李俊英, 姚延梼
(山西農(nóng)業(yè)大學林學院,太谷 030801)
紫葉小檗(Berberis thumbergii DC.f.atropurpurea Rehd.)是重要的園林綠化彩葉植物, 現(xiàn)國內(nèi)各級城市均有分布[1]。有研究[2-5]表明,經(jīng)由葉部吸收的養(yǎng)分,與根部吸收的養(yǎng)分一樣均可被植物吸收利用,它們對于植物體內(nèi)酶活性及光合作用過程均有顯著影響,而葉面施肥,可提高植物體內(nèi)的各種生理代謝。有研究[6-8]表明植物噴施靈可促進西紅柿、茄子、辣椒、黃瓜、甘蘭等蔬菜及杏、核桃、楊樹等生長,并提高產(chǎn)量,改善品質(zhì),提高苗木的抗逆性等,但其在花灌木、園林綠化樹種上進行葉面噴肥的研究尚少。筆者以不同濃度的植物噴施靈對生長過程中的紫葉小檗苗木進行處理,探索其對紫葉小檗苗高、地徑等生長指標及酶活性生理效應的影響,為提高紫葉小檗苗木的生產(chǎn)效率提供理論參考。
試驗于 2009年5~10月在山西農(nóng)業(yè)大學森林培育實驗室進行,供試材料為兩年生紫葉小檗扦插苗,生長正常、無病蟲害。葉面肥料為植物噴施靈。
1.2.1 試驗設計
試驗共設置4個處理,每個處理3次重復,每個重復栽植1個小區(qū),每個小區(qū)栽植50株樹苗,小區(qū)排列采用完全隨機區(qū)組設計。其中處理1、處理2、處理3分別為噴施0.65,1.3,2.6 g/L濃度的植物噴施靈肥液,處理4為噴施等量的清水作對照。3月底緩苗期結(jié)束后用噴霧器進行噴肥處理:噴肥時間為晴天8:00前或18:00后,噴至植物體滴水為止。每15 d噴一次,共噴3次。
1.2.2 取樣與測定方法
從5月10日起,每隔14 d取樣測定1次各項指標,直到9月27日。取樣時按照不同處理、不同重復,每個小區(qū)中選5株,取植株中部健康葉片3~4片組成混合樣。樣品采集后,立即用冰壺帶回實驗室,用流水沖洗干凈后,再用無離子水漂洗2~3次,然后測定保護酶活性等指標,MDA含量采用硫代巴比妥酸法[9]測定,SOD,POD,CAT活性采用Cakmak &Marschner法[10]測定,每個指標均重復3次。
生長指標是噴肥前1 d對選定的植株苗高、地徑等進行基礎測量,以后每5 d測1次。株高用鋼卷尺測量,精度為0.1 cm;地徑用游標卡尺測量,精度為0.01 cm。
1.2.3 數(shù)據(jù)處理
對所獲得的數(shù)據(jù)采用SAS軟件進行方差分析和Duncan's多重比較,利用Excel 軟件進行作圖處理。
由圖 1可以看出,株高生長量變化在各處理間總體趨勢一致,生長初期、速生期生長增量持續(xù)上升,進入 8月下旬后其生長趨勢逐漸變?yōu)槠骄彙=?jīng)方差分析,整個生長期生長量從高到低依次為處理1、處理2、處理3、處理4。
圖1 株高生長量連續(xù)變化Fig. 1 Yearly change of height growth in purple leaf barberry seedings
由圖 2可知,生長初期到速生期時,其生長量持續(xù)上升;處理 1的增長效果最優(yōu)。7月下旬到 9月份的速生期中后期則處理1、處理2均與對照相比對地徑的生長量有較大的促進作用,這種促進作用一直持續(xù)到生長期結(jié)束。而整個生育期處理 3的作用效果最差。說明高濃度植物噴施靈對苗木地徑的生長是不利的。經(jīng)方差分析,處理1、處理2的分別極顯著高于處理3和清水對照的,說明處理1或處理2可作為促進紫葉小檗莖干增粗的最適處理濃度。
圖2 地徑生長量連續(xù)變化Fig. 2 Yearly change of ground diameter in purple leaf barberry
2.2.1 植物噴施靈處理對紫葉小檗葉片 SOD活性的影響
由表1可知,不同處理條件下,紫葉小檗葉片內(nèi)SOD酶活性有一定差異,緩苗期、生長初期硬化期對照的 SOD酶活性明顯高于其它處理,速生期處理 2的活性明顯高于其它處理;且處理1的活性一直低于其它處理。經(jīng)方差分析,紫葉小檗年生長周期中,SOD酶活性在不同處理下均存在顯著性的差異。
表1 植物噴施靈對紫葉小檗SOD活性年變化的影響(U/mg·min)Tab. 1 Effect of SPF treatment on purple leaf barberry yearly changeof SOD activity
2.2.2 植物噴施靈處理對紫葉小檗葉片 POD活性的影響
由表2可看出,各處理POD活性在緩苗期差異顯著;生長初期噴施藥劑均能增強POD的活性;速生期處理2的活性明顯高于其它處理,并于速生期后期及硬化期各出現(xiàn)一次高峰,以后酶活性則隨著苗木代謝活動的減弱而減小,較高濃度的植物噴施靈處理可明顯提高植物整體水平的POD酶活性。
表2 植物噴施靈對紫葉小檗POD活性年變化的影響(?OD470/mg·min)Tab. 2 Effect of SPF on yearly change of POD activity in purple leaf barberry
2.2.3 植物噴施靈處理對紫葉小檗CAT酶活性的影響
表3可知,各處理CAT酶活性變化趨勢基本一致,均表現(xiàn)為緩苗期至生長初期間以及速生期至硬化期間各出現(xiàn)一酶活性高峰。清水對照明顯高于其它處理,說明植物噴施靈處理有抑制CAT酶活性的作用。
表3 植物噴施靈對紫葉小檗CAT活性年變化的影響(H2O2 mg/mg·min)Tab. 3 Effect of SPF on yearly change of CAT activity in purple leaf barberry
由圖3可看出,處理1在緩苗至生長初期葉片中 MDA含量最低,說明細胞膜完整性最好,發(fā)苗快。速生期前期處理2的細胞膜透性有所增大,同時期處理1的質(zhì)膜相對透性最小。方差分析表明,用植物噴施靈處理的紫葉小檗在整個生長期內(nèi)其細胞膜透性均顯著低于清水對照,處理1整個生長時期細胞膜的透性最小,可認為是最佳處理濃度。
圖3 植物噴施靈不同處理丙二醛含量年變化Fig. 3 Yearly change of MDA content in purple leaf barberry under 4 treatments
噴施植物噴施靈改善了紫葉小檗的生長狀態(tài),在整個生長發(fā)育期其細胞膜的完整性均顯著高于清水對照,促進了植株的生理代謝過程。可能的原因是,一方面通過提高SOD,POD,CAT的活性來減少活性氧的傷害,保持細胞膜的穩(wěn)定性,提高植株的抗逆能力;另一方面可能通過提高植株的生活力,減低活性氧的發(fā)生速率,從而保持細胞膜的穩(wěn)定性,維持植株較好的生命狀態(tài),這與季成[11]的研究結(jié)果一致,由于生理代謝的協(xié)調(diào),從而表現(xiàn)出處理1的株高和地徑的粗度顯著高于其它處理。
有關(guān)葉面肥機理的研究需借助同位素示蹤技術(shù),應從植物營養(yǎng)分子水平進行更為深入的研究,但由于葉面肥料在中國起步較晚,到目前為止,中國還沒有比較完善的葉面肥的肥料標準[12],由此,開展園林綠化花灌木葉面施肥的研究尚屬開創(chuàng)性的探索,還有待進一步研究。
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