论文摘要：以“早春红玉”西瓜品种为试验材料，通过砂培试验，研究了不同氮水平对西瓜生长和叶片叶绿素荧光参数的影响，结果表明，氮浓度在16.67 mol/L时，西瓜的干物质积累显著高于其它处理，最适宜植株的生长；氮浓度在16.67和20.83 mol/L时，西瓜叶片的Fo均达到最小值，Fv/Fo、ΦPSⅡ达到最大值，而Fv/Fm变化规律不明显。从整体变化看，qN值的变化幅度大于qP，且随着氮浓度的增加，qP先上升后下降，而qN的变化规律却与之相反。在本试验条件下，当纯氮浓度为16.67～20.83 mol/L时，即能满足西瓜较佳光合作用和生长需要，氮浓度过高或过低均会抑制西瓜的生长。
论文关键词：西瓜,氮素,叶绿素荧光,生长
氮是植物所需要的大量营养元素之一，比其它任何一种营养元素更能限制植物的生产力，其直接或间接影响着植物的光合作用。植物光合作用可通过叶绿素荧光动力学特征直接反应，与传统的“表观性”的气体交换指标相比，叶绿素荧光参数更能反映植物光合的“内在性”特征，可以用它快速、灵敏和非破坏性地分析逆境因子对光合作用的影响机理。叶绿素荧光与光合作用中各个反应过程紧密相关，任何逆境对光合作用各过程产生的影响都可通过体内叶绿素荧光诱导动力学变化反映出来（HuangZA,JiangDA,2004&VanKO,SnelJF1990）。近年来，叶绿素荧光在植物营养研究中发挥着重要作用，Lima等（1999）研究了大豆在不同氮浓度培养下荧光特性，其结果表明，低氮水平下植物Fo升高，Fm以及Fv/Fm均呈下降趋。在玉米的缺氮试验上也得到同样的结果（SepheriA,ModarresSanarySAM,2003），如果提高N供给浓度可使植株叶片ΦPSⅡ、Fv/Fm、Fm和qP升高，使qN下降(Lu&Zhang，2000)。王俊忠等（2008）研究指出，氮肥有利于提高玉米叶片的PsⅡ原初光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ量子效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP)，降低非光化学猝灭系数(qN)。缺氮条件下，佛手叶片最大光化学效率(Fv/Fm)、PsⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)、PSII的电子传递效率(ETR)呈下降趋势，初始荧光(Fo)以及非光化学猝灭系数(qN)则随氮缺乏程度的加剧而升高(郭卫东等,2009)。
叶绿素荧光作为光合作用研究的探针，在农业上得到了广泛的研究和应用，前人在西瓜氮素营养上也做过大量研究，但有关氮素对西瓜叶片叶绿素荧光特性的影响研究并不多见。本文拟通过研究不同氮素水平对西瓜生长和叶片叶绿素荧光特性的影响，为西瓜在生产实践中合理氮肥施用，改善光合性能，提高产量与品质提供理论依据。
1材料与方法：
1.1试验设计
试验于2009年4月至9月在武汉市农业科学院武湖基地进行，供试西瓜品种为早春红玉，挑选饱满、大小一致的西瓜种子，置于塑料瓶中阳光下晒种12h，清水漂洗后，用60～70℃的温水浸泡20-60min，后置于35℃恒温培养箱中催芽3～4d。待种子发芽后，选取发芽一致、生长健壮的种子，播种至深28cm，内径为32cm，容积为50L的圆形塑料钵内（钵子内装满细沙）。播种一星期后出芽，两星期后开始施营养液，用改进的Hoagland营养液配方。营养液用蒸馏水配制，各种养分元素均用分析纯(AR)试剂。设置8个不同氮处理，各处理氮浓度分别为4.17、8.33、12.5、16.67、20.83、25、29.17、33.33mol/L，营养液中其它各种养分离子浓度保持一致。第一周使用四分之一浓度营养液，第二周使用二分之一浓度营养液，第三周后使用正常浓度营养液。定期除草，打药。试验区域上有塑料顶棚，避免雨水淋湿。
1.2测定项目和方法
收获第2片完全展开叶，烘干、磨碎后采用半微量开氏定氮法进行全氮测定；叶绿素荧光参数测定采用OS5-FL调制式叶绿素荧光仪。叶片暗适应20min后，采用Fv/Fm模式测定暗适应下西瓜第一片完全展开的功能叶片的荧光参数。测定Fo、Fm和Fv/Fm。然后打开用活化光对同一叶片进行光活化，测定Fs、Fms、qP、qN和ΦPSⅡ，每处理3株，取平均值。
1.3数据分析
数据整理与分析采用Excel2003软件；统计分析采SAS9.0软件，利用Duncan检验法进行差异显著性分析。
2结果与分析
2.1不同氮水平对西瓜植株干物重及叶片氮含量的影响
不同氮水平对西瓜植株干物重影响见表1。由表1可以看出，西瓜植株在不同氮水平下干物重积累是不同的。除根干物重外，茎、叶与全株干物质重量间的差异未达到显著水平。当氮浓度为16.67mol/L时，处理植株根、茎、叶干物质重量与全株干物质重量均达到最大值，分别为1.86、17.16、31.04、50.06g/plant。而当氮浓度继续升高时，处理植株叶与全株干物质重量均呈下降趋势。
表1不同氮水平对西瓜干物质积累的影响
Table1DrymatteraccumulationofWatermelonasaffectedbydifferentNlevels
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 处理Treatment 根Root 茎Stem 叶Leaves 全株 Whole plant (mol/L) (g/plant)
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4.17 0.81±0.053b 15.41±4.67 22.74±3.67 38.95±3.89
8.33 1.02±0.217b 10.15±1.56 26.09±4.28 37.26±3.49
12.50 0.96±0.206b 9.54±1.08 17.50±2.05 22.99±3.04
16.67 1.86±0.059a 17.16±2.32 31.04±4.89 50.06±9.50
20.83 1.38±0.051ab 13.01±0.81 23.03±0.69 37.39±0.45
25.00 1.00±0.364b 16.49±1.14 26.88±1.20 44.36±4.94
29.17 1.26±0.021b 11.08±2.12 22.52±1.43 34.86±3.46
33.33 1.24±0.019b 12.31±1.32 20.92±2.58 34.46±5.55
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注：不同字母表示差异达5℅显著水平，下同。
Note：Differentlettersmeansignificantlydifferentat5％level，andthesamesymbolwasusedforothertables
不同氮水平对西瓜叶片氮含量的影响见图1。不同氮水平处理条件下西瓜第2片完全展开叶内氮含量范围为2.71%～4.20%。在供试氮浓度范围内，随着氮浓度的升高，西瓜叶片氮含量随之增加，两者相关系数为0.826,各水平之间达到显著差异。 1/3 1 2 3 下一页 尾页 |
