不同施肥處理對紫葉李生長效應(yīng)的影響

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摘 要：為探索不同施肥處理對紫葉李生長效應(yīng)的影響，試驗(yàn)選取露地栽培的3年生紫葉李苗木為試材，采用田間試驗(yàn)和化學(xué)分析以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析相結(jié)合的方法，在植株生長旺盛期進(jìn)行氮磷鉀肥的不同處理，并以空白處理做對照，測定苗木的形態(tài)及生理指標(biāo)。結(jié)果表明：（1）不同施肥處理對紫葉李苗木株高、地徑的影響有明顯差異，處理后苗木苗高和地徑增值明顯高于空白對照，說明施肥能夠促進(jìn)紫葉李的生長，而氮磷鉀含量的比例對植株的生長影響較大，合理的氮磷鉀比例能有效促進(jìn)紫葉李的生長；（2）不同施肥處理對苗木體內(nèi)保護(hù)酶的影響都較為明顯，經(jīng)過施肥處理的紫葉李葉內(nèi)SOD、PPO酶活性普遍高于沒有經(jīng)過施肥處理的空白對照。說明施肥能夠增強(qiáng)紫葉李體內(nèi)的酶活性，可以提高紫葉李的抗性。

關(guān)鍵詞：紫葉李；施肥；形態(tài)指標(biāo)；生理效應(yīng)

中圖分類號(hào)：S687 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.09.024

Administration，Houma ， Shanxi 043000，China）

Abstract：To explore the effects of different fertilization treatments on the physiology of Prunus cerasifera growth， the cultivation of three year old Prunus cerasifera was taken as the test material， a set of methods was applied including field experiment and indoor experiment combining different treatment， nitrogen phosphorus potassium in the vigorous growth period， and the blank treatment as control group， morphological and physiological indexes of the seedlings were measured. The results showed that： （1） for the effects of different fertilization treatments on plant heights and diameter of purple there was a significant difference after treatment， seedling height and ground diameter increment was significantly higher than the control， indicating fertilization could promote the growth of Prunus cerasifera， while the larger effect of content of nitrogen phosphorus potassium ratio on growth of plant， reasonable NPK ratio could effectively promote the purple Lee's growth.（2） The effects of different fertilization treatments on enzyme activity in seedlings of protection are more obvious， SOD， PPO enzyme activity in Prunus cerasifera leaves was generally higher than blank control without fertilization treatment. The fertilizer could enhance the enzyme activity of Prunus cerasifera， and could improve the resistance of it.

Key words： Prunus cerasifera； fertilization； morphological index； physiological effect

土壤中營養(yǎng)元素含量的多少直接影響著林木的生長發(fā)育，因?yàn)榱帜旧L都需要從土壤中獲取所必需的營養(yǎng)元素[1]。林木施肥是改善土壤貧瘠、促進(jìn)林木生長的營林措施[2]，是人們根據(jù)累積的經(jīng)驗(yàn)或試驗(yàn)得到的結(jié)果人為地對土壤增施有機(jī)或無機(jī)的營養(yǎng)物質(zhì)，以提高林木營養(yǎng)狀況，促進(jìn)林木生長，達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效、低成本的營林目。林木是多年生植物，以施長效肥為好。為促進(jìn)生長枝葉獲取木材，主要施用氮肥，但也施相應(yīng)數(shù)量的磷肥或鉀肥。幼林需迅速擴(kuò)大營養(yǎng)器官，促進(jìn)分生組織生長，可適當(dāng)增施磷肥。林內(nèi)土壤，特別是針葉林下的土壤酸度較大，需較多的鈣質(zhì)肥料。在雜草多的地段，為避免與幼樹爭奪養(yǎng)分，往往在施肥的同時(shí)增施除莠劑。此外，微量元素如硼、鋅、銅等的施用也很重要[3]。

本試驗(yàn)旨在研究紫葉李在不同施肥處理下形態(tài)及酶活性的旬動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。通過試驗(yàn)選出最佳施肥方案，在生產(chǎn)上可以有依可循地通過施肥提高苗木的營養(yǎng)水平，為紫葉李高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)提供科學(xué)施肥依據(jù)，同時(shí)為林木生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展提供基礎(chǔ)理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2014年4月—6月在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)森林培育實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。試驗(yàn)地為山西晉中市太谷縣泰爾有限責(zé)任公司，位于37°26′N，112°32′E的晉中盆地南部，海拔782 m。屬暖溫帶大陸性氣候，四季分明，春季多風(fēng)，夏季雨量較集中，秋季天氣晴朗，冬季多雪。年平均溫度9.8 ℃，其中1月均溫-6.2 ℃，7月均溫23.7 ℃，年最低溫-25.3 ℃，最高溫38.2 ℃。年均降水量456 mm，年蒸發(fā)量1 700.5 mm，年日照2 592.2 h，全年無霜期170 d左右。試驗(yàn)地土壤屬川地褐土，pH值約為7.0，含腐殖質(zhì)較少，不足1%，土質(zhì)較粘重，肥力中等，結(jié)構(gòu)較緊實(shí)。試驗(yàn)地形平坦，周圍有充足的水源可用于苗木灌溉，保證苗木需水[4]。

1.2 試驗(yàn)材料

選用露地栽培的3年生紫葉李（Prunus cerasifera）苗木為試材。林分選擇生長差異較小、長勢中等、生長情況基本一致的紫葉李苗圃布置田間試驗(yàn)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)L9（34）（表1、表2），每處理3次重復(fù)，每重復(fù)10株。尿素設(shè)0，3，6 g共3個(gè)施肥水平；過磷酸鈣的3個(gè)水平的施肥量設(shè)為0，1，2 g；氧化鉀3個(gè)水平的施肥量同樣設(shè)0，2，4 g。

試驗(yàn)用氮肥為尿素（N 46%），磷肥為過磷酸鈣（ P2O5 12%），鉀肥為晶體硫酸鉀（K2O 60%）。

1.3.2 樣品采集與處理 在樹根部挖深10 cm的洞，將肥料施入后覆土填平。在2014年4月15日將100%的磷肥、鉀肥和氮肥以基肥施入。4月15日第1次采樣，施肥后每15 d采1次，共采集3次。每小區(qū)采集樹體外圍中上部的發(fā)育健康的葉組成混合樣，放入冰盒中，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行生理生化指標(biāo)的測定。

1.3.3 試驗(yàn)測定方法 用米尺測量紫葉李株高，精確到1 cm；用游標(biāo)卡尺測量紫葉李地徑，精確到0.1 mm。超氧化物歧化酶（SOD）活性測定（采用NBT還原法）。具體步驟如下。

（1）酶液提取。稱取0.5 g待測鮮樣，加0.2 g聚乙烯吡咯烷酮（pvp）3 mL 0.05mol·L-1 pH=6.0 磷酸緩沖液及少許石英沙，冰浴條件下充分研磨成勻漿，轉(zhuǎn)入離心管，勻漿在10 000 r·min-1條件下冷凍離心10 min，取上清液為酶提取液[5]。

（2）超氧化物歧化酶活性測定。取6 mL NBT反應(yīng)液，加入50 μL酶液100 μL核黃素母液（4.2 g·mL-1）混合均勻，將試管放于熒光燈架上，光強(qiáng)3 000 lx照射10 min，到時(shí)間后關(guān)燈，在722分光光度計(jì)560 nm處測吸光度值，以內(nèi)裝NBT反應(yīng)液的試管進(jìn)行光照的作為參比，以內(nèi)裝NBT反應(yīng)液但置于暗處的作為對照[5]。

（3）超氧化物歧化酶酶活計(jì)算。

酶活性=（Ack-Ae）×V/（0.5×Ack×W×Vt）

式中，Ack為照光對照管在560 nm處的吸光度值；Ae為樣品管的吸光度值；V為酶提取液總體積；Vt為測定時(shí)所用的酶液體積；W為提取酶液的材料鮮質(zhì)量。

多酚氧化酶（PPO）活性測定（采用鄰苯二酚法）具體步驟如下。

（1）酶液提取（同上）。

（2）PPO活性測定。酶活性測定的反應(yīng)體系包括2.6 mL 0.05 mol·L-1 pH=6 磷酸緩沖液，0.3 mL 0.2 mol·L-1 鄰苯二酚和0.1 mL酶液，于28 ℃保溫10 min，迅速放入冰浴中立即加2 mL 20%三氯乙酸，過濾，收集上清液，稀釋后立即轉(zhuǎn)入比色杯，用722型分光光度計(jì)，在420 nm波長下測吸光值變化。放好后立即讀數(shù)并記錄，30 s讀1次，共讀5次[5]。

（3）PPO酶活性計(jì)算公式。

酶活性（μ·g-1）= △A×D/（0.01×W×t）

以每分鐘吸光值之變化0.01為一個(gè)過氧化物酶單位。其中，△A為反應(yīng)時(shí)間內(nèi)吸光值的變化；W為鮮樣品質(zhì)量（g）；t為反應(yīng)時(shí)間（min）； D為總酶液對反應(yīng)體系內(nèi)酶液的倍數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對紫葉李株高的影響

通過圖1可以得出：處理6對株高增幅影響最大，施肥后植株生長最快；處理2，3，4，5，8，9對紫葉李植株影響較大，生長較快；處理1條件下植株增幅最小，生長最慢。不同施肥處理下紫葉李生長差異較明顯，且不同施肥配方處理下的植株都比空白對照生長較快。由此，可以得出對紫葉李進(jìn)行施肥處理可以有效促進(jìn)紫葉李的生長。

2.2 不同處理對紫葉李地徑的影響

通過圖2可以得出：處理7條件下紫葉李植株地徑增幅最大；處理2，4，5，8，9地徑增幅較大；處理1和處理6地徑增幅較??；處理3地徑增幅最小且小于空白對照。除處理3和處理6外，其他處理的地徑明顯大于空白對照，可以看出施肥處理2，4，5，7，8，9加快了紫葉李地徑的增粗生長。

2.3 不同處理對紫葉李苗木內(nèi)保護(hù)性酶活性的影響

植物在正常的生長條件下都會(huì)不可避免的遇到多種逆境脅迫，例如夏季的高溫，冬日里的凍害，鹽脅迫等。在逆境存在的條件下，植物由于自身抗逆機(jī)制會(huì)產(chǎn)生活性氧自由基，它會(huì)影響逆境條件下的植物正常的新陳代謝，對植物正常的生長和發(fā)育起到抑制作用。逆境條件下植物體會(huì)同時(shí)存在多種保護(hù)酶系統(tǒng)，他們可以消除植物體內(nèi)多余的自由基[6]。

2.3.1 不同處理對紫葉李葉SOD酶活性的影響 超氧化物歧化酶是對超氧自由基消除起到關(guān)鍵作用的一種酶[7-8]。逆境脅迫下，植物體內(nèi)超氧自由基增多，大量的超氧自由基聚集造成活性氧脅迫。植物正常代謝受到干擾，一方面提高了活性氧產(chǎn)生，另一方面破壞了以SOD為主導(dǎo)的細(xì)胞保護(hù)系統(tǒng)[8]。當(dāng)活性氧的濃度超過正常水平時(shí)，即對植物體過程氧化脅迫，生物體為了減輕和防止活性氧損傷而自動(dòng)形成應(yīng)激機(jī)制、產(chǎn)生SOD等抗氧化酶類作為自身防護(hù)體系積累于體內(nèi)[9]。

由表3可以得出，不同施肥處理對紫葉李幼葉SOD酶活性影響差異不顯著。由圖3可以得出，處理3條件下SOD酶活性最高；處理2，4，5，6，8條件下SOD酶活性較高；處理7、9條件下SOD酶活性最低，且低于處理1空白對照。

2.3.2 不同處理對紫葉李葉PPO酶活性的影響 多酚氧化酶是一類廣泛分布于植物體內(nèi)的能催化多酚類氧化成醌類的質(zhì)體金屬酶，能直接以O(shè)2為氧化底物將酚氧化成醌，從而抑制病蟲害的侵染。PPO一方面參與了木質(zhì)素的形成，另一方面也參與了酚類物質(zhì)的氧化。木質(zhì)素的形成不僅增加了細(xì)胞壁抗病原物的穿透壓力，而且也限制了真菌酶和毒素的擴(kuò)散，同時(shí)還限制了病原菌從寄主體內(nèi)獲得水和營養(yǎng)物質(zhì)。PPO酶活性與植株抗逆性呈正相關(guān)[10]。

由圖4和表4可以得出，處理3的酶活性最高，處理2的酶活性最低。處理3，8酶活性極顯著高于處理2和處理1空白對照。處理9酶活性極顯著高于處理2。處理8酶活性顯著高于處理4和處理1。處理6酶活性顯著高于處理2。處理5，6，7，9酶活性差異不顯著。處理2、處理4和處理1空白對照酶活性差異不顯著?？傊┓士商岣咦先~李葉內(nèi)PPO酶活性，增強(qiáng)苗木抗性。

3 結(jié) 論

3.1 不同施肥處理對紫葉李株高的影響

經(jīng)過施肥處理的紫葉李苗木株高增幅顯著高于沒有經(jīng)過施肥處理的空白對照。在9種不同配方施肥處理下，處理6（N2P2K2）紫葉李生長最好，株高增幅最大。處理1（N1P1K1）紫葉李生長最慢，株高增幅最小。處理4（N2P3K1）、處理7（N3P2K1）和處理8（N3P1K2）都缺少了氮磷鉀中的某一種元素，紫葉李生長都較慢。只有通過平衡施肥才能有效促進(jìn)紫葉李的生長。

3.2 不同施肥處理對紫葉李苗木地徑的影響

經(jīng)過施肥處理的紫葉李苗木地徑增幅大部分高于沒有經(jīng)過處理的空白對照。處理7（N3P2K1）和處理8（N3P1K2）地徑增幅明顯高于其他處理，說明氮對紫葉李地徑增長的影響最大，提高肥料中的氮含量能有效促進(jìn)紫葉李植株的生長。

3.3 不同施肥處理對紫葉李葉保護(hù)酶活性的影響

施肥處理的紫葉李苗木體內(nèi)保護(hù)酶活性受到的影響都較為明顯，對SOD、PPO酶活性都有一定影響。處理3（N1P3K2）條件下紫葉李葉內(nèi)SOD酶活性最高，處理7（N3P2K1）、9（N3P3K3）條件下紫葉李葉內(nèi)SOD酶活性最低，且低于處理1（N1P1K1）空白對照。處理3（N1P3K2）條件下紫葉李葉內(nèi)PPO酶活性最高，處理2（N1P2K3）條件下紫葉李葉內(nèi)的PPO酶活性最低。施肥后紫葉李酶活性較大，可見施肥對苗木生長有促進(jìn)作用，可提高苗木的抗性。

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