transpiration rate w as increased mor e than photosynthetic rate did. U nder soil drought, the WU E of plants applied with nitrog en fertilizer was apparently hig her than that of control. T he WU E v alue w as in the order of high N > medium N > low N . T he improvement o f WU E was due to t he increase of mesophy ll capacit y, w hich led to the promotion o f photosynthesis.
2 材料与方法
试材为盆栽 2 年 生新 红星/ 平邑甜 茶苹 果树, 盆中 营养 土 为有机肥: 土 细沙= 1 1 1 混合而成, 有机质含 量为2. 1% , pH6. 8, 土壤水解 N 为 16. 35mg 100g - 1土, 速效 P 为 25. 54mg 100g- 1土, 速 效 K 为 11. 00mg 100g- 1 土. 氮肥 为 尿 素, 分 低 ( 5g / 株) 、中( 10g/ 株) 、高( 15g/ 株) 3 个浓 度, 5 月 6 日 用水溶 解 后施入盆中, 各处理重复 3 次, 不施肥为对 照, 挂 牌标记新梢 中 部( 第 7~ 9 节) 大叶, 分 别于 5 月 21 日 ( 充 足供 水, 土壤 20cm 处的相对含水量为 73. 1% ) 和 5 月 26 日( 供水 不足, 20cm 处 的 相对 含水 量为 31. 6% ) , 用 英国 ADC 公 司生 产的 LCA 4 型 便 携式光合仪测定光合速 率( Pn) 、蒸腾 速率( T r) 、气孔导度 ( Gs) 及细胞间隙 CO 2 浓度( Ci) 等有关参数的日 变化, 单叶水分利 用 效率( WU E) 由 Pn/ T r 算 出.
施 N 不改变 P n 日变化规律, 各处理与对照均为 单峰曲线, 但施 N 明显提高了植株的 Pn, 高 N 和中 N 处理的 Pn 差异不明显, 但都高于低 N 处理. 不同处理 峰值时的 Pn: 低 N 为 11. 75 mol CO 2 m- 2 s- 1, 中 N 为 13. 16 mol CO2 m- 2 s- 1, 高 N 为 13. 32 mol CO2 m- 2 s- 1( 图 1b) . 施 N 植株的 T r 明显高于对照, 而且 随施 N 量的增加 T r 变大( 图 1c) , Gs 的变化趋势与 T r 相似, 即随施 N 量的增加, Gs 逐渐升高( 图 1d) , 这可 能是 T r 增大的重要原因.
2期
曲桂敏等: 氮 对苹果幼树水分利用效率的影响
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图 2 土壤水分不足 N 对 WUE 及有关参数日变化的影响 Fig. 2 Ef fects of nitrogen on diurnal variat ions of WU E and relevant paramet ers under inadequat e soil moist ure.
molH2O m 2 s 1, 高 N 9. 00molH2O m 2 s 1. 施 N 提高 了植株的 T r, 但不同施 N 量之间差异不明显( 图 2c) . 施 N 后, 植株 8 00~ 14 00 的气孔导度( Gs) 被降低, 其它时间差别不大( 图 2d) .
与充足供水相似, 土壤水分不足时的 Pn/ Ci 也呈 现与 Pn 相同的日变化趋势, 施 N 可以明显提高干旱 时的 Pn/ Ci, 而且 随施 N 量 的增加, Pn/ Ci 逐渐 增大
Key words Nitrog en, A pple tree, W ater use efficiency.
1引 言
N 是影响植物生长发育的重要元素. 许多报道表 明, 水分胁迫导致叶片含 N 量降低[ 5, 8] , 蛋白质含量减 少[ 1, 3] , 游离氨基酸增多[ 4, 6, 7] . 然而, 土壤肥力水平通 过影响果树的光合性能也会不同程度地调节其水分利 用状况. 本试验以盆栽苹果树为试材, 对不同施 N 水 平下植株的水分利用效率( WUE) 及有关参数的日变 化进行了初步探讨, 以期为生产上制定最佳的肥水管 理模式, 实施因树因地节水栽培, 旱地以肥补水提供理 论依据.
当土壤水分不足时, 施 N 能明显提高植株的 Pn, 各处理的 Pn 值大小顺序为: 高 N> 中 N > 低 N, 土壤
Ci 相反的日变化规律. 另外, 随施 N 量的增加, Ci 逐渐 降低( 图 2f ) . 由此可以得出, 土壤供水不足时, 施 N 植 株的光合( Pn) 和蒸腾( T r) 均增强, Gs 下 降, WUE 被 改善, 说明植株施 N 后 Pn 的提高幅度大于 T r. 导致 Pn 增强的主要原因是非气孔性因素的作用, 即叶肉羧 化能力提高, 减少了水分的无效消耗.
摘要 以 2 年生盆栽新红星/ 平邑甜茶苹果树为试材, 初步探讨了土 壤不同水分 状况下氮 肥对植株水 分利用 效率( WU E) 及有关参数的影响. 结 果表明, 充足供水时, 随施 N 量的增加, 植株 W U E 降低, 施 N 导致气 孔导度 ( Gs) 增大, 对蒸腾( T r ) 的提高幅度大于光合( Pn) ; 供水不足时, 施 N 植株的 W U E 明显高于对照, 不同施 N 水平 的 W U E 表现为 : 高 N > 中 N > 低 N , WU E 改善是由于叶肉羧化能力提高, 导致光合增强. 关键词 氮 苹果树 水分利用效率
利用效率( WUE) 降低, 说明施N对T r的提高幅度大于 干旱时 Pn 的日变化为双峰曲线, 峰值在 8 00 和16 00
Pn, 或者说 Pn 的提高是以较高的 T r 为代价.
( 图 2b) ; T r 日变化尽管仍为单峰曲线, 但峰值由充足
3. 2 水分不足 水分 不 足条 件 下, 施 N 植 株 的水 分 利 用效 率
4讨 论
率降低, 还可能引起树体旺长和部分养分的渗漏损失, 很难起到预期效果. 所以 肥水相济 应该是有条件的,
关于 N 素营养对作物抗旱性的影响问题, 文献中 相对的, 关键是因树因地寻找最佳肥水结合的量化指
的报道结果不一致, 可能不同作物种类或同一作物不 标, 才能做到事半功倍.
同生长发育时期对水分状况或 N 素营养的敏感程度 不同, 导致不同 N 素水平 的植株对 水分胁迫 反应不
供水时的 12 00 提前至 10 00, 此时 的 T r 对照 8. 58 molH2O m 2 s 1, 低 N 9. 68molH2O m 2 s 1, 中 N 9. 07
( WU E) 明显高于对照, 而且随施 N 量的增加, WUE 逐渐提高. WU E 的日变化规律呈双峰型曲线, 峰值在 8 00 和 16 00, 一日内不同时间, 施肥后 WUE 提高 幅度不同, 下午效果更明显, 14 00 的 WUE 分别为: 对照 1. 11 mol CO2 mol 1H2O , 低 N 1. 58 mol CO 2 mol 1H2O, 中 N 1. 71 mol CO2 mol 1 H2O , 高 N 1. 82 mol CO 2 mol 1H2O , WU E 分 别提高 42. 3% 、54. 1%
应 用 生 态 学 报 2000 年 4 月 第 11 卷 第 2 期 CHIN ESE JO UR NAL OF A PPL IED ECOLO GY, A pr. 2000, 11( 2) 199~ 201
氮对苹果幼树水分利用效率的影响*
曲桂敏* * 王鸿霞 束怀瑞 ( 山东农业大学园艺系, 泰安 271018)
和 64. 0% ; 16 00的 WUE 分别为: 对照1. 52 mol CO2 ( 图 2e) ; 施 N 植株的 Ci 低于对照, 并且 Ci 呈现与 Pn/
mol 1H2O, 低 N 1. 90 mol CO2 mol 1H 2O, 中 N 1. 99 mol CO 2 mol 1H 2O , 高 N 2. 15 mol CO2 mol 1H2O, WU E 分别提高 25. 0% 、30. 9% 和 41. 4% ( 图 2a) .
3 结果与分析
3. 1 充足供水 充足供水条件下, 一日内施 N 植株的 WU E 明显
低于对照, 不同施 N 水平的 WU E 表现为: 低 N> 中 N > 高 N, 即土壤水分充足时随施 N 量的增加, 植株水 分利用效率降低; 施 N 不改变植株 WUE 的日变化趋 势, 处理与对照植株均为双峰曲线, 但峰值时间不同, 施 N 后, 一日内 WUE 峰值出现在8 00和 16 00, 而对 照植株为 10 00 和 16 00( 图 1a) .
不同处理瞬时羧化效率( Pn/ Ci) 的日变化规律似 Pn, 峰值在 10 00, 施 N 后明显提高 Pn/ Ci, 但高 N 和 中 N 处理的植株 Pn/ Ci 差异不明显( 图 1e) . 细胞间隙
* 山东省教委资助项目( J94I23) . * * 通讯联系人. 1998- 07- 24 收稿, 1998- 11- 30 接受.