生物有機肥對鹽脅迫下小麥幼苗活性氧代謝的影響

段文琦　劉海英　邢晨濤　王亞濤　彭思博　羅博文

摘要：在盆栽條件下，以豫麥49-198為試驗材料，研究了鹽脅迫下生物有機肥對小麥（Triticum aestivumL.）幼苗活性氧代謝的影響。結(jié)果表明，增施有機肥及生物有機肥在750～1500kg/hm²施用范圍內(nèi)小麥葉片超氧陰離子（O₂^-）產(chǎn)生速率均比施用無機肥明顯降低，SOD和CAT活力、株高、地上部鮮重和干重則明顯提高，以生物有機肥1500kg/hm²處理效應(yīng)最強。

關(guān)鍵詞：小麥（Triticum aestivum L.）；鹽脅迫；生物有機肥；活性氧代謝

中圖分類號：S512.1；S144 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）09-2192-03

土壤鹽漬化是一個世界性的生態(tài)問題。中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥的過度施用及不合理施用導(dǎo)致土壤板結(jié)和小麥（Triticum aestivum L.）的抗逆性差等問題日益突出，鹽害是制約農(nóng)作物產(chǎn)量的主要逆境因素之一，逆境誘發(fā)氧化脅迫，嚴重時導(dǎo)致細胞死亡。植物體內(nèi)的抗氧化酶類及抗氧化物質(zhì)可以清除活性氧和自由基，減緩細胞傷害。生物有機肥是指特定功能微生物與主要以動植物殘體（如畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈等）為來源并經(jīng)無害化處理、腐熟的有機物料復(fù)合而成的一類兼具微生物肥料和有機肥效應(yīng)的肥料，具有增進土壤肥力、活化土壤和促進農(nóng)作物生長等方面的作用。生物有機肥緩解鹽脅迫對小麥幼苗傷害的效應(yīng)如何，目前報道較少。本試驗研究了生物有機肥對鹽脅迫下小麥幼苗葉片活性氧代謝的影響，以期為小麥抗鹽栽培提供安全有效的肥源。

1 材料與方法

1.1 供試材料及試驗設(shè)計

試驗于2015年在河南師范大學(xué)實驗園地進行。土壤為壤土，0-30cm土層的土壤養(yǎng)分含量為有機質(zhì)10.9g/kg，全氮0.78g/kg，堿解氮60.5mg/kg，速效磷31.2mg/kg，速效鉀92.2mg/kg。試驗材料為豫麥49-198。試驗采用單因素試驗設(shè)計，盆栽方式進行。肥料處理設(shè)750、1500、2250kg/hm²生物有機肥（生態(tài)源牌有機肥，北京生態(tài)文明科技發(fā)展中心授權(quán)，河北省滄州坤源生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司生產(chǎn)）3個水平，分別以T₁、T₂、T₃表示。并以無機肥（純氮90kg/hm²，P₂O₅150kg/hm²，K₂O150kg/hm²）、無機肥加傳統(tǒng)有機肥（純氮90kg/hm²，P₂O₅，150kg/hm²，K₂O150kg/hm²，干雞糞25000kg/hm2）作為對照，分別以CK₁、CK₂表示。試驗于3月8日播種于營養(yǎng)缽，營養(yǎng)缽型號為13cm×12cm。每缽播種12粒，于二葉一心期定苗4株并施加150mmol/L NaCl溶液澆灌處理，澆灌量為100mL/缽。

1.2 形態(tài)及生理指標測定

于施加鹽脅迫后的0、2、4、6、8d隨機抽取3株幼苗，沖洗干凈后，取第二片葉子中部1/3用于生理指標測定。超氧陰離子（O₂^-）產(chǎn)生速率采用王愛國等的方法測定：超氧化物歧化酶（SOD）活力和過氧化物酶（CAT）活力參照李合生的方法測定。取莖基部以上部分測定株高、地上部鮮重和地上部干重，各指標參照劉萍等的方法測定。重復(fù)3次。用SPSS16.0軟件進行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 生物有機肥對鹽脅迫下小麥幼苗葉片生理指標的影響

由圖1可知，施加鹽脅迫后小麥幼苗葉片超氧陰離子產(chǎn)生速率呈單峰曲線變化，峰值出現(xiàn)在脅迫后2d（圖1A）；SOD活力呈上升趨勢（圖1B）；CAT活力呈單峰曲線變化，峰值出現(xiàn)在脅迫后6d（圖1C）。CK₂、T₁、T₂處理的超氧陰離子產(chǎn)生速率均比CK，明顯降低，其中以T₂處理最低，T₁處理次之，T₃處理與CK₁相比無明顯差異。SOD和CAT活力則表現(xiàn)出與超氧陰離子產(chǎn)生速率相反的處理間差異。由此表明，增施有機肥和施用生物有機肥均能明顯抑制鹽脅迫下小麥葉片超氧陰離子的產(chǎn)生，提高葉片SOD和CAT活力，生物有機肥在750-1500kg/hm²施用范圍內(nèi)效果優(yōu)于增施有機肥處理，且隨施用量的提高。效果逐漸增強。但生物有機肥施用量過高（2250kg/hm²）的處理，則與無機化肥對照效果接近。

2.2 生物有機肥對鹽脅迫下小麥幼苗形態(tài)指標的影響

由圖2可知，不同處理的小麥幼苗的株高f圖2A）、地上部鮮重（圖2B）和地上部干重（圖2C）以T₂處理最高，T₁處理次之，T₃處理與CK₁相比無明顯差異。由此表明，增施有機肥和施用生物有機肥均能明顯提高鹽脅迫下小麥幼苗株高，促進小麥地上部分的生長發(fā)育，生物有機肥在750-1500kg/hm²施用范圍內(nèi)隨施用量的提高，優(yōu)勢逐漸增強，其最佳施用量為1500kg/hm²，優(yōu)于增施有機肥處理，但過高施用量（2250kg/hm²）的生物有機肥處理，則與無機化肥效果接近。

3 討論

植物遭受逆境時超氧陰離子自由基等活性氧升高，抑制植物的生長發(fā)育。

SOD和CAT等是活性氧清除酶系統(tǒng)的主要保護酶，使植物維持正常的生長發(fā)育。在本試驗中，鹽脅迫處理提高了超氧陰離子產(chǎn)生速率，在處理后2d最大，SOD和CAT活力也增強，以施用量為1500kg/hm²的生物有機肥處理的SOD和CAT活力最強。其超氧陰離子的產(chǎn)生速率也最低，即這種處理對鹽脅迫下小麥幼苗生理傷害的緩解效應(yīng)最強，有利于增強小麥幼苗的抗逆性，表現(xiàn)在小麥幼苗的株高、地上部分鮮重和地上部分干重均比其他處理及對照增加。過高施用量（2250kg/hm²）的生物有機肥處理對超氧陰離子自由基產(chǎn)生的抑制效應(yīng)較弱，對SOD和CAT活力的升高效應(yīng)也較低，接近于無機化肥，其地上部分形態(tài)指標也與無機化肥相近。因此，不同施肥處理下，鹽脅迫小麥幼苗地上部分生長受到抑制與其葉片中超氧陰離子產(chǎn)生速率、SOD和CAT活力有關(guān)。施用生物有機肥，尤其是在施用量為1500kg/hm²水平時。小麥葉片中超氧陰離子產(chǎn)生速率較低，SOD和CAT活力較高，這可能是其能夠緩解鹽脅迫對小麥幼苗地上部分生長抑制的一個重要的生理原因。