供氮水平对落叶松幼苗光合作用的影响

摘要

为探讨落叶松光合作用对外界供氮环境变化的响应规律,采用砂培方法在温室内设置了4种供氮浓度(1、4、8 mmol/L和16 mmol/L),对生长在不同供氮水平下落叶松(Larix gmelinii)1年生幼苗的气体交换参数、叶绿素荧光参数以及一些生化指标进行了测定.结果显示,随供氮水平的提高,落叶松幼苗针叶氮含量、叶绿素含量、类胡罗卜素含量、可溶性蛋白(TSP)含量和光饱和净光合速率(Pmax)均显著增加,同时伴随着叶磷含量和胞间与外界CO2浓度之比(Ci/Ca)的降低.然而,当供氮水平超过8 mmol/L增至16 mmol/L时,TSP含量及Pmax不再增加,反而略有下降.供氮不足显著降低了幼苗针叶光系统Ⅱ最大光能转换效率(Fv/Fm)、光系统Ⅱ量子效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP),却增加了非光化学猝灭系数(NPQ).而增加供氮可使Fv/Fm和ΦPSⅡ回升,同时qP升高,NPQ下降,但当供氮水平超过8 mmol/L后,各叶绿素荧光参数变化幅度较小.结果表明,增加供氮可显著提高落叶松幼苗的光合能力,增加光系统Ⅱ天线色素捕获的光能用于光化学电子传递的份额,减缓光抑制.然而,16 mmol/L已经超过落叶松幼苗最适的供氮水平,过量供氮引起的负面效应可能主要与过低的叶磷含量导致的营养失衡有关.