配比施肥对山核桃幼树叶绿素荧光特性及光合生理的影响

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0672

中国农学通报 ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (13): 26-31.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0672

配比施肥对山核桃幼树叶绿素荧光特性及光合生理的影响

季琳琳¹^,²(), 孙维敏¹^,², 陈素传¹^,²(), 王斐¹^,², 付逍遥¹^,², 崔灿¹^,², 吴志辉³, 张俊佩⁴

¹ 安徽省林业科学研究院，合肥 230031
² 安徽沙河林木育种国家长期科研基地，安徽滁州 239004
³ 宁国市林业事业发展中心，安徽宁国 242300
⁴ 林木遗传育种全国重点实验室/国家林业和草原局林木培育重点实验室/中国林业科学研究院林业研究所，北京 100091

收稿日期:2024-11-08 修回日期:2025-03-20 出版日期:2025-05-05 发布日期:2025-05-07
通讯作者:
陈素传，男，1971年出生，安徽天长人，研究员，本科，主要从事经济林研究。通信地址：230038 安徽省合肥市高新区黄山路618-1号安徽省林业科学研究院，Tel：0551-62631558，E-mail：Chengsuch@yeah.net。
作者简介:
季琳琳，女，1981年出生，安徽泗县人，副研究员，研究生，主要从事经济林研究。通信地址：230038 安徽省合肥市高新区黄山路618-1号安徽省林业科学研究院，Tel：0551-62631558，E-mail：xum1984@163.com。
基金资助:
安徽省重点研究与开发计划项目“山核桃良种繁育及关键栽培技术创新与应用”(202204c06020001); “十四五”国家重点研发计划课题“核桃、油橄榄和文冠果优质高产新品种创制与精准栽技术”(2022YFD2200402)

Effects of Proportional Fertilization on Chlorophyll Fluorescence Characteristics and Photosynthetic Physiology of Carya cathayensis Seedling

JI Linlin¹^,²(), SUN Weimin¹^,², CHEN Suchuan¹^,²(), WANG Fei¹^,², FU Xiaoyao¹^,², CUI Can¹^,², WU Zhihui³, ZHANG Junpei⁴

¹ Anhui Academy of Forestry, Hefei 230031
² Anhui Shahe Forest Breeding National Long-term Scientific Research Base, Chuzhou, Anhui 239004
³ Forestry Development Center of Ningguo City, Ningguo, Anhui 242300
⁴ State Key Laboratory of Tree Genetics and Breeding/ Key Laboratory of Tree Breeding and Cultivation of the State Forestry and Grassland Administration/ Research Institute of Forestry, Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091

Received:2024-11-08 Revised:2025-03-20 Published:2025-05-05 Online:2025-05-07

摘要/Abstract

摘要： 探究配比施肥对山核桃幼林光合生理及叶绿素荧光特性的影响，为山核桃幼林的施肥管理提供技术参考。采用L₉(3⁴)正交试验设计，于2023年5月12日进行氮、磷、钾3因素3水平的配比施肥试验，以不施肥为对照，8月17日测定不同处理山核桃叶片光合生理指标及山核桃荧光特性，对山核桃不同施肥处理开展综合评价。结果表明，施肥显著提高了山核桃叶片的叶绿素a+b含量；极显著提高了叶片净光合速率，T3处理（尿素32.61 g/株，过磷酸钙333.33 g/株，氯化钾129.04 g/株）山核桃净光合速率(Pn)最高，为16.59 μmol/(m²·s)；T4处理（尿素65.22 g/株，过磷酸钙83.33 g/株，氯化钾64.52 g/株）蒸腾速率Tr最高，为7.49 mmol/(m²·s)，极显著高于对照。不同配方施肥均显著提高了山核桃叶片Y(Ⅱ)、qP、NPQ及Fv/Fm；T1处理（尿素32.61 g/株，过磷酸钙83.33 g/株，氯化钾32.26 g/株）Y(Ⅱ)最高(0.53)，CK、T7处理最低(0.49)；T5处理（尿素65.22 g/株，过磷酸钙166.66 g/株，氯化钾129.04 g/株）qP最高(0.79)；T8处理NPQ最高(0.99)；T3处理Fv/Fm最高(0.81)。Pn与Tr、Y(Ⅱ)极显著正相关。根据隶属函数值，T3处理施肥效果最好，对山核桃光合生理特性影响最大。

关键词: 山核桃, 幼树, 配比施肥, 光合生理, 荧光特性, 综合评价

Abstract:

This study investigated the effects of proportional fertilization on chlorophyll fluorescence characteristics and photosynthetic physiology in Carya cathayensis seedlings to provide technical guidance for fertilization management during seedlings cultivation. Using an L₉(3⁴) orthogonal experiment design with non-fertilization as control, three fertilization factors (N, P, K) were applied on May 12, 2023. Chlorophyll fluorescence parameters and photosynthetic physiological indices were measured on August 17, followed by comprehensive evaluation of different treatments. Fertilization significantly increased the chlorophyll (a+b) content and net photosynthetic rate (Pn). The T₃ treatment (urea 32.61 g/plant, calcium superphosphate 333.33 g/plant, potassium chloride 129.04 g/plant) achieved the highest Pn [16.59 μmol/(m²·s)]. The T₄ treatment (urea 65.22 g/plant, calcium superphosphate 83.33 g/plant, potassium chloride 64.52 g/plant) showed the highest transpiration rate [Tr=7.49 mmol/(m²·s)], significantly exceeding the control. All fertilization formulas significantly improved photochemical efficiency [Y(Ⅱ)], photochemical quenching (qP), non-photochemical quenching (NPQ), and maximum quantum yield (Fv/Fm). The T₁ treatment (urea 32.61 g/plant, calcium superphosphate 83.33 g/plant, potassium chloride 64.52 g/plant) yielded the highest Y (Ⅱ) (0.53), and CK, T₇ treatment was the lowest (0.49). T₅ (urea 65.22 g/plant, calcium superphosphate 166.66 g/plant, potassium chloride 129.04 g/plant) achieved peak qP (0.79). The T₈ treatment showed maximum NPQ (0.99), and T₃ attained the highest Fv/Fm (0.81). Strong positive correlations were observed between Pn and both Tr (P<0.01) and Y(Ⅱ) (P<0.01). Based on membership function analysis, T₃ demonstrated optimal fertilization effects, exerting the greatest influence on photosynthetic characteristics.

Key words: Carya cathayensis, seedlings, proportional fertilization, chlorophyll fluorescence, physiology, comprehensive evaluation

季琳琳, 孙维敏, 陈素传, 王斐, 付逍遥, 崔灿, 吴志辉, 张俊佩. 配比施肥对山核桃幼树叶绿素荧光特性及光合生理的影响[J]. 中国农学通报, 2025, 41(13): 26-31.

JI Linlin, SUN Weimin, CHEN Suchuan, WANG Fei, FU Xiaoyao, CUI Can, WU Zhihui, ZHANG Junpei. Effects of Proportional Fertilization on Chlorophyll Fluorescence Characteristics and Photosynthetic Physiology of Carya cathayensis Seedling[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2025, 41(13): 26-31.

图/表 7

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处理	净光合速率Pn/[μmol/(m²·s)]	蒸腾速率Tr/[mmo/(m²·s)]
CK	12.27±1.91EFGef	5.64±0.12Ed
T1	14.61±2.31BCDEcd	6.50±1.65ABCDEbc
T2	16.14±1.1.54ABab	6.54±1.1.08ABCDbc
T3	16.59±12.60Aa	7.02±1.07ABab
T4	15.86±0.66ABCab	7.49±0.63Aa
T5	15.13±1.32ABCDbc	6.89±0.59ABCab
T6	12.88±2.00FGf	6.00±0.44CDEcd
T7	14.49±1.18CDEFcde	6.18±1.11BCDEcd
T8	13.59±1.72DEFGdef	5.80±1.11DEd
T9	12.78±1.26Gf	5.70±0.86DEd

处理	净光合速率Pn/[μmol/(m²·s)]	蒸腾速率Tr/[mmo/(m²·s)]
CK	12.27±1.91EFGef	5.64±0.12Ed
T1	14.61±2.31BCDEcd	6.50±1.65ABCDEbc
T2	16.14±1.1.54ABab	6.54±1.1.08ABCDbc
T3	16.59±12.60Aa	7.02±1.07ABab
T4	15.86±0.66ABCab	7.49±0.63Aa
T5	15.13±1.32ABCDbc	6.89±0.59ABCab
T6	12.88±2.00FGf	6.00±0.44CDEcd
T7	14.49±1.18CDEFcde	6.18±1.11BCDEcd
T8	13.59±1.72DEFGdef	5.80±1.11DEd
T9	12.78±1.26Gf	5.70±0.86DEd

处理	Y(Ⅱ)	qP	NPQ	Fv/Fm
CK	0.49±0.01Cd	0.74±0.03Cd	0.77±0.18Cc	0.77±0.01Cc
T1	0.53±0.02Aa	0.78±0.04ABab	0.83±0.16BCc	0.79±0.03Aab
T2	0.51±0.03ABab	0.75±0.02BCcd	0.85±0.15ABCbc	0.80±0.03Aa
T3	0.52±0.23Aa	0.75±0.04BCcd	0.84±0.25ABCbc	0.81±0.02Aa
T4	0.50±0.03ABCbc	0.78±0.05Aa	0.87±0.27ABCabc	0.77±0.03BCc
T5	0.50±0.03ABCbcd	0.79±0.02Aa	0.89±0.13ABCabc	0.77±0.03Cc
T6	0.50±0.02BCbcd	0.76±0.03BCcd	0.83±0.09ABCbc	0.80±0.01Aa
T7	0.49±001Ccd	0.76±0.03ABCbc	0.95±0.18ABab	0.79±0.01Aab
T8	0.50±0.02ABCbcd	0.78±0.05ABab	0.99±0.46Aa	0.78±0.01ABCbc
T9	0.50±0.03ABCbcd	0.74±0.02Cd	0.81±0.20BCc	0.79±0.03ABab

处理	Y(Ⅱ)	qP	NPQ	Fv/Fm
CK	0.49±0.01Cd	0.74±0.03Cd	0.77±0.18Cc	0.77±0.01Cc
T1	0.53±0.02Aa	0.78±0.04ABab	0.83±0.16BCc	0.79±0.03Aab
T2	0.51±0.03ABab	0.75±0.02BCcd	0.85±0.15ABCbc	0.80±0.03Aa
T3	0.52±0.23Aa	0.75±0.04BCcd	0.84±0.25ABCbc	0.81±0.02Aa
T4	0.50±0.03ABCbc	0.78±0.05Aa	0.87±0.27ABCabc	0.77±0.03BCc
T5	0.50±0.03ABCbcd	0.79±0.02Aa	0.89±0.13ABCabc	0.77±0.03Cc
T6	0.50±0.02BCbcd	0.76±0.03BCcd	0.83±0.09ABCbc	0.80±0.01Aa
T7	0.49±001Ccd	0.76±0.03ABCbc	0.95±0.18ABab	0.79±0.01Aab
T8	0.50±0.02ABCbcd	0.78±0.05ABab	0.99±0.46Aa	0.78±0.01ABCbc
T9	0.50±0.03ABCbcd	0.74±0.02Cd	0.81±0.20BCc	0.79±0.03ABab

	Pn	Tr	Y(Ⅱ)	qP	NPQ	Fv/Fm	叶绿素a+b
Tr	0.865^**	1
Y(Ⅱ)	0.618^**	0.498^**	1
qP	0.349	0.592^**	0.242	1
NPQ	0.123	0.060	-0.137	0.592^**	1
Fv/Fm	0.225	-0.031	0.546^**	-0.318	-0.073	1
叶绿素a+b	0.182	0.157	0.080	0.020	-0.312	-0.286	1
叶绿素a/b	-0.039	-0.097	-0.050	-0.203	-0.394^*	-0.303	0.850^**

配比施肥对山核桃幼树叶绿素荧光特性及光合生理的影响

Effects of Proportional Fertilization on Chlorophyll Fluorescence Characteristics and Photosynthetic Physiology of Carya cathayensis Seedling

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处理	配比组合	N	尿素用量	P	过磷酸钙用量	K	氯化钾用量
T0	CK	0	0	0	0	0	0
T1	N1P1K1	15	32.61	10	83.33	20	32.26
T2	N1P2K2	15	32.61	20	166.66	40	64.52
T3	N1P3K3	15	32.61	40	333.33	80	129.04
T4	N2P1K2	30	65.22	10	83.33	40	64.52
T5	N2P2K3	30	65.22	20	166.66	80	129.04
T6	N2P3K1	30	65.22	40	333.33	20	32.26
T7	N3P1K3	60	130.44	10	83.33	80	129.04
T8	N3P2K1	60	130.44	20	166.66	20	32.26
T9	N3P3K2	60	130.44	40	333.33	40	64.52

分类	指标	相关指数	类中排序
1	Pn	—
2	Tr	—
3	Y(Ⅱ)	0.001	1
3	叶绿素a+b	0.001	1
4	qP	0.065	2
	NPQ	0.091	1
	Fv/Fm	0.038	3
	叶绿素a/b	0.036	4

处理	Pn	Tr	Y(Ⅱ)	NPQ	平均隶属度	排序
CK	0.000	0.000	0.000	0.000	0.000	10
T1	0.481	0.463	1.000	0.249	0.548	4
T2	0.882	0.487	0.599	0.351	0.580	3
T3	1.000	0.744	0.910	0.291	0.736	1
T4	0.807	1.000	0.403	0.463	0.668	2
T5	0.616	0.675	0.353	0.523	0.542	5
T6	0.027	0.197	0.272	0.004	0.125	9
T7	0.449	0.290	0.106	0.810	0.414	6
T8	0.213	0.084	0.356	1.000	0.413	7
T9	0.128	0.032	0.322	0.178	0.165	8

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