富硒施肥对毛竹叶片比叶重及色素含量的影响

蒲湘云， 孟 勇， 杨 明， 艾文胜， 李美群， 涂 佳， 刘翔博

(湖南省林业科学院， 湖南 长沙 410004)

富硒施肥对毛竹叶片比叶重及色素含量的影响

蒲湘云， 孟 勇， 杨 明， 艾文胜*， 李美群， 涂 佳， 刘翔博

(湖南省林业科学院， 湖南 长沙 410004)

采用含有大量元素(A)、微量元素(B)和亚硒酸钠(C)等营养元素不同配比的自制液态富硒肥对毛竹林进行竹腔施肥试验，研究富硒施肥对毛竹叶片比叶重及色素含量的影响。结果表明：富硒施肥可提高毛竹叶片比叶重、叶绿素b含量和叶绿素总含量，对叶绿素a和类胡萝卜素含量影响不明显，其中大量元素对毛竹叶片比叶重影响最大，硒元素对毛竹叶绿素b含量和叶绿素总含量影响较显著。采用A1B2C3配方的施肥效果最好。

毛竹； 富硒施肥； 比叶重； 色素含量

光合作用是绿色植物吸收日光能还原CO2并释放O2的过程，植物通过这个过程将日光能转变为化学能储藏在有机物中[1]。叶绿素是植物叶绿体内参与光合作用的重要色素，它的功能是捕获光能并驱动电子转移到反应中心，故它对植物的生长及农作物产量的形成具有极其重要的作用[2-3]。叶绿素含量和组成成分与光合速率有着密切的关系，在作物的高光效育种中，叶绿素含量作为重要指标倍受关注[1、4]。目前，关于毛竹叶片叶绿素含量方面的研究，主要集中在不同种源、不同变异类型以及胁迫条件下其变化的研究[5-7]。作者采用竹腔注射不同配比的富硒肥，研究富硒施肥对毛竹叶片比叶重及色素含量的影响，以期为毛竹丰产培育提供一定的数据支撑。

1 试验地概况

试验地位于湖南省长沙市望城区原佳村乌山林场，其地理位置为112°40′—112°43′E，27°50′—27°53′N；属中亚热带季风湿润气候区，其气候温和，热量丰富，年平均气温17℃，降水量1 370 mm，日照1 610 h，无霜期274天，日均温≥10℃的活动积温5 376.9℃，1月平均气温为4.4℃，7月平均气温为30℃。

2 研究方法

2.1试验设计

试验用自制液态富硒肥中含有大量元素、微量元素、亚硒酸钠等营养元素。其中大量元素包括硝酸钾、磷酸二氢钾，微量元素包括钼酸铵、硼酸、EDTA钠锰、EDTA钠锌、EDTA钠铁。大量元素(A)、微量元素(B)、亚硒酸钠(C)各设置3个水平，各成分浓度由低到高分别为A1、A2、A3，B1、B2、B3，C1、C2、C3。富硒肥配方见表1。

2.2试验方法

2012年12月，在望城乌山林场选择立地条件、竹林结构相似的地段设置样地。共设置9个处理，每个处理设置1个样地，共9个样地。样地大小为20 m×20 m，样地与等高线平行，样地之间间隔5 m。样地设置好后清除杂灌木，为防止串鞭和营养元素的扩散，在样地之间挖宽30 cm、深40～50 cm的隔离沟；将不同配方的富硒肥浓缩液稀释10倍，在相应样地内用便携式电钻在竹秆基部的节间上部钻孔，用医用注射器注射稀释后的液态肥10 mL/株，并用湿土封口。同时，设置不施肥样地作为对照。

表1 液态富硒肥中各成分含量Tab 1 Thecomponentcontentofliquidseleniumfertilizer(g/100mL)处理编号ABCKNO3KH2PO4钼酸铵硼酸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样品采集与测定

2013年9月中旬，在样地内选择具有代表性的9年生、11年生、13年生毛竹标准竹各1株，伐倒后每株随机选取具有代表性的新鲜叶片100片，装入装有冰块的保温盒中，并迅速带回实验室进行叶绿素含量测定。将叶片擦净晾干，取20片竹叶，用0.7 cm直径打孔器在叶片中间相同部位取叶圆片20片，称量鲜重后用刀片切成1 mm左右宽的碎片并放入15 mL试管中，加95%乙醇溶液10 mL，避光浸提48 h，待叶片完全变白后，用分光光度计在665、649、470 nm波长下进行比色，以95%乙醇溶液作为对照，并记录吸光度(A665、A649、A470)，同时取叶片中间相同部位叶圆片20片于80℃下烘干至恒重并称重，每个样品测定2次取平均值。各指标计算公式如下：

比叶重(g/cm2)=叶干重/叶面积；

叶绿素a含量=13.95A665-6.8A649；

叶绿素b含量=24.96A649-7.32A665；

类胡萝卜素含量=

3 结果与分析

3.1竹腔注射富硒肥对毛竹叶片比叶重的影响

比叶重是指单位叶面积的叶干重或鲜重，是叶片形态和生理性状的一个重要指标。许多研究表明，比叶重与光合作用和产量性状密切相关[8-12]。试验结果(图1)表明：同一时期不同年龄毛竹叶片比叶重表现为随年龄增加逐渐上升的趋势，当年生新竹(13年生竹)叶片比叶重为0.004 08 g/cm2，明显小于3龄(11年生)、5龄(9年生)竹的。3、5龄竹叶片比叶重相近，其中5龄竹的最高，为0.004 81 g/cm2；3龄竹的为0.004 75 g/cm2。

图1 不同年龄毛竹叶片比叶重Fig.1 The specific leaf weight of Phyllostachy pubescens with different ages

方差分析结果显示：毛竹叶片的比叶重在施肥处理与对照之间存在显著差异(F=3.631，P=0.048)，不同施肥配方的处理间差异不显著。表明，施肥可一定程度地提高毛竹叶片比叶重，但不同配方施肥效果差异不明显。极差分析结果表明：大量元素对毛竹叶片比叶重变化的影响最大，R=0.000 48；微量元素的影响次之，R=0.000 45；硒元素的影响较小。表明，施肥可一定程度地提高毛竹叶片比叶重，其中A1B3C1配方施肥对提高毛竹叶片比叶重的效果最好。

表2 毛竹叶片比叶重极差分析Tab 2 RangeanalysisofthespecificleafweightofPhyl⁃lostachypubescens编号ABCk10 0048440 0042740 004733k20 0044240 0046410 004451k30 0043670 0047210 004452R0 0004760 0004470 000282

3.2竹腔注射富硒肥对毛竹叶片叶绿素含量的影响

叶绿素是植物进行光合作用的主要色素，是构成植物光合特性的重要因子。叶绿素含量表征了作物的生产能力，与光合速率、产量形成密切相关。试验结果(图2)表明：9月中旬同一时期，不同年龄毛竹叶片叶绿素含量存在一定差异，表现为随毛竹年龄增加叶绿素含量先上升后下降。3龄毛竹叶绿素a、b含量和叶绿素总含量均为最高；1龄竹的次之，其叶片叶绿素a、b含量和叶绿素总含量分别为3龄竹的93.01%、93.79%和93.20%；5龄竹的最低，其叶片叶绿素a、b含量和叶绿素总含量分别为3龄竹的75.86%、89.63%和79.18%。不同年龄毛竹叶片叶绿素a/b值变化范围在2.397 7～3.587 2之间，其中3龄竹叶绿素a/b值最高，为3.147 9；1龄竹的次之，为3.121 7；5龄竹的最低，为2.664 3。

图2 不同年龄毛竹叶片叶绿素含量Fig.2 The chlorophyll content of Phyllostachy pubescens leaf with different ages

方差分析结果表明：施肥处理与对照间叶绿素a含量差异不显著，叶绿素b含量差异显著(F=5.189，p=0.046)，叶绿素总含量也存在一定的差异(F=4.202，p=0.068)；不同施肥配方的处理间毛竹叶片叶绿素含量差异不显著。极差分析结果(表3)表明：富硒肥中硒元素对提高毛竹叶片叶绿素a、b含量及叶绿素总含量的效果最好，大量元素次之，微量元素效果最小。综合分析认为，采用A1B2C3的配方施肥对提高毛竹叶片叶绿素含量效果较好。

表3 毛竹叶片叶绿素含量极差分析Tab 3 RangeanalysisofthechlorophyllcontentofPhyl⁃lostachypubescensleafABC叶绿素ak14 99024 74604 5452k24 70074 92295 0126k34 80434 82634 9373R0 28950 17700 4674叶绿素bk11 65781 57961 4878k21 64641 66051 6152k31 54961 61381 7508R0 10830 08080 2630叶绿素总量k16 64806 32566 0331k26 34716 58346 6279k36 35396 44006 6881R0 30090 25780 6551

3.3竹腔注射富硒肥对毛竹叶片类胡萝卜素含量的影响

类胡萝卜素是叶绿体中的重要色素，主要吸收蓝紫光，是对叶绿素捕获光能的补充，其功能主要为吸收、传递光能和保护叶绿素。试验结果(图3)表明：同一时期不同年龄毛竹叶片类胡萝卜素含量表现为随年龄增加先上升后下降的趋势；3龄毛竹叶片类胡萝卜素含量最高，为0.936 4 mg/g；1龄竹的次之，为0.822 4 mg/g；5龄竹的最低，为0.689 0 mg/g。方差分析结果表明，施肥处理与对照间类胡萝卜素含量差异不显著，表明施肥对毛竹叶片类胡萝卜素含量没有显著影响。

图3 不同年龄毛竹叶片类胡萝卜素含量Fig.3 The carotenoid content of Phyllostachy pubescens leaf with different ages

4 结论与讨论

富硒施肥可显著增加毛竹叶片比叶重、叶绿素b含量和叶绿素总含量，对叶绿素a和类胡萝卜素含量的影响不显著，其中大量元素对毛竹叶片比叶重影响最大，硒元素的影响较小；硒元素对毛竹叶绿素b含量和叶绿素总含量的影响较显著，大量元素和微量元素的影响较小。综合分析表明，毛竹竹腔富硒施肥可提高毛竹叶片比叶重、叶绿素b含量和叶绿素总含量，对叶绿素a和类胡萝卜素含量影响不明显，采用A1B2C3配方的施肥效果最好。研究表明，施用低浓度富硒肥可以提高植物叶绿素含量，超过一定阀值则会降低植物叶绿素含量，有利于提高叶绿素含量的硒浓度在不同植物种类间差别很大[13-17]。彭克勤等研究表明，早稻分蘖期开始施硒，在灌浆期能够促进气孔开放，降低气孔阻力，明显提高净光合速率[18]。王玉等研究表明，施硒肥能改变叶绿体体积、形状及排列方式，改善叶绿体被膜，对叶绿体结构有保护作用[19-20]。

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(文字编校：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

国家林业公益性行业科研专项项目“上阔下竹的生态机制及其系统构建技术研究”(201204106)；湖南省林业厅资助项目“毛竹笋富硒技术研究”。

*为通讯作者。

S 143.7+9； S 795.7

A

1003-5710(2014)04-0018-04

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