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供锌水平对苹果树叶片光合特性、碳水化合物及其代谢酶活性的影响

张元珍  
【摘要】:试验以16~18年大田红富士和2年生盆栽幼树为试材,于2008年~2010年分别在肥城市潮泉镇果园和山东农业大学校内进行。研究了大田缺锌及盆栽不同供锌水平对苹果树叶片光合速率、荧光特性、元素分配、非结构性碳水化合物及其相关酶活性的影响,锌与碳素配施对苹果幼树生长发育的影响;探讨了不同供锌水平与苹果树生长发育相关指标变化的关系,为解释和解决生产上因锌缺乏或锌肥过量施用所导致的苹果树生长发育异常问题提供理论依据,主要研究结果如下: (1)大田缺锌导致苹果叶片叶绿体超微结构破坏、叶绿体数量增加;淀粉颗粒变大,数目增多;叶绿体基粒数和片层数减少,细胞内有脂滴出现。 (2)缺锌或过量供锌均会造成苹果树叶片净光合速率下降,气孔导度下降、胞间CO2浓度升高。大田缺锌显著降低了苹果叶片的单叶面积和比叶重,但不同供锌水平的盆栽幼树试验中上述指标差异性不显著。 (3)锌对光系统功能的维持具有重要作用,缺锌或过量锌均会导致光系统遭到破坏,造成光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学效率及PSⅡ实际光化学效率下降。PSⅡ供体侧、受体侧和反应中心遭到破坏,抑制叶片对光能的吸收、传递与利用,进一步降低叶片净光合速率。 (4)缺锌或过量的锌显著降低苹果树叶片叶绿素a、叶绿素b及类胡萝卜素含量,叶绿素a/叶绿素b、叶绿素(a+b)/类胡萝卜素比值显著降低。 (5)锌营养水平改变了苹果根系的周年生长节奏。大田正常果树年周期内有三个发根高峰,分别为4月、6月和9月,而缺锌小叶病树则仅有5月和9月两次高峰;盆栽条件下由于根系限制其生长,根系活力呈现两个高峰,分别在6月和9月。但不同供锌水平对根系活力的影响表现不明显。 (6)盆栽苹果幼树中部叶片、上部叶片中锌的含量随供锌水平的提高呈现增加的趋势,且在7月和8月出现转折点,而基部叶片则呈现逐渐下降的趋势。 (7)碳水化合物一方面为生物体各项生命活动的进行提供能源,另一方面作为器官的组成成分,参与新生器官的构建。苹果幼树叶片中上部叶片山梨糖醇的含量低于中部叶片和下部叶片,而蔗糖含量则呈现相反的趋势。随外界供锌水平的提高,叶片中山梨糖醇、蔗糖、淀粉含量增加,而葡萄糖则减少。 (8)锌是多种酶的辅因子或组成成分,在碳代谢中起着重要的作用。随供锌水平的提高,苹果叶片SDH活性、SS活性、淀粉酶活性升高;A6PR、NI和AI下降,而SPS则呈现先下降后上升。 (9)以有机质作为外源碳素营养调控供体,与锌进行正交试验,结果显示,碳、锌配合使用,增加了苹果叶片的叶绿素含量、提高了光合能力,增加了光合产物的合成和积累;改善了苹果幼树根系的发育,增加主根的长度及粗度,一级侧根的数量、长度及表面积等指标显著增加,使植株有利于吸收更多的养分;外源碳素显著提高了植株体内锌的吸收和运转能力,促进矿质营养在树体各器官间的平衡,对于维持树体正常的生理代谢具有重要的作用。


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