磷、鉀肥與多效唑互作對溝葉結(jié)縷草養(yǎng)分吸收和細胞質(zhì)膜透性的影響

周紅艷，林文雄

(1.福建農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建 福州 350119； 2.福建農(nóng)林大學(xué) 農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，福建 福州 350002；3.江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，江西 南昌 330045)

溝葉結(jié)縷草(Zoysiagrassmatralla)屬暖季型草坪草，具備質(zhì)地細、耐干旱、耐瘠薄[1]等優(yōu)點，是亞熱帶以南種植面積最廣的草坪草種之一[2]。其適宜的生長溫度為25～35 ℃，但10 ℃以下則出現(xiàn)休眠和死亡。在我國廣闊的南北過渡帶區(qū)域，如長江流域就存在暖季型草坪草冬枯問題，其枯黃期長達4～5個月[3]。如何維持亞熱帶地區(qū)草坪草冬季青綠期，提高溝葉結(jié)縷草抗寒性是一個亟待解決的課題。

植物生長調(diào)節(jié)劑已廣泛應(yīng)用于農(nóng)作物提高抗逆境能力、促進生長、提高品質(zhì)等方面[4，5]，但在如何提高暖季型草坪草抗寒性方面的研究相對較少[6]。有學(xué)者指出，噴施多效唑可顯著緩解細葉結(jié)縷草冬季枯黃問題[7]。應(yīng)用植物生長調(diào)節(jié)劑可提高暖季型草坪草的抗寒能力[8]。在草坪的日常養(yǎng)護中，合理施用GA3，BA和PP333后可延緩草坪草衰老，延長綠期[7]。但是使用濃度不當可導(dǎo)致草坪草失綠甚至部分枯黃[9]。

養(yǎng)分是草坪生長的重要物質(zhì)，合理施肥是建設(shè)高質(zhì)量草坪和保持其良好景觀的有效措施[10，11]。魯劍巍等[12]研究報道，越冬期對冷季型草坪草高羊茅施用磷肥，能顯著提高草坪草地上部氮、磷、鉀含量，促進養(yǎng)分吸收，提高草坪草的抗寒性，過低或過高施用磷肥均會對草坪草生長、坪用質(zhì)量及抗寒性產(chǎn)生不良影響。鉀對草坪草的主要作用是提高其對逆境的抗性，具體表現(xiàn)為可提高細胞滲透勢，降低冰點，提高草坪草抗寒性、抗病蟲等[13]。因此，磷、鉀肥與草坪冬季枯黃有一定的關(guān)系。但在我國南方地區(qū)，對暖季型草坪草施肥的研究缺乏系統(tǒng)性[14]。探討磷、鉀肥與多效唑相互作用對溝葉結(jié)縷草養(yǎng)分吸收規(guī)律及其對細胞膜透性的影響，篩選出有利提高草坪草養(yǎng)分吸收從而降低越冬期細胞膜受損程度的最佳配方，為福建省及其亞熱帶地區(qū)暖季型草坪草養(yǎng)護管理提供參考依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 供試材料及試驗地概況

1.1.1 供試材料 供試草坪為溝葉結(jié)縷草，由福建綠美草業(yè)公司提供。多效唑為15%可濕性粉劑，購于江蘇省鹽城市利民化廠產(chǎn)品。

1.1.2 試驗地概況 試驗地位于福建農(nóng)林大學(xué)作物學(xué)院試驗農(nóng)場。地理位置N 26°03′，E 119°12′ ，海拔8 m，年均氣溫20.9 ℃，全年無霜期326 d，年降水量1 300 mm，年終日照時間1 700～1 980 h，年平均降水日130～170 d，年相對濕度77%，1月均溫10.5 ℃，7月均溫28.8 ℃，試驗地土壤理化性質(zhì)見表1。

表1 供試土壤理化性質(zhì)

1.2 試驗設(shè)計與處理

采用盆栽試驗，將草坪鋪植于土培盆，移放于作物學(xué)院試驗地。盆高16.60 cm，上部面積1 609.92 cm2，下部面積1 168.50 cm2,每盆填滿混合均勻的土壤。9月10日鋪植結(jié)縷草草皮塊，11月進行處理，施肥量分2次進行，11月12日進行第1次施肥處理，11月18日第2次施肥處理，2次施肥量相同。多效唑只噴1次，于11月15日噴施，噴藥量為100 mL/m2。

按裂裂區(qū)試驗設(shè)計，磷肥為過磷酸鈣，施磷量按P2O5計，P為主區(qū)，鉀肥為氯化鉀，施鉀量按K2O計算，K為副區(qū)，多效唑濃度為副副區(qū)Y，各因素及水平設(shè)計見表2，盆栽試驗共設(shè)27個處理，重復(fù)3次。

表2 處理因素及其水平

注：同列不同小寫字母表示差異達顯著水平(P<0.05),不同大寫字母表示差異達極顯著水平(P<0.01)；下同

1.3 測定指標及方法

于上午8∶00～9∶00取樣，用密封袋將草坪葉片帶回實驗室，把葉片剪碎混勻后稱取適當重量，液態(tài)氮速凍，保存于-70 ℃冰箱待用。另有部分樣品殺青15 min后烘干至恒重，研成干粉置于干燥器中備用。

1.3.1 氮、磷、鉀含量的測定 參照文獻[15]方法進行氮、磷、鉀的測定。稱取200 mg干粉加入4 mL濃H2SO4，用H2SO4-H2O2消煮法，消煮液用于氮、磷、鉀測定。氮的測定采用凱氏定氮法，磷的測定采用釩鉬黃比色法，鉀的測定采用原子吸收分光光度法。

1.3.2 質(zhì)膜透性(PMP)的測定 參照文獻[16]的方法進行。稱取0.5 g葉片加20 mL去離子水抽氣至葉片下沉，放置1 h后測電導(dǎo)率，然后沸水浴10 min，再測其電導(dǎo)率，用相對電導(dǎo)率表示質(zhì)膜透性。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)的整理及統(tǒng)計分析借助DPS軟件和Excel 2003軟件在計算機上進行統(tǒng)計分析，采用SSR檢驗進行差異顯著性比較。

2 結(jié)果與分析

試驗結(jié)果表明，磷、鉀肥和多效唑單因子、2因子間(P×K、P×Y、K×Y)及3因子間(P×K×Y)互作效應(yīng)對溝葉結(jié)縷草N、P、K養(yǎng)分吸收和PMP的影響大部分為顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)水平(除施磷量對N、P量的吸收差異不顯著外)。通過對不同磷、鉀肥和多效唑用量單因子對溝葉結(jié)縷草生理特性的影響表明[17]，施用適量的磷、鉀肥及多效唑能明顯提高溝葉結(jié)縷草SOD，POD和CAT酶活性，自由基含量相應(yīng)減少，使抗逆性增強，同時對N、P、K養(yǎng)分吸收增多，為溝葉結(jié)縷草越冬奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)(表3)。

表3 不同生理指標方差分析F值

注：*，**分別達0.05和0.01顯著水平

2.1 多效唑與磷、鉀肥相互作用對溝葉結(jié)縷草養(yǎng)分吸收的影響

2.1.1 P×K互作組合對溝葉結(jié)縷草N、P、K含量的影響 N、P、K含量均以P2K3組合最高(表4)，分別為23.709 mg/g，3.073 mg/g和15.951 mg/g，該處理組合N、P、K含量的互作效應(yīng)均大于單因子平均效應(yīng)P2(含N：22.23 mg/g、含P：2.78 mg/g、 含K：15.07 mg/g)，K3(含N：22.072 mg/g、含P：2.77 mg/g、含K：15.23 mg/g)，而P2K2組合N、P、K含量在9個組合中最低，產(chǎn)生了負互作效應(yīng)。P3K3組合施肥量最多，但是結(jié)縷草N、P、K的吸收量卻較低?？梢娏住⑩浄实暮侠砼涫先~結(jié)縷草N、P、K養(yǎng)分的吸收很重要。

在P×K配施時，當P1，P2和P3施磷水平相同時，N、P、K含量的高低因施鉀量不同而異。其中在施磷量低(P1)、中(P2)水平下，以高鉀K3處理有利于N、P、K含量吸收，而在高磷(P3)水平下，高鉀處理不利于N、P、K養(yǎng)分的吸收。

表4 磷與鉀互作組合下溝葉結(jié)縷草N、P、K的含量

注：同列不同小寫字母表示差異達顯著水平(P<0.05),不同大寫字母表示差異達極顯著水平(P<0.01)；下同

2.1.2 P×Y互作對溝葉結(jié)縷草N、P、K含量的影響 磷與多效唑配合施用對溝葉結(jié)縷草N、P、K含量的影響也用明顯的互作效應(yīng)(表5)，9個不同PY處理組合N、P、K含量變化分別為20.525～23.342 mg/g，2.478～2.999 mg/g和14.466～15.635 mg/g，增加幅度分別達13.725%，21.025%和8.081%。P2Y2組合N、P、K含量均最高。

表5 磷與多效唑處理下溝葉結(jié)縷草N、P、K的含量

從P×Y互作規(guī)律可以看出，在任一P水平下，噴施多效唑濃度500 mg/L(Y3)處理N、P、K含量比濃度為250 mg/L(Y2)處理均有不同程度的下降。從3個P水平下對照(Y1)處理的N、P、K含量可以看出，Y2處理有促進溝葉結(jié)縷草N、P、K含量積累的趨勢，Y3處理濃度過高則產(chǎn)生了負效應(yīng)。

2.1.3 K×Y互作對溝葉結(jié)縷草N、P、K含量的影響 對于K×Y互作，相同K水平下，Y對溝葉結(jié)縷草N、P、K含量的影響總體上呈Y2>Y1>Y3的變化趨勢?？梢姡琘2處理與對照(Y1)處理相比，提高了N、P、K含量，而Y3處理相反，說明噴施多效唑濃度不能過高，否則，使越冬期溝葉結(jié)縷草營養(yǎng)物質(zhì)明顯下降，不利于越冬。而在同一Y水平下，N、P、K含量以高鉀處理K3最高，即在噴施多效唑與不噴條件下，均以高鉀(K3)處理有利于溝葉結(jié)縷草對N、P、K的吸收。

因此鉀與多效唑處理組合在9個處理中以K3Y2組合有利于溝葉結(jié)縷草N、P、K養(yǎng)分的吸收。

通過對N、P、K的分析，多效唑與磷、鉀肥配施，以Y2處理(濃度250 mg/L)有利于N、P、K養(yǎng)分的吸收，濃度過高(500 mg/L)產(chǎn)生負效應(yīng)。P2K3，P2Y2和K3Y2組合利于溝葉結(jié)縷草對N、P、K營養(yǎng)物質(zhì)的積累，為其越冬期提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

表6 鉀與多效唑處理下溝葉結(jié)縷草N、P、K的含量

2.2 多效唑與磷、鉀肥相互作用對溝葉結(jié)縷草細胞質(zhì)膜透性的影響

2.2.1 P×K互作對溝葉結(jié)縷草細胞質(zhì)膜透性(PMP)的影響 P2K3組合PMP在9個組合中最小，這與N、P、K含量3個指標變化正好相反(圖1)。表明施磷量P2處理與施鉀量K3處理配合施用可明顯降低低溫逆境下細胞膜所受傷害，這可能是N、P、K營養(yǎng)物質(zhì)的積累為溝葉結(jié)縷草的順利越冬提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

圖1 磷與鉀處理下溝葉結(jié)縷草PMPFig.1 Effects of phosphorus and potassium treatmentcombinations on PMP in Zoysiagrass matralla

2.2.2 P×Y互作對溝葉結(jié)縷草PMP的影響 P×Y互作對PMP的影響差異達極顯著水平(P<0.01)水平。P2Y2組合與P3Y2組合在9個處理組合中PMP較小，2組合間差異不顯著，說明在多效唑Y2(濃度250 mg/L)水平下，與P2處理、P3處理配施均能降低質(zhì)膜透性(圖2)。

圖2 磷與多效唑處理組合下溝葉結(jié)縷草PMPFig.2 Effects of phosphorus and paclobutrazol treatment combinations on PMP in Zoysiagrass matralla

2.2.3 K×Y互作對溝葉結(jié)縷草細胞質(zhì)膜透性的影響 PMP 9個不同KY處理組合間差異明顯(表7)，以K3Y2組合PMP最小，K3Y2組合與K2Y3組合相比，PMP極顯著下降33.183%。

2.3 P×K×Y互作對溝葉結(jié)縷草養(yǎng)分吸收和細胞質(zhì)膜透性影響的分析

在27個處理組合中，P2K3Y2組合N、P、K含量均最高，PMP最低(表7)，說明在低溫逆境下，細胞膜遭到破壞程度最小，膜透性較小。在試驗條件下以施磷60 kg/hm2、施鉀140 kg/hm2、多效唑250 mg/L為最佳處理組合。

表7 不同施肥量與不同濃度的多效唑處理下溝葉結(jié)縷草的N、P、K含量及細胞質(zhì)膜透性變化

3 討論與結(jié)論

3.1 PMP與N、P、K養(yǎng)分的關(guān)系

PMP是與細胞膜相關(guān)的指標，在低溫逆境下，質(zhì)膜透性越大，植物抗寒能力愈弱。魏臻武等[18]報道，溝葉結(jié)縷草抗寒鍛煉過程中，膜透性明顯增加，表現(xiàn)出相對較低的抗寒性[18]。試驗中質(zhì)膜透性變化趨勢與N、P、K養(yǎng)分吸收正好相反?？梢?，溝葉結(jié)縷草抗寒性的提高與在低溫逆境下處于較好的營養(yǎng)狀態(tài)有關(guān)。在一定程度上N、P、K含量的增加，為溝葉結(jié)縷草安全越冬奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。

3.2 磷、鉀肥與多效唑互作效應(yīng)分析

3.2.1 P×K互作分析 施鉀量因施磷量不同，對溝葉結(jié)縷草N、P、K養(yǎng)分吸收及PMP產(chǎn)生明顯的差異。在低(P1)、中磷(P2)水平下，高鉀處理(K3)有利溝葉結(jié)縷草積累營養(yǎng)物質(zhì)，但在高磷(P3)水平下，高鉀配施效果反而較差，說明施磷肥可能對草坪草生長不利，這與陳忠林等[19]報道結(jié)果一致。

3.2.2 P×Y 、K×Y 互作分析 在相同磷、鉀水平條件下，多效唑濃度以Y2處理(250 mg/L)有利于養(yǎng)分物質(zhì)吸收，而濃度過高(500 mg/L)反而對溝葉結(jié)縷草生長不利，這與其他學(xué)者報道一致[20，21]。多效唑濃度Y2(250 mg/L)處理與P2(60 kg/hm2)、K3(140 kg/hm2)配施有利于N、P、K營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，同時導(dǎo)致細胞膜透性降低。

3.2.3 P×K×Y 互作分析 試驗的最優(yōu)組合為P2K3Y2(P2O5：60 kg/hm2、KCl：140 kg/hm2、多效唑：250 mg/L)。選用該組合具有P2K3、P2Y2、K3Y2組合的正向互作效應(yīng)。有利于溝葉結(jié)縷草積累大量的N、P、K，在低溫逆境下電解質(zhì)下降，從而降低膜透性，有利低溫逆境下溝葉結(jié)縷草的越冬。

參考文獻:

[1] 李亞,劉建秀,向其伯.結(jié)縷草種質(zhì)資源研究進展[J].草業(yè)學(xué)報,2002,11(2):7-14.

[2] 胡宏友,李雄.植物生長調(diào)節(jié)劑和肥料混施對溝葉結(jié)縷草越冬期生長和抗性生理的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報,2009,17(6):1099-1105.

[3] 楊建華,徐洪亮,趙植奎,等.優(yōu)良草坪品種在武漢地區(qū)引種觀察[J].草原與草坪,2002(3):746-48.

[4] 羅立津,洪淑珠,吳慧玲,等.三種植物生長調(diào)節(jié)劑對甜椒幼苗抗寒性的協(xié)同誘導(dǎo)效應(yīng)[J].科技導(dǎo)報,2010(15):36-40.

[5] 張智,張耀文,任軍榮,等.多效唑處理后油菜苗在低溫脅迫下的光合及生理特性[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報,2013,22(10):103-107.

[6] Miller G L,Dikens R.Plant growth regulators application related to cold resistance in bermudagrass[J].Crop Science,1996(5):1290-1295.

[7] 楊潔，王建光，張鑫.瑣同草坪草凋萎和復(fù)蘇期的蒸散特性研究[J].草原與草坪，2014，34(1)：1-6.

[8] Hang X,Sehmidt R E.Application of trinexapacethyl and propiconazole enchances superoxide dismutase and photochemical activity in creeping bentgrass[J].Amer Soc Hort Sci,2001,125:47-51.

[9] 夏發(fā)生,劉剛.植物生長調(diào)節(jié)劑在高爾夫草坪上的應(yīng)用[J].草原與草坪,2013,33(5):119-123.

[10] 王丹,宣繼萍,郭海林,等.結(jié)縷草的抗寒性與體內(nèi)碳水化合物、脯氨酸、可溶性蛋白季節(jié)動態(tài)變化的關(guān)系[J].草業(yè)學(xué)報,2011,20(4):98-107.

[11] 黃必志,徐曹文波,陳佐忠.草坪營養(yǎng)與施肥[M].北京:中國林業(yè)出版社，1989.

[12] 魯劍巍,鄒娟,周世利,等.施磷對越冬期高羊茅生長、養(yǎng)分吸收及抗寒性的影響[J].草地學(xué)報,2008,16(5):436-441.

[13] 勞秀榮.現(xiàn)代草坪營養(yǎng)與施肥[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2002.

[14] 錢永生,朱江敏,吳劍丙,等.施肥對溝葉結(jié)縷草生長及生理特性的影響[J].草業(yè)學(xué)報,2012,21(3):234-241.

[15] 鮑士旦.土壤農(nóng)化分析.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2000:39-41.

[16] 上海植物生理學(xué)會.現(xiàn)代植物生理學(xué)實驗指南[M].北京:科學(xué)出版社，1999.

[17] 周紅艷,曾曉春,林文雄,等.不同磷、鉀和多效唑用量對越冬期溝葉結(jié)縷草生理特性的影響[J].中國草地學(xué)報,2007,29(3):61-66.

[18] 魏臻武,范占煉.不同類型草坪草抗寒鍛煉[J].四川草原,1997,14(3):60-65.

[19] 陳忠林,何月,李悅,,等.磷肥對結(jié)縷草生長及生理特性的影響[J].科技導(dǎo)報,2013,31(18):68-72.

[20] 曲善民,馮乃杰,鄭殿峰,,等.植物生長調(diào)節(jié)劑在草坪草上的化控應(yīng)用技術(shù)[J].草業(yè)與畜牧,2011(6):38-40.

[21] 何八斤,陳瑩,周禾.植物生長調(diào)節(jié)劑在草坪上的應(yīng)用進展[J].草原與草坪,2008(2):6-12.