葉面噴施磷酸二氫鉀對(duì)菊花蕾期葉片生理生化指標(biāo)的影響

摘要：為了探究根外補(bǔ)充磷鉀肥對(duì)菊花蕾期生理生化指標(biāo)的影響，以菊花（Chrysanthemum morifolium Ramat.）姹紫嫣紅為材料，在定頭后用1 000、2 000和4 000 mg/L的磷酸二氫鉀（KH2PO4）進(jìn)行全株葉面噴霧處理，測(cè)定菊花蕾期葉片生理生化指標(biāo)的變化。結(jié)果表明，隨著處理濃度的提高，KH2PO4對(duì)菊花蕾期葉片生理活動(dòng)的促進(jìn)作用先升高后降低，其中以2 000 mg/L處理的效果最佳。2 000 mg/L KH2PO4處理明顯提升菊花蕾期葉片中超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化物酶（POD）、硝酸還原酶（NR）活力和降低超氧陰離子自由基（O2.-）產(chǎn)生速率，與對(duì)照相比，葉綠素（Chl）、可溶性糖和可溶性蛋白質(zhì)含量在蕾期的后期極顯著增加。當(dāng)KH2PO4濃度高達(dá)4 000 mg/L時(shí)，其促進(jìn)作用下降。

關(guān)鍵詞：磷酸二氫鉀（KH2PO4）；菊花（Chrysanthemum morifolium Ramat.）；蕾期；葉片；生理生化

中圖分類號(hào)：S682.1+1；Q945.79 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2016）01-0124-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.01.033

菊花（Chrysanthemum morifolium Ramat.）為菊科（Compositae）菊屬（Chrysanthemum L.）多年生宿根花卉。其種下有極其豐富的變異品種，被譽(yù)為世界兩大花卉育種奇觀之一，具有很高的觀賞和經(jīng)濟(jì)價(jià)值[1]。中國(guó)擁有豐富的菊花品種，是菊花的起源中心和菊屬種質(zhì)資源的分布中心。菊花是國(guó)際公認(rèn)的四大切花之一，在許多國(guó)家的花卉生產(chǎn)中均是很重要的產(chǎn)業(yè)方向，在生產(chǎn)比例中名列前茅[2，3]。

磷酸二氫鉀（KH2PO4）是一種常用的優(yōu)質(zhì)無(wú)氯磷鉀復(fù)合肥，已廣泛施用于各種糧食、經(jīng)濟(jì)作物及瓜果、蔬菜等，尤其適用于煙草、柑橘、茶葉等忌氯作物，是農(nóng)業(yè)部指定推廣發(fā)展的優(yōu)良化肥品種[4]。KH2PO4既提供磷也提供鉀，適用于各種土壤和作物[5，6]。根外追肥技術(shù)是利用植物葉片可以吸收養(yǎng)分的特點(diǎn)，人為向葉片噴施營(yíng)養(yǎng)元素用以滿足植物對(duì)養(yǎng)分需求的一種施肥技術(shù)，對(duì)改善植物營(yíng)養(yǎng)狀況和促進(jìn)植物生長(zhǎng)具有重要作用[7]。王文學(xué)等[8]的研究表明根外追肥能提升桑樹(shù)的品質(zhì)與產(chǎn)量；王興軍[9]報(bào)道根外追肥能提高新疆楊樹(shù)葉片內(nèi)葉綠素含量及保護(hù)酶活性。有關(guān)資料顯示，國(guó)內(nèi)外對(duì)菊花分類、鑒定、化學(xué)、臨床、藥理等方面的研究均有報(bào)道，但有關(guān)根外追肥對(duì)菊花影響的研究較少，而根外追施KH2PO4對(duì)菊花的影響國(guó)內(nèi)尚未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。為此，采用不同濃度的KH2PO4水溶液處理營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)時(shí)期的菊花，力求通過(guò)改善營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)提高葉片的生理活動(dòng)而使其對(duì)花器官的發(fā)育起調(diào)節(jié)與促進(jìn)作用，進(jìn)一步提高菊花的觀賞價(jià)值，以期為菊花的優(yōu)質(zhì)栽培提供一定的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 選材及處理

菊花選用姹紫嫣紅品種，菊花試驗(yàn)樣品取自河南師范大學(xué)花卉園。

選取生長(zhǎng)一致的菊花姹紫嫣紅植株，從定頭（即最后一次摘心）至花蕾出現(xiàn)，用1 000、2 000和4 000 mg/L的KH2PO4進(jìn)行全株葉面噴霧處理，每3 d處理一次（18：00～19：00進(jìn)行），共處理6次，以噴灑去離子水作為對(duì)照，各處理最終選取長(zhǎng)勢(shì)一致的菊花30株作為試驗(yàn)材料。

1.2 生理生化指標(biāo)的測(cè)定

當(dāng)菊花花蕾達(dá)到小米粒大小時(shí)（9月8日）對(duì)其葉片（從花蕾往下取第4、5節(jié)的葉片）進(jìn)行生理生化指標(biāo)的測(cè)定，每5 d測(cè)定1次，至花開(kāi)為止，每個(gè)樣品3次重復(fù)，測(cè)定結(jié)果取平均值。各指標(biāo)的測(cè)定值均以鮮重計(jì)。葉綠素（Chl）含量的測(cè)定采用分光光度法[10]；可溶性蛋白質(zhì)含量的測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)G-250比色法；過(guò)氧化物酶（POD）活力的測(cè)定采用愈創(chuàng)木酚法；超氧化物歧化酶（SOD）活力的測(cè)定采用氮藍(lán)四唑法[11]；可溶性糖含量的測(cè)定采用蒽酮比色法；超氧陰離子自由基（O2.-）產(chǎn)生速率的測(cè)定采用羥氨氧化法[12]；硝酸還原酶（NR）活力的測(cè)定采用磺胺比色法[13]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用SPSS 13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 KH2PO4對(duì)菊花姹紫嫣紅蕾期葉片葉綠素含量的影響

由圖1至圖3可知，菊花姹紫嫣紅蕾期葉片中Chla、Chlb以及總Chl含量前期變化不大，后期略有上升。KH2PO4各濃度處理總體上均能提高菊花蕾期葉片中Chl含量，其中以2 000 mg/L KH2PO4提高效果最為明顯。在9月28日，與對(duì)照相比，2 000 mg/L處理菊花姹紫嫣紅葉片中Chla、Chlb和總Chl含量分別提高了22.1%、18.7%和25.5%，4 000 mg/L處理菊花姹紫嫣紅葉片中Chla和總Chl含量分別提高了18.5%和18.6%，與對(duì)照相比差異均達(dá)極顯著水平。

2.2 KH2PO4對(duì)菊花姹紫嫣紅蕾期葉片可溶性糖含量的影響

由圖4可知，菊花姹紫嫣紅蕾期葉片中可溶性糖含量隨時(shí)間推移呈小幅上升趨勢(shì)，在蕾期后期（即開(kāi)花之前）上升速度加快。經(jīng)不同濃度KH2PO4處理后，各處理菊花姹紫嫣紅蕾期葉片的可溶性糖含量與對(duì)照相比有不同程度的增加，其中2 000 mg/L KH2PO4處理的效果最好。9月18日和9月23日，2 000 mg/L KH2PO4處理可溶性糖含量與對(duì)照相比分別提升了29.2%和26.8%，差異達(dá)顯著水平。9月28日，2 000 mg/L和4 000 mg/L KH2PO4處理下菊花姹紫嫣紅可溶性糖含量與對(duì)照相比分別提升了41.9%和37.4%，差異均達(dá)極顯著水平。

2.3 KH2PO4對(duì)菊花姹紫嫣紅蕾期葉片可溶性蛋白質(zhì)含量的影響

由圖5可知，菊花姹紫嫣紅蕾期葉片中可溶性蛋白質(zhì)含量從中期開(kāi)始明顯上升，不同濃度的KH2PO4處理總體上提高了菊花姹紫嫣紅葉片中可溶性蛋白質(zhì)的含量。經(jīng)2 000 mg/L KH2PO4處理后，菊花姹紫嫣紅葉片中可溶性蛋白質(zhì)的含量提高最明顯。9月13日，與對(duì)照相比，2 000 mg/L KH2PO4處理菊花姹紫嫣紅可溶性蛋白質(zhì)含量提高23.4%，兩者差異達(dá)顯著水平；9月18日，1 000、2 000和4 000 mg/L KH2PO4處理的可溶性蛋白質(zhì)含量分別比對(duì)照高23.9%、26.7%和18.5%，與對(duì)照相比差異均達(dá)極顯著水平；9月23日，2 000 mg/L KH2PO4處理的可溶性蛋白質(zhì)含量比對(duì)照高17.8%，兩者差異達(dá)極顯著水平，而1 000和4 000 mg/L KH2PO4處理的可溶性蛋白質(zhì)含量分別比對(duì)照高10.4%和13.5%，兩者差異達(dá)顯著水平；9月28日，2 000 mg/L KH2PO4處理的可溶性蛋白質(zhì)含量比對(duì)照高16.2%，兩者差異達(dá)極顯著水平。

2.4 KH2PO4對(duì)菊花姹紫嫣紅蕾期葉片NR活力的影響

由圖6可知，菊花姹紫嫣紅葉片中NR活力在整個(gè)蕾期小幅度持續(xù)上升，中后期的上升程度較前期明顯，該變化與可溶性蛋白質(zhì)含量的變化趨勢(shì)基本一致。經(jīng)不同濃度的KH2PO4處理后，NR活力總體有不同程度的提高，其中2 000 mg/L KH2PO4處理的提高較明顯。

2.5 KH2PO4對(duì)菊花姹紫嫣紅蕾期葉片POD活力的影響

由圖7可知，菊花姹紫嫣紅蕾期葉片中POD的活力在前期（9月18日之前）上升較快，之后較為平穩(wěn)。在不同濃度的KH2PO4處理中，2 000 mg/L KH2PO4處理的POD活力提升較明顯。

2.6 KH2PO4對(duì)菊花姹紫嫣紅蕾期葉片SOD活力的影響

由圖8可知，菊花姹紫嫣紅蕾期葉片中SOD活力隨花蕾的發(fā)育呈現(xiàn)持續(xù)上升趨勢(shì)。經(jīng)不同濃度的KH2PO4處理后，菊花姹紫嫣紅葉片SOD活力總體高于對(duì)照，其中2 000 mg/L KH2PO4處理的提高較大。

2.7 KH2PO4對(duì)菊花姹紫嫣紅蕾期葉片O2.-產(chǎn)生速率的影響

據(jù)圖9可知，菊花姹紫嫣紅在整個(gè)花蕾期葉片中O2.-產(chǎn)生速率一直保持比較穩(wěn)定的狀態(tài)，直到開(kāi)花臨近時(shí)才有一定幅度的下降。不同濃度的KH2PO4處理均降低了菊花蕾期葉片中O2.-的產(chǎn)生速率，其中2 000 mg/L KH2PO4處理的最低。

3 小結(jié)與討論

磷肥可促進(jìn)氮素代謝，又是多種重要化合物如三磷酸腺苷等大分子物質(zhì)的結(jié)構(gòu)組分，在提高植物抗逆性方面也具有重要的作用[14，15]。鉀與植物體內(nèi)的許多代謝過(guò)程密切相關(guān)，如光合作用、呼吸作用和碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)的合成等[16，17]。故磷肥和鉀肥是農(nóng)作物不同生長(zhǎng)發(fā)育階段最常利用的根外追肥。

Chl在植物葉片中的含量通常是用來(lái)衡量葉片光合作用強(qiáng)弱的主要指標(biāo)之一[18]?？扇苄蕴窃诩?xì)胞中既可作為植物主要的滲透調(diào)節(jié)劑，對(duì)原生質(zhì)膠體狀態(tài)的穩(wěn)定有很重要的作用，又能作為生命活動(dòng)的主要能量來(lái)源，并為細(xì)胞中其他有機(jī)溶質(zhì)的合成提供碳架[19]。據(jù)譚家偉[20]報(bào)道，0.2%的KH2PO4溶液能促進(jìn)盆栽金盞菊幼苗生長(zhǎng)，增加其Chl含量，滿足金盞菊生長(zhǎng)對(duì)養(yǎng)分的長(zhǎng)期需求。本研究結(jié)果顯示，經(jīng)不同濃度的KH2PO4處理后，菊花姹紫嫣紅蕾期葉片中Chl和可溶性糖含量都有不同程度的提高，尤其是在蕾期后期（9月28日），2 000 mg/L KH2PO4處理與對(duì)照相比，兩種物質(zhì)的含量均達(dá)極顯著差異，變化趨勢(shì)相近。表明KH2PO4可能通過(guò)提高菊花葉片中葉綠素含量來(lái)促進(jìn)葉片光合作用能力的提升，提高干物質(zhì)的積累，保證其對(duì)生殖生長(zhǎng)的代謝庫(kù)——花器官營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的輸送，為促進(jìn)開(kāi)花，延長(zhǎng)花壽命奠定了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。

NR是植物氮素代謝的關(guān)鍵酶和限速酶，其活力的高低與植物對(duì)氮素的同化與利用和細(xì)胞中有機(jī)氮化合物的含量密切相關(guān)，同時(shí)也對(duì)植物的光合、呼吸及其他代謝活動(dòng)產(chǎn)生重要影響[21]。因此，植物葉片內(nèi)的蛋白質(zhì)含量多少與植物體中硝酸還原酶含量的高低有直接的聯(lián)系。在作物栽培上，硝酸還原酶的活力是作物營(yíng)養(yǎng)的重要指標(biāo)[22]。植物體內(nèi)的可溶性蛋白質(zhì)一般是參與各種代謝反應(yīng)的酶類，其含量是一個(gè)重要的生理生化指標(biāo)，植物花器官的形態(tài)建成是一個(gè)強(qiáng)烈代謝變化伴隨形態(tài)變化的過(guò)程，對(duì)可溶性蛋白質(zhì)的需求量很大[23]。本研究表明，菊花姹紫嫣紅花蕾初期，葉片中可溶性蛋白質(zhì)含量增加不明顯，但隨花蕾的發(fā)育其含量在中期快速上升并穩(wěn)步增加，這與NR活力的變化趨勢(shì)相呼應(yīng)。經(jīng)過(guò)KH2PO4處理后，菊花姹紫嫣紅蕾期葉片NR活力上升，可溶性蛋白質(zhì)含量增加，代謝活動(dòng)提高，使葉片作為代謝源的能力加強(qiáng)，對(duì)花蕾發(fā)育有明顯的促進(jìn)作用。

植物體伴隨代謝活動(dòng)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生并積累活性氧與自由基，這些活性氧與自由基能夠破壞植物體內(nèi)許多生物大分子物質(zhì)。SOD和POD是活性氧與自由基傷害酶系統(tǒng)的兩種重要的保護(hù)酶[24]。O2.-自由基是氧氣轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的第一個(gè)自由基，該自由基自身具有毒性，并且在經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)之后還可以生成其他活性氧類的物質(zhì)，導(dǎo)致生物體遭受到進(jìn)一步的毒害作用[25]。本研究發(fā)現(xiàn)，不同濃度KH2PO4處理的菊花姹紫嫣紅蕾期葉片的SOD和POD活力與對(duì)照相比均有提升，O2.-的產(chǎn)生速率都有不同程度的下降，表明KH2PO4對(duì)于清除自由基，阻止葉片衰老，保持和提升葉片細(xì)胞的正常生理活動(dòng)有著積極的作用。

總之，以1 000、2 000和4 000 mg/L的KH2PO4對(duì)菊花姹紫嫣紅從定頭到花蕾出現(xiàn)期進(jìn)行根外追施處理，菊花蕾期葉片中Chl和可溶性糖含量增加，二者變化趨勢(shì)一致，其中以花蕾發(fā)育的中后期即開(kāi)花前期增加尤其明顯，為開(kāi)花提供了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，有助于花器官形成；NR活力和可溶性蛋白質(zhì)含量的增加以蕾期中期最為明顯，二者動(dòng)態(tài)變化基本一致，使得葉片代謝活動(dòng)加強(qiáng)，有利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的籌備以及對(duì)花蕾的供應(yīng)；主要抗氧化酶SOD和POD活力提升與O2.-的產(chǎn)生速率的下降也以蕾期的中后期較為明顯，有利于清除葉片細(xì)胞活性氧類物質(zhì)，保持和提升其生理活動(dòng)。上述各濃度處理的效果均以2 000 mg/L KH2PO4處理的較佳。

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