有机肥和化肥对烟叶气体交换、叶绿素荧光特性及叶绿体超微结构的影响

【目的】本文以烤烟K326为材料，探讨了在不同叶龄时期有机肥与化肥在烟叶气体交换参数、叶绿素荧光特性、叶绿素含量及叶绿体超微结构等方面的差异，以期从光能利用(宏观)及叶绿体超微结构(微观)方面，揭示两种肥料配比对烟叶光合作用的影响机制，同时为探索烟叶高产优质栽培模式提供理论依据。【方法】以蛭石为栽培基质进行盆栽试验。设施用烤烟专用有机肥(N∶P2O5∶K2O为9∶9∶10，有机质≥70%，中、微量元素≥12%)和施用普通尿素两个处理。烟草为工厂化无毒育秧苗，叶龄(叶龄从叶片长约2cm时算起)15天、30天、45天、60天和75天取样或测定自上而下第68片叶。用Li-6400(美国)便携式光合仪测定烟叶的净光合速率，蒸腾作用与气孔导度。使用M系列调制叶绿素荧光成像系统Maxi-Imaging-PAM(德国)测定叶绿素荧光参数。用C-7000透射电子显微镜观测叶绿体超微结构并拍照，用软件AutoCAD2004计算淀粉颗粒在叶绿体中所占的相对面积比Ra，叶绿体基粒片层的统计方法据Goodenough等改进的Teichler-Zallen法。【结果】有机肥对烟叶叶绿素含量及光合速率的影响显著，在叶龄60天时，其叶绿素含量比普通化肥高136.1%;在叶龄75天时，其烟叶净光合速率、气孔导度及蒸腾速率分别比普通化肥处理高135.3%、84.5%和51.3%，叶绿素荧光参数Y[Ⅱ]和qL分别比普通化肥处理高22.2%和39.5%，Fv/Fm在叶龄60天时比普通化肥处理高18.7%，而NPQ值在叶龄45天时普通化肥比有机肥处理高23.3%。叶绿体内孕育的淀粉粒随叶龄的增加而逐渐膨大，期间伴随着淀粉粒在叶绿体中所占的面积比例(Ra值)越来越大，两处理Ra值差异明显，尤其是在叶龄45天时，化肥栽培下的烟叶Ra值比有机肥栽培高31.8%。有机肥处理的叶绿体呈梭形，长宽比大，而普通化肥种植的叶绿体形态近圆形，长宽比小。【结论】施用有机肥可显著提高烟叶叶绿素含量及光合速率，且随叶龄的增加，有机肥的作用效果日趋明显。叶绿素荧光参数的差异表明，增施生物有机肥可延缓烟株衰老、提高烟叶光能利用效率。两种施肥方式下，淀粉颗粒Ra值的差异不能说明施用化肥可提高烟叶合成淀粉的能力。与普通化肥处理下的烟叶相比，有机肥可显著提高叶绿体基粒垛叠数大于10的片层占基粒垛叠片层总数的百分比。