作物叶面施用有机碳肥的碳效应及促生作用

来源 :内蒙古农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dlfly2011
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碳位于植物生长所必需摄入的6种大量元素之首。植物生长发育过程中,碳长期缺位,植物仅靠吸收大气中的二氧化碳完全达不到自身需求。有机碳肥是指能够提供水溶性高、易被植物吸收的液体或固体有机态碳营养肥料,施用有机碳肥是解决植物碳短板的重要手段。研究以小麦、青梗菜为供试作物,通过盆栽试验,探究了喷施蔗糖(SUC)、水溶性腐植酸(HA)、水溶性氨基酸(AA)在不同光照条件下对小麦、青梗菜碳含量、碳贡献率、光合特性、能量转换过程、生长过程及产量和品质的影响,以此探究有机碳肥对作物的碳效应及促生作用,主要研究结果有:(1)叶面施用有机碳肥可以提高作物体内全碳含量,从而提升其全碳累积量,达到为作物补碳的效果。两种作物相比,有机碳肥对小麦作用效果更显著,三种有机碳肥相比,全光照下喷施HA、AA作用效果更明显,弱光照和无光照下喷施HA作用效果更明显。喷施有机碳肥可以弥补植物碳缺乏。(2)有机碳肥施用直接提供的碳数量可高于促进光合作用而增加的固碳量,弱光照下这种作用效果更明显,其种有机碳肥对小麦碳增加的贡献率最高可达83.18%,青梗菜最高可达88.21%。喷施有机碳肥可以提供碳源并促进光合固碳。(3)叶面施用有机碳肥改变了小麦、青梗菜体内的能量转换过程,无光照下,喷施有机碳肥不仅能够提高能量代谢产物的含量,还能提高能量代谢酶活性,并通过延缓酶活下降来稳定作物生长。有机碳肥本身已呈有机态,且自身具有能量,还含有复杂的活性基团相互作用,可直接参与作物体内生物氧化过程,为作物供能,两种作物ATP(三磷酸腺苷)含量范围在132.44μmol/L~347.54μmol/L之间;NAPDH(还原性辅酶II)在0.12nmol/g~0.67nmol/g之间;CCO酶(线粒体细胞色素C氧化酶)活性较对照最高可提高32.98%。(4)叶面施用有机碳肥可以提高作物光合特性及光合关键酶活性,可以弥补弱光照下光合能力不足现象,增强了小麦、青梗菜对光能吸收利用能力,促进光合产物的积累,从而影响光合碳代谢途径。叶面有机碳肥对于小麦SPAD值(叶绿素相对含量)效果更明显,随着喷施作用延长,作用效果越来越显著。两种作物两年间SPAD值范围在45.98~55.11之间,Pn(净光合速率)范围在4.59μmol·m-2·s-1~23.29μmol·m-2·s-1之间,Ci(胞间二氧化碳浓度)范围在230.22μmol·mol-1~702.67μmol·mol-1之间。全光照下,净光合速率增幅最大为对照的2.79倍,胞间二氧化碳浓度增幅最大为对照的2.05倍;弱光照下净光合速率增幅最大为对照的2.74倍,胞间二氧化碳浓度增幅最大为对照的59.00%。(5)叶面施用有机碳肥对小麦、青梗菜具有促生作用。可以提高小麦、青梗菜的地上部干物质的量、株高和叶面积。(6)有机碳肥能够明显提高青梗菜的Vc(维生素C)、可溶性蛋白、粗纤维含量,从而改善作物品质。其中喷施SUC、HA、AA的可溶性蛋白、Vc、粗纤维含量较对照分别提高了16.26%、18.31%、19.18%、17.77%、3.75%、16.63%、16.25%、0.81%、24.41%。(7)有机碳肥提高了青梗菜生物学产量,全光照下喷施HA达到最大产量559.72g/盆,较对照提高了4.86%;弱光照下喷施SUC达到最大产量154.47g/盆,较对照提高了3.36%。有机碳肥虽能提高产量,但作用效果不显著。综上所述:通过叶面施用有机碳肥可显著提高作物体内碳量,碳贡献率,实现为作物补碳的目的;有机碳肥可以提高作物光合特性,促进作物功能叶片光合固碳能力,增强有机物质积累转换;有机碳肥可以改变作物能量转换过程,达到补碳助能的效果;有机碳肥的施用对作物有促生作用。
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