供氮水平对落叶松幼苗光合作用的影响

摘 要：供氮水平与落叶松幼苗的光合作用之间是存在一定关联性的，文章为了探讨二者的影响作用，应用砂培技术在在室内正常环境下设置了四种供氮情况，并对处于该种环境下的落叶松生长状况进行了综合研究，同时在这一过程中还可以对其生长指标进行相关检测及判定。通过研究比对后可以发现，供氮浓度不断增加，落叶松幼苗的含氮指标也相对上升，并且其生长速率也随之得到显著提升，与此同时叶磷含量会有所下降。但是当供氮水平超过标准范畴后，TST的含量不仅不会继续增加，反倒会直线下降。供氮程度不强，将会使得幼苗的光能效率运转水平不断下降，反之如果在合理范畴中增加供氮水平，将能够直接调动光合作用的活效因子，降低光抑制作用。除此之外，如果供氮水平超出落叶松幼苗的适宜接收范畴，也会直接导致供氮过量，这就会带来一定的负面影响，营养吸收也会出现不均衡问题。

关键词：供氮水平；落叶松幼苗；光合作用

氮素能够为植物生长带来养分基础，是其生长发育最为关键的作用机制。在植物的叶片中有大量氮素储存在叶绿体中，这其中的大部分都会被关键酶所占用，其中还有相关部分也会被用做其他生长用途。通过大量研究可以发现，植物生长环节的叶氮含量与净光合速率密切相关，而供氮水平可以直接影响叶氮含有量，而植物光合作用也会在次过程中得到基础调整。除此之外，氮素供给能够直接对植物叶片的导光程度造成影响，但是相关领域内的研究工作大多都开展于农作物种植环节，对供氮水平的研究目前正處于研究强化阶段。

1 材料与方法

1.1 植物材料的培养与处理

在本文所涉及的应用材料是2016年3月至8月培育于室内正常环境下，批次一致的落叶松幼苗品种。在3月开始的这一阶段中，需要先将幼苗根部位置进行清洗，在完成杀毒工作后，将其栽种至含有石英砂的容器中，并在保持种植距离的基础上，对其幼苗进行栽种。在一个月后，将温室内的窗户打开，使其室内保持良好通风，并确保室内外温度及湿度等环境生长因素达到一致状态，需要注意的是，在研究环节需要始终保持这一状态，只有这样才能确保其实验结果的高精准度。在实际实验过程中，可以在培植初期为其提供浓度适当的营养液，提升幼苗生长速率。在配制营养液时，需要根据实际情况，对其配合比例进行精准调和。在4月接近尾声时，可以着手对供氮浓度进行调整，并根据幼苗生长情况将其划分为4个不同的部分，将浓度不一的营养液分别浇注在实验幼苗上，为其提供氮养分供给。为了提高实验精准度，可以在实验过程中对其进行营养液的定期浇注，并在保持适量原则的基础上，为其提供水分的充足供应，在幼苗生长到15周时，对其进行实验数据采集及检查确定。

1.2 针叶气体交换以及叶绿素荧光参数的测定

在进行数据测定的过程中，可以应用相关设备对其进行精准测定，在这一过程中相关速率的测定及衡量也具有其标准核定范畴，并且相关因素的浓度及值量标准也能够得到有效确定。在测定环节，为了提高测定效率，应当确保温室空气是处于流通状态的，并且应当将空气流速进行标准控制，使叶温及湿度保持在最佳状态。在对实验数据进行测定的过程中，可以根据相应计算形式对其进行计算及实验项目的内容评定。在实际测定过程中所应用的仪器是具有相应标准的，借助测定仪器能够对落叶松幼苗的也绿色荧光状态进行科学化判断。针对荧光测定需求，可以在控制仪器设备强光及闪光的基础上，获取荧光存在值。与此同时，在经过计算后就可以得到处于变化中的荧光值。气体交换及叶绿素荧光参数的测定依据都是从针叶中挑选没有遮荫影响的已经发育完全的针叶，在对光合作用以及变化结果进行研究的过程中，对处于变化中的测量结果进行综合判断，只有这样才能增强对比的有效性，因此数据测定时间应当确定在阳光充足的上午，在这一期间内温室内的阳光饱和量能够达到相应标准，并且变化幅度较小，在采纳参数时，需要进行最少三次以上的值量判断。

1.3 针叶氮、磷含量的测定

在实验过程中，为了提高实验准确性，应当将幼苗针叶全部摘下作为实验参考标本，而处于同一容器中的幼苗应当被看成是固定整体，在高温烘烤环境下将其捣碎，并在利用测定仪器的基础上，对其含氮量进行测定及精准衡量，与此同时，为了提高测定效率，也可以应用化学方式进行全磷含量的对比及研究。

2 结果

2.1 供氮水平能够对落叶松幼苗针叶氮磷含量造成影响

供氮水平的含氮纯度能够对落叶松幼苗的含氮量形成直接影响。在含氮水平不断增加的过程中，落叶松的含氮量额会随之不断增加，并且呈现直线上升特点。除此之外，供氮水平也能够对针叶的含磷量产生影响作用，但是它却与氮含量的影响程度不太一致，差异化现象显著。当供氮水平不断上升时，针叶的含磷量却相对下降，最低时可以接近于相应峰值。在这一过程中相应数据是处于不断变化之中的，并且所呈现的表现形式也大不相同。

2.2 供氮水平对落叶松幼苗叶绿素及可溶性蛋白含量的影响

在对实验主体进行研究的过程中不难发现，当供氮水平不断提升时，落叶松幼苗针叶的总叶绿素及相关因素的值量也直接增加，在这一背景下各供氮水平达到了标准范畴，但是叶绿素与之前相比，却没有产生差异化过于明显的问题。类胡罗卜素的含有量与叶绿素的比值都存在较大差异，并且这一关键要素能够在各个供氮水平间体现出来，在供氮水平不断增加的过程中其峰值会呈现下降趋势。因此，在开展实验的过程中，通过对相关项目的研究及内容对比进行研究不难发现，当供氮水平不断上升，落叶松幼苗针叶的总叶绿素含量也相应做出了提升准备，但是当供氮水平趋于平稳状态时，叶绿素含量与之前相较却没有发生改变。在此过程中，类胡罗卜素含量与叶绿素的含量存在峰值对比差异性，在供氮水平上升的过程中，其值量也相对下降。

2.3 供氮水平对落叶松幼苗气体交换参数的影响

饱和光强下的净光合速率（Pmax）是最能反映植株光合能力的参数。供氮水平的差异显著影响了落叶松幼苗的光合能力。供氮严重不足时（1mmol/L），落叶松幼苗的Pmax最小，当供氮水平增至8mmol/L时达到最大，而当供氮水平继续增加至16mmol/L时，Pmax反而有所下降，但与供氮水平为8mmol/L时的差异未达到显著水平（p<0.05）。不同供氮水平下落叶松幼苗针叶的气孔导度（gs）和胞间与外界CO2浓度之比（Ci/Ca）的情况。随供氮水平的提高，gs逐渐增加，供氮水平为8mmol/L时达最大，继续增加供氮，gs不再变化。但是除供氮为1mmol/L和8mmol/L之间的gs差异达显著水平外，其余各处理间差异均不显著。与gs的变化不同，在供氮严重缺乏（1mmol/L）时，Ci/Ca最高，随供氮水平的提高，Ci/Ca逐渐下降，在供氮为8mmol/L时达到稳定状态，继续增加供氮Ci/Ca不再变化。

3 讨论

通过对以上内容进行研究可以发现，植物叶片的氮含量会受到相应因素所影响，导致其峰值处于不断变化之中，当供氮水平不断上升并达到相应标准时，叶片的含氮量也会随之增加，并呈现直线分布规律不断延伸，当氮含量超出正常标准时，植物生长也将会受其直接影响，在植物生长受限时，其含氮量仍旧会不断增加。本研究中过量供氮引发的负面效应可能主要与此时低的叶磷含量有关，低的叶磷含量常被解释为稀释效应或根对磷的吸收能力被抑制。叶片中磷相对于氮的营养失衡将抑制Robisco蛋白的合成而导致光合能力的降低。当供氮水平为16mmol/L时，落叶松针叶的氮磷含量比（N/P）可以高达28.02g/g，这一比值已相当于导致花旗松幼苗生长下降10%的20～30g/g的域值。

参考文献

[1]朱玉杰，董希斌，李祥.不同抚育强度对兴安落叶松幼苗光合作用的影响[J].东北林业大学学报，2015，43（10）.

[2]周志强，彭英丽，孙铭隆，等.不同氮素水平对濒危植物黄檗幼苗光合荧光特性的影响[J].北京林业大学学报，2015，37（12）.

作者简介：王骞春（1979，7-），男，黑龙江哈尔滨人，辽宁省林业科学研究院，高级工程师，主要从事林木遗传育种工作。