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图1不同供氮水平西瓜叶片氮含量
Fig.1NcontentinWatermelonleavesasaffectedbydifferentNlevels
2.2不同氮水平对西瓜叶片叶绿素荧光参数的影响
2.2.1不同氮水平对西瓜叶片Fo的影响
初始荧光强度(Fo)是指西瓜叶片暗适应后，光合机构全部光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心都开放时的荧光强度，从理论角度分析是指反应中心未能发生光化学反应时的叶绿素荧光，可反映出逆境对西瓜叶片PSⅡ永久性的伤害程度，植物在逆境胁迫下光合色素的降低以及PSⅡ的受损均会促使Fo的明显升高。随着氮浓度的增高，Fo数值先下降后上升。氮浓度为4.17~16.67mol/L，Fo迅速下降,之后随氮浓度升高，Fo又缓慢上升（见表2）。
2.2.2不同氮水平对西瓜叶片Fv/Fo的影响
在荧光诱导动力学参数中，可变荧光Fv反映可参与PSⅡ(光系统Ⅱ)光化学反应的光能辐射部分，初始荧光Fo表示不参与PSⅡ光化学反应的光能辐射部分，可变荧光与固定荧光的比值(Fv/Fo)表示光系统Ⅱ(PSⅡ)的活性。由表2可以看出，Fv/Fo的变化趋势与Fo相反，随着氮浓度的增高，Fv/Fo先下降后上升。当氮浓度为16.67mol/L时，Fv/Fo的数值分别为低氮（4.17mol/L）和高氮（33.33mol/L）处理的1.76和1.33倍，这表明当氮浓度适中时，植株具有较高的PsⅡ潜在活性，而缺氮和高氮均产生对植株的光合激发能转化效率抑制作用。
2.2.3不同氮水平对西瓜叶片Fv/Fm的影响
Fv/Fm为PsⅡ的最大光量子产量，是表示PsⅡ内在效率的指标(即PsⅡ中心全部开放时的量子效率)。由表2可以看出，不同氮水平下西瓜叶片叶绿素荧光Fv/Fm变化趋势不明显，不同水平之间变化幅度不大，差异不显著。
表2不同氮水平对西瓜叶片Fo、Fv/Fo及Fv/Fm的影响
Table2.EffectsofdifferentNlevelsonFo、Fv/FoandFv/FminWatermelonleaves
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处理Treatment Fo Fv/Fo Fv/Fm
（mol/L）
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4.17 71.50±4.95 2.84±0.047 0.739±0.0061
8.33 51.00±2.89 4.26±0.062 0.809±0.0035
12.5 67.00±1.41 3.46±0.093 0.757±0.0211
16.67 44.00±1.45 4.99±0.111 0.813±0.021
20.83 50.00±1.98 4.28±0.127 0.809±0.013
25.00 55.50±2.53 3.65±0.091 0.782±0.047
29.17 53.00±3.24 3.46±0.078 0.774±0.046
33.33 57.50±2.62 3.74±0.122 0.823±0.0033
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2.2.4不同氮水平对西瓜叶片qN和qP的影响
光化学猝灭系数(qP)是对PSⅡ原初电子受体QA氧化态的一种量度，代表PSⅡ反应中心开放部分的比例，反映PSⅡ天线色素吸收的光能用于光化学反应的份额。而非光化学猝灭系数(qN)反映PSⅡ天线色素吸收的光能不能用于光化学电子传递，而以热的形式耗散掉的部分。不同氮水平对西瓜叶片qN和qP的影响见图3。从整体变化角度看，qN值的变化幅度大于qP。缺氮（4.17～8.33mol/L）处理降低了西瓜叶片的qP值并增加qN值(图3)，表明缺氮抑制了西瓜叶片PSⅡ光合电子传递活性，且随氮浓度增大，抑制程度降低。而当氮浓度过高(29.17～33.33mol/L)时，qN和qP变化规律与缺氮处理较一致。这表明适量氮浓度有提高qP并降低qN的作用，使叶片减少非辐射能量的耗散，有利于把所捕获的光能较充分地用于进行光合作用。
图3不同氮水平对西瓜叶片qP和qN的影响
Fig．3EffectsofdifferentNlevelsonqPandqNinWatermelonleaves
2.2.5不同氮水平对西瓜叶片ΦPSⅡ的影响
PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)反映了在光照条件下PSⅡ反应中心部分关闭情况下的实际原初光能捕获效率，表示光化学反应消耗的能量比例。较高的Yield值将有利于提高作物的光能转化效率，为暗反应的C同化积累更多的能量。由图3可以看出，各处理之间达到显著差异。不同氮水平西瓜叶片ΦPSⅡ的变化趋势为：随着氮水平的增长，西瓜叶片ΦPSⅡ先上升后下降。其中，氮浓度为16.67mol/L时达最大值0.722；氮浓度33.33mol/L时，Yield最小，为0.659。结果表明，当氮浓度为16.67～25mol/L范围内，植株叶片的量子产量显著提高，可为光合碳同化提供充足的还原力，有利于改善叶片的光合性能。
图3不同氮水平对西瓜叶片ΦPSⅡ的影响
Fig.3EffectsofdifferentNlevelsonΦPSⅡinWatermelonleaves
3结论与讨论
采用叶绿素荧光技术作为植物体内发出的的天然探针，可以检测到许多植物的生长发育和营养状况的信息。大量研究表明，氮营养对作物叶片叶绿素荧光具有明显的调控作用，适度增施氮肥能够改善作物叶片叶绿素荧光参数中的PSII活性（Fv/Fo）、PSII光化学最大效率（Fv/Fm）和光化学猝灭系数(qP)，降低非光化学猝灭系数(qN)，改善作物生长性状，提高产量。本试验系统研究了不同氮素水平西瓜生长及叶片叶绿素荧光参数的影响。本试验结果表明，适当的氮浓度（16.67～20.83mol/L）降低了初始荧光（Fo）对PSⅡ光化学反应中心的损害，能够提高PsⅡ潜在活性（Fv/Fo）及PsⅡ实际光化学的效率（ΦPSⅡ）,从而降低光能热耗散（qN），使叶片所吸收的光能较充分地用于光合作用，增加PsⅡ天线色素对光能的捕获量及捕获效率，积累更多的同化物，为高产奠定了基础。 2/3 首页 上一页 1 2 3 下一页 尾页 |
