外源激素吲哚乙酸、6-芐基腺嘌呤與氮素配施對老芒麥幼苗地上部生長的影響

金 鑫，祁 娟，劉文輝，吳召林，鄭鈺瑩，楊 航，宿敬龍，李 明

（1. 甘肅農(nóng)業(yè)大學草業(yè)學院 / 草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點實驗室(甘肅農(nóng)業(yè)大學) / 中－美草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究中心，甘肅 蘭州730070；2. 青海省畜牧獸醫(yī)科學院 / 青海省青藏高原優(yōu)良牧草種質(zhì)資源利用重點實驗室，青海 西寧 810016）

老芒麥(Elymus sibiricus)原產(chǎn)于我國的高原地區(qū)，在我國東北、華北、西北種植面積較大，是高寒草地建植的優(yōu)勢草[1-2]。近年來，隨著對草原生態(tài)環(huán)境惡化問題的重視，退牧還草等生態(tài)工程的開展，對老芒麥的需求日益增大。苗期是老芒麥生長的關(guān)鍵時期，但由于其自身不具備根瘤菌，沒有固氮能力，主要依靠根系從土壤中吸收來維持其生長發(fā)育所需的氮[3]，因此施用氮肥是提高其產(chǎn)量的重要措施。研究表明適宜施用氮肥可提高老芒麥生殖枝數(shù)，提高牧草和種子產(chǎn)量[4-5]。但有研究發(fā)現(xiàn)單位面積過高的氮肥施入對老芒麥產(chǎn)量有負效應[3]。此外考慮到氮肥在我國農(nóng)作物生產(chǎn)中存在過度、不合理使用降低了其利用效率[6]，以及土壤板結(jié)、地下水系統(tǒng)污染[7-8]等環(huán)境問題，雖此負面問題在牧草方面報道較少，但也應引起重視。因此，合理高效施用氮肥對老芒麥生長和生態(tài)壞境保護有重要意義。

外源激素對作物的生長發(fā)育起著重要的調(diào)控作用，如細胞分裂素、生長素、赤霉素等，相較氮肥具有高效性和專一性。其中外源6-芐基腺嘌呤(6-BA)作為人工合成的細胞分裂素類植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，能夠增加植物體內(nèi)細胞分裂素水平，抑制和清除自由基，調(diào)節(jié)營養(yǎng)物質(zhì)的運輸，促進新陳代謝[9]。吲哚乙酸(IAA)作為生長素類調(diào)節(jié)劑，對植物生長發(fā)育和果實發(fā)育有著重要調(diào)控作用[10]。研究發(fā)現(xiàn)噴施外源6-BA 對老芒麥葉片的可溶性蛋白和游離脯氨酸含量有提高作用，有利于維持細胞內(nèi)滲透環(huán)境的穩(wěn)定，促進其生長[11]。苗期葉面噴施IAA 可以提高老芒麥葉綠素含量，IAA 對其株高、根系的直徑和表面積有促進作用，可促生長[12]。此外，國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，細胞分裂素和氮素的吸收和代謝有互作關(guān)系[13]。例如，外源細胞分裂素可影響內(nèi)源細胞分裂素，作為調(diào)控信號，從而影響氮素的積累與分配[14]；施氮量的改變可影響水稻(Oryza sativa)植株內(nèi)和的存在比例，有利于細胞分裂素濃度提高[15]。近年來，學者們通過外源激素與氮素配施在谷子[16](Setaria italica)和小麥[17](Triticum aestivum)等作物的抗性和光合特性方面已經(jīng)取得了一些研究進展，主要體現(xiàn)在滲透物質(zhì)、抗氧化酶活性和光合性能的改善等。關(guān)于外源激素與氮素配施對老芒麥生長影響的研究，國內(nèi)鮮見報道。為此，本研究以采自高寒草地阿壩老芒麥種子為供試材料，分析不同濃度外源IAA 和6-BA 與不同濃度氮素配施對老芒麥幼苗生長的影響，旨在探究促進老芒麥植株地上部生長的外源激素與氮素配比，為外源激素與氮素配施調(diào)控老芒麥生長提供理論數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 種子來源及預處理

試驗種子為2017 年9 月初采集于青海省海北州西海鎮(zhèn)牧草繁育基地的多年生阿壩老芒麥，采樣地海拔3 154 m，地理位置為100°85′ E、36°45′ N，該地區(qū)年均溫0.6 ℃，年降水量369～403 mm。

2019 年9 月人工篩選出籽粒飽滿且無病蟲害的種子，經(jīng)20%的雙氧水對其進行浸泡消毒，然后用清水反復沖洗其表面殘留雙氧水，最后用蒸餾水沖洗1～2 次后風干備用。

1.1.2 營養(yǎng)液配制

試驗所用營養(yǎng)液采用修改的Hoagland 營養(yǎng)液，通過楊東清等[17]確定以不同濃度NH4NO3替代Hoagland[18]中KNO3和Ca(NO3)2作為供氮源，參考楊東清等[17]設計配制含氮素濃度1.5、2.5、3、3.5、5 mmol·L?1的Hoagland 營 養(yǎng) 液(即含6、10、12、14、20 mg·L?1的NH4NO3)為試驗處理提供相應的氮素濃度。

1.1.3 外源激素配制

參考何麗娟等[12]研究成果，設計配制濃度為6、10、14、30 mg·L?1的IAA 溶液；參考何麗娟等[11]研究成果，配制6、10、14、40 mg·L?1的6-BA 溶液。

1.2 試驗方法

試驗采用營養(yǎng)液砂基培養(yǎng)法培養(yǎng)老芒麥幼苗，整個培養(yǎng)期(定苗前期和處理期)內(nèi)對各試驗處理按照表1 根施，配制含不同濃度氮素的Hoagland 營養(yǎng)液，為老芒麥生長提供基本營養(yǎng)和不同氮素濃度環(huán)境。處理期，將配制好的IAA 和6-BA 激素溶液，采用葉面噴施法進行處理。經(jīng)預試驗，篩選出較好地促進老芒麥生長的10 個處理，其中包含最優(yōu)組合，即試驗設置根施含不同氮素濃度的營養(yǎng)液和外源激素噴施共10 個處理組合，每種組合4 次重復，以整個培養(yǎng)期內(nèi)供給氮素3 mmol·L?1，且噴施清水，以無外源激素噴施的處理為對照。整個試驗處理中，實際根施Hoagland 營養(yǎng)液中所含氮素濃度和葉面噴施外源激素濃度使用比如表1 所列。

表1 各處理中外源激素和氮素濃度比Table 1 Concentration ratio of exogenous hormones and nitrogen in each treatment

挑選經(jīng)過預處理的種子，以砂代替土壤，種植于塑料花盆(高20 cm，直徑18 cm)中，每盆播種20 株，4 次重復，共計40 盆。整個培養(yǎng)期(定苗前期和處理期)內(nèi)按照試驗設計的處理更換營養(yǎng)液(表1)，每3 d 更換一次，每盆100 mL，待老芒麥生長三葉期，進行外源激素處理，時長22 d。外源激素處理具體方法：分別于09: 00 和16: 00 進行葉面噴施各處理設計的外源激素，每3 d 噴施一次，每盆20 mL。整個培養(yǎng)期在有自然光且通風良好的室內(nèi)，溫度為20～26 ℃。

1.3 指標測定

1.3.1 形態(tài)指標測定

培養(yǎng)結(jié)束后，各處理組隨機取10 株植株，利用鋼尺測定根莖基部至離生長點最近的展開葉頂端的絕對高度為株高，各處理間隨機采取葉片10 片，并用CI-203 激光葉面積儀進行葉長、葉寬、葉面積測定。

1.3.2 抗逆生理指標測定

采用丙酮-乙醇浸提法測定葉綠素含量，采用蒽酮比色法測定可溶性糖(soluble sugar, SS)含量，采用考馬斯亮藍G-250 染色法測定可溶性蛋白(soluble protein, SP)含量，采用硫代巴比妥酸顯色法測定丙二醛(malonaldehyde, MDA)含量[18]。

1.3.3 抗氧化物酶活性測定

采用氮藍四唑顯色法測定超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活性，采用愈創(chuàng)木酚還原法測定過氧化物酶(peroxidase, POD)活性[18]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

參照文獻[19]計算不同處理各指標隸屬函數(shù)值，計算公式為：

1) 若指標與生長特性呈正相關(guān)關(guān)系，則：

用公式(1)、(2)求得每一個處理各綜合指標的隸屬函數(shù)值。(1)～(4)式中： xj表示第j 個綜合指標，xmax表示第j 個綜合指標的最大值，xmin表示第j 個綜合指標的最小值。 Wi表示第j 個綜合指標的權(quán)重； Pi為各處理下第j 個綜合指標的貢獻率。D 值為各處理下老芒麥由綜合指標評價所得的地上生長綜合評價值。

利用Excel 2016 整理數(shù)據(jù)并進行表繪制；采用SPSS 19.0 對不同處理下的老芒麥形態(tài)和生理單項指標進行相關(guān)性和主成分分析，并進行單因素方差分 析(One way ANOVA)，Duncan 法 進 行 多 重 比 較(P ＜ 0.05)。以平均值 ± 標準差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對老芒麥地上部形態(tài)指標的影響

與對照相比，高濃度氮素處理或僅噴施6-BA時老芒麥幼苗的株高顯著降低(P ＜ 0.05) (表2)，分別較對照降低了24.63%和17.35%。當?shù)嘏cIAA配施濃度為3 ： 7、5 ： 5、7 ： 3 時，較僅高濃度氮素處理相比株高增大，當?shù)嘏cIAA 配施濃度為5 ： 5時株高最大，為39.68 cm，較高濃度氮素處理增大了45.72%。這在一定程度上可以說明，僅高濃度氮素處理或僅噴施6-BA 抑制了老芒麥株高的增加，適宜濃度IAA 與氮素配施可促進老芒麥幼苗的生長。

表2 不同處理對老芒麥地上部形態(tài)指標的影響Table 2 Effects of different treatments on the morphological index of the aboveground part of Elymus sibiricus

與對照相比，葉長各處理間差異不顯著(P ＞ 0.05)。與 氮 素 和6-BA 配 施 濃 度3 ： 7 相 比，單 施 氮 素 或6-BA 處理、氮與IAA 為7 ： 3，氮與6-BA 為5 ： 5 時老芒麥葉長顯著降低(P ＜ 0.05)。這表明外源6-BA配合適宜濃度氮素較其他試驗處理可一定程度上促進老芒麥葉長增加。

與對照相比，當?shù)嘏cIAA 配施濃度3 ： 7 或5 ： 5時，氮與6-BA 為7 ： 3、5 ： 5 時，葉寬均顯著增大(P ＜0.05)，其余各處理間差異不顯著(P ＞ 0.05)。其中氮素與6-BA 濃度5 ： 5 時達到最大葉寬0.42 cm，較對照增大了14.9%。這表明，單一高濃度氮素對老芒麥葉寬無促進作用，而氮素與IAA 或6-BA 配施可明顯促進老芒麥葉寬，且IAA和6-BA 對氮素水平的響應并不完全一致。

與對照相比，當?shù)嘏cIAA 配施濃度5 ： 5 或氮與6-BA 為3 ： 7 時老芒麥幼苗葉面積分別較對照顯著增大14.18%和16.77% (P ＜ 0.05)；其余各處理間差異不顯著(P ＞ 0.05)。說明氮素與IAA 或6-BA 配施有利增加老芒麥葉面積，且不同濃度IAA 或6-BA對氮素的響應濃度也不一致。

2.2 不同處理對老芒麥幼苗生理特性的影響

2.2.1 葉綠素含量

與對照相比，當?shù)嘏cIAA 或6-BA 配施中氮素濃度升高時，葉綠素含量顯著提高(P ＜ 0.05) (表3)；噴施6-BA 和單施高濃度氮其含量顯著升高，僅噴施IAA (30 mg·L?1)含量顯著降低(P ＜ 0.05)，其余處理間差異不顯著(P ＞ 0.05)；當僅供給高濃度氮素時葉綠素含量最高，較對照提高了9.8%。當?shù)嘏cIAA 或6-BA 配施濃度5 ： 5、7 ： 3 時葉綠素顯著高于對照和僅噴施6-BA (40 mg·L?1) (P ＜ 0.05)，當?shù)嘏cIAA 或6-BA 配施3 ： 7 時較對照差異不顯著(P ＞0.05)，以上結(jié)果表明在較高的氮素條件下，噴施適宜濃度IAA、6-BA 對葉綠素含量的提高效應高于單一噴施6-BA 或IAA，也高于IAA、6-BA 與低濃度氮素相配合。

表3 不同處理對老芒麥地上部生理指標的影響Table 3 Effects of different treatments on physiological indexes of aboveground part of Elymus sibiricus

2.2.2 氮素與IAA、6-BA 配施對老芒麥幼苗抗氧化物酶活性的影響

與對照相比，當老芒麥生長僅供高濃度氮素或外源IAA、6-BA 處理時，老芒麥葉片POD 含量顯著降低(P ＜ 0.05)，其中僅噴施6-BA (40 mg·L?1)時葉片POD 含量最低，為7.802 U·g?1，較對照降低25.4%。當?shù)嘏c6-BA 配施濃度5 ： 5、7 ： 3 時葉片POD 活性顯著高于其余8 個處理(P ＜ 0.05)，較對照分別提高了8.3%和7.1%，較僅噴施6-BA 分別提高了46.3%和43.6%。以上結(jié)果說明在較高的氮素條件下，適宜濃度氮素與6-BA 配施對POD 活性的提高優(yōu)于6-BA 與低濃度氮素配施，有助于提高老芒麥葉片POD含量，從而提高老芒麥抗逆性。

與對照相比，當僅高濃度氮素或噴施IAA 處理時老芒麥葉片中SOD 活性顯著升高，較對照分別提高了28.7%和9.1%，當僅噴施6-BA 處理時SOD 活性較對照顯著降低21.3% (P ＜ 0.05)，當?shù)嘏c6-BA配施濃度 3 ： 7、5 ： 5 時葉片SOD 活性較對照差異不顯著(P ＞ 0.05)。

2.2.3 氮素與IAA、6-BA 配施對老芒麥幼苗滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)及丙二醛含量的影響

從老芒麥葉片可溶性蛋白(SP)含量變化看，僅高濃度氮素處理SP 含量最高，為23.952 mg·g?1，較對照提高了56.57%，氮素與IAA 配施濃度3 ： 7、5 ： 5、7 ： 3 時較高，較對照分別提高了8.6%、17.72%、29.1%，僅噴施IAA 時最低，為11.56 mg·g?1，各處理間差異顯著(P ＜ 0.05)。說明，僅噴施IAA (30 mg·L?1)對老芒麥SP 含量有抑制作用，當?shù)cIAA 配施時，隨氮素濃度的升高對SP 含量有明顯提高作用。

與對照相比，僅噴施IAA 處理可溶性糖(SS)差異不顯著(P ＞ 0.05)，當?shù)嘏cIAA 配施3 ： 7、5 ： 5、7 ： 3 時老芒麥葉片SS 含量顯著降低(P ＜ 0.05)，較對照分別降低33.1%、45.8%、41.26%；僅噴施6-BA(40 mg·L?1)時SS 含量最高，為0.583 mg·g?1，較對照提高了32.2%，而氮素與6-BA 配施濃度5 ： 5、7 ： 3時SS 含量顯著降低(P ＜ 0.05)。說明老芒麥僅噴施6-BA 可提高SS 含量，而特定濃度氮素與6-BA 二者同時作用時，則抑制SS 含量的增加。

與對照相比，僅高濃度氮素處理時老芒麥葉片丙二醛(MDA)含量最高，為0.168 umol·g?1，為對照的9 倍，氮素與IAA 配施7 ： 3 時次之，為對照的7.9 倍，其余各處理間差異不顯著(P ＞ 0.05)。表明高濃度氮素施用可提高老芒麥葉片MDA 含量，對其細胞膜結(jié)構(gòu)造成損傷不利于老芒麥的生長。

2.3 老芒麥地上部形態(tài)和生理指標的相關(guān)性分析

如表4 所列，各單項指標相關(guān)系數(shù)矩陣來看，每一個單項指標至少與其他1 個或1 個以上的單項指標顯著或極顯著相關(guān)，其中，可溶性糖與除與葉長、丙二醛和可溶性蛋白之外的其他 6 個性狀均存在顯著或極顯著相關(guān)。直接利用各單項指標不能準確、直觀地對10 個處理下老芒麥生長做出綜合評價，需在此基礎進一步利用主成分分析法進行分析。

2.4 主成分分析

主成分分析法將本研究具有一定相關(guān)性的單個指標重新組合成一組新的互相無關(guān)的綜合指標來代替原來的指標。以不同處理下老芒麥地上部各單項指標為基礎，計算出各主成分的特征向量和貢獻率(表5)。按累積貢獻率大于85%的標準，將原來10 個單項指標轉(zhuǎn)換為6 個新的相互獨立的綜合指標(成分)，6 個成分的貢獻率分別為27.54%、22.86%、13.13%、10.96%、8.36%和7.46%，累積貢獻率達到90.58% (表5)。

表4 各單項指標相關(guān)系數(shù)矩陣Table 4 The correlation coefficient matrix of each single index

表5 各性狀主成分的特征向量及貢獻率Table 5 Eigenvectors and percentage of accumulated contribution of principal components

決定第1 主成分大小的主要是葉面積和MDA性狀分量，第2 主成分為葉綠素、可溶性蛋白和可溶性糖性狀分量，第3 主成分為葉長性狀分量，第4 主成分為POD 含量性狀分量，第5 主成分為葉寬性狀分量，第6 主成分為株高和SOD 性狀分量(表5)。

2.5 老芒麥地上部生長綜合評價

根據(jù)公式(1)、(2)計算各處理老芒麥地上生長各綜合指標的隸屬函數(shù)值uxj如表6 所列。

根據(jù)各綜合指標貢獻率大小，用公式(3)計算其權(quán)重。經(jīng)計算，6 個綜合指標的權(quán)重分別為0.524、0.293、0.017、0.044、0.016 和0.104。

2.5.1 綜合評價

用(4)式計算各處理下老芒麥地上綜合生長的D 值(表6)，并根據(jù)D 值對老芒麥地上部綜合生長優(yōu)良進行排序。其中，氮素與IAA 配施濃度5 ： 5(NI5：5)時處理D 值最大，為1.603，表明其地上部綜合生長最佳，氮素與IAA 配施濃度7 ： 3 (NI7：3)時處理D 值最小，為0.977，表明其地上部綜合生長最差。

表6 不同處理隸屬函數(shù)值及綜合評價值Table 6 The value of membership function and comprehensive evaluation under different treatment

3 討論

3.1 氮素與IAA、6-BA 配施對老芒麥地上部生長的影響

氮素作為基本的營養(yǎng)元素，對植物的生長發(fā)育有重要的影響，氮肥的運籌是許多作物增產(chǎn)的重要措施，但隨著氮素的過度和不合理使用，造成的環(huán)境問題日益突出。外源激素作為類植物激素物質(zhì)，對植物的生長具有重要的調(diào)控作用，與氮肥相比更具高效性和專一性。近年來氮素與激素配施對植物生長調(diào)控的研究已經(jīng)初有成果。楊東清等[17]在研究外源6-BA 對不同氮素水平下小麥幼苗葉片光合性能及內(nèi)源激素含量的影響中發(fā)現(xiàn)，氮素與配合噴施外源6-BA 可顯著提高小麥幼苗的地上部植株干重，但小麥幼苗在不同氮素水平下卻表現(xiàn)出不同的響應。研究發(fā)現(xiàn)，磷肥、氮肥和6-BA 能有效促進植物的生長發(fā)育，然而對于特定植物，適宜的濃度也不同[16]。本研究結(jié)果顯示，不同濃度氮素與不同濃度IAA、6-BA 配施對老芒麥株高、葉寬和葉面積都有不同的影響。僅供給高濃度氮素或噴施40 mg·L?16-BA 的植株長勢稍差于氮素與IAA 或6-BA 配施的處理，說明氮素與IAA 或6-BA 配施能促進老芒麥的生長，高濃度氮素和噴施40 mg·L?16-BA 能抑制其生長，這與王大明[3]研究發(fā)現(xiàn)施氮量超過臨界值300 kg·hm?2后，老芒麥增產(chǎn)量隨施氮量的繼續(xù)提高而減少，呈負效應的結(jié)果相吻合，另一方面與駱永麗等[20]發(fā)現(xiàn)6-BA 與氮肥對持綠型小麥產(chǎn)量的提高優(yōu)于單施6-BA 的結(jié)果具有相似性。另有研究表明，IAA 在植物形態(tài)學頂端合成，通過極性運輸向形態(tài)學下端運輸至基部，從而抑制植物側(cè)芽的生長[21]。30 mg·L?1IAA 可以顯著促進天祝藏族自治縣的野生老芒麥的株高生長[12]。因此配施適宜濃度IAA 有利于促進老芒麥株高的增長。馮志威等[16]在利用氮肥和6-BA 對谷子在光合特性和產(chǎn)量的研究中發(fā)現(xiàn)，當僅施氮肥或6-BA 時，隨氮肥或6-BA 施入量的增加谷子產(chǎn)量和葉面積系數(shù)均表現(xiàn)為先增加后下降的趨勢，氮肥和6-BA 之間對產(chǎn)量和葉面積系數(shù)存在顯著(P ＜ 0.01)的交互作用，氮肥與6-BA 配施有利于增加谷子產(chǎn)量和增大葉面積系數(shù)。本研究結(jié)果顯示，與僅高濃度氮素處理相比，適宜氮素處理和氮素與IAA 配施均可以顯著(P ＜ 0.05)促進老芒麥植株株高的增長，但對葉長、葉寬和葉面積影響不顯著(P ＞ 0.05)，其中氮素與IAA 配施濃度5 ： 5時更顯著促進株高增加(P ＜ 0.05)，單一高濃度氮素處理時老芒麥株高最低。適宜氮素、氮素與6-BA 配施時，其相比單施高濃度氮素或僅施6-BA 處理可以顯著(P ＜ 0.05)促進葉面積增大，其中氮素與6-BA配施濃度3 ： 7 處理時葉面積最大，僅施6-BA 處理時葉面積最低，且單施高濃度氮素和僅施6-BA 處理之間差異不顯著(P ＞ 0.05)。以上研究說明單施高濃度氮素會抑制老芒麥株高和葉面積的生長；缺氮素時噴施 6-BA 會抑制老芒麥葉面積的增加；適宜濃度的氮素有助于老芒麥株高和葉面積生長；一定濃度的氮素與適宜濃度6-BA 配施會促進老芒麥葉面積生長，這也和前人的研究結(jié)果相似。

3.2 外源IAA、6-BA 與氮素配施對老芒麥生理特性的影響

不同濃度氮素與IAA、6-BA 配施對老芒麥葉片葉綠素含量、POD 活性、SOD 活性、SP 含量、SS 含量以及MDA 含量等都有不同的響應特征。馮志威等[16]在谷子光合特性和產(chǎn)量最優(yōu)的氮磷肥和6-BA組合研究中發(fā)現(xiàn)單因素氮肥、6-BA 對谷子葉片葉綠素有顯著影響(P ＜ 0.01)，變化趨勢均為先增后降。本研究結(jié)果顯示，當單施高濃度氮素或僅施6-BA處理時，植株葉片葉綠素含量較對照(3 mmol·L?1氮素)提高顯著(P ＜ 0.05)，可能是因為本研究設計的氮素或6-BA 濃度對于老芒麥葉綠素含量性狀而言，均未達到最適增長濃度，所以本研究中單施高濃度氮素或僅施6-BA 處理均表現(xiàn)為葉綠素增加，這也與駱永麗等[20]在研究外源6-BA 和不同氮肥配合對小麥花后葉片的功能的調(diào)控效應時，發(fā)現(xiàn)25 mg·L?16-BA 可顯著提高小麥旗葉葉綠素含量的結(jié)果相似。還有研究發(fā)現(xiàn)240 kg·hm?2氮素條件下噴施25 mg·L?16-BA 對葉綠素含量的提高效應優(yōu)于單施6-BA 和360 kg·hm?2氮素與25 mg·L?16-BA 配施[20]。本研究結(jié)果顯示，對老芒麥葉綠素的提高效應氮素與IAA 或6-BA 配施濃度5 ： 5、7 ： 3 ＞單施6-BA ＞ 氮素與IAA 或6-BA配施3 ： 7 ＞ 對照，可能是因為本研究設計的高濃度氮素未達到相應的葉綠素最適增長濃度，所以本研究中高濃度氮素與IAA 或6-BA 配施對葉綠素的提高優(yōu)于低濃度氮素與IAA 或6-BA 配施，這也正好印證了前人的部分研究結(jié)果。以上研究結(jié)果表明，對老芒麥葉片葉綠素的提高作用，單施氮素 ＞ 氮素與IAA 或6-BA 配施濃度5 ： 5、7 ： 3 ＞ 單施6-BA ＞ 氮素與IAA 或6-BA配施濃度3 ： 7。

SOD、POD 是植物體內(nèi)抗氧化清除機制中的相關(guān)抗氧化物酶[22]，其高含量有助清除自由基，減緩氧化損傷，抵御逆境脅迫[23]。本研究中，氮素與6-BA 配施濃度5 ： 5、7 ： 3 時葉片POD 活性顯著高于其他8 個處理，說明適宜氮素與6-BA 配施可顯著提高POD 活性，有助于老芒麥葉片減少活性氧的積累，進一步保護葉片膜質(zhì)結(jié)構(gòu)，有利于老芒麥在逆境下的生長；高濃度氮素或僅噴施IAA 處理時老芒麥葉片中SOD 活性顯著(P ＜ 0.05)升高，說明高濃度氮素和IAA 可有效提高老芒麥葉片SOD 活性。李亞萍和彭燕[24]發(fā)現(xiàn)外源IAA 不同程度地提高了白三葉(Trifolium repens)幼苗葉片SOD、POD活性等，降低了超氧陰離子和過氧化氫(H2O2)含量，從而有效緩解了葉片膜質(zhì)損傷和氧脅迫傷害，有利于白三葉抵御干旱脅迫。前人研究發(fā)現(xiàn)外源噴施細胞分裂素可在一定程度上克服低氮素引起的生長限制[14]。汪洋[25]發(fā)現(xiàn)對于特定植物，外源6-BA 在一定氮素條件下才能發(fā)揮更好的生理功能：增強水稻葉片POD、過氧化氫酶(catalase, CAT)活性，進而增強抗氧化保護能力，同時顯著抑制了MDA 和H2O2的積累，降低了植物細胞膜的損傷的結(jié)果，這與本研究結(jié)果具有相似性。

可溶性蛋白(SP)和可溶性糖(SS)是植物體內(nèi)重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，通過調(diào)節(jié)原生質(zhì)水溶液的滲透壓來保護細胞膜結(jié)構(gòu)，其含量增加和積累能提高植株的抗逆性。本研究中，單施高濃度氮素處理SP 含量最高，氮素與IAA 配施濃度3 ： 7、5 ： 5、7 ： 3時次之，僅噴施IAA 時有顯著抑制，各處理間差異顯著(P ＜ 0.05)，說明單施氮素、氮素與IAA 配施可顯著提高SP 含量，增強了質(zhì)膜穩(wěn)定性，可能是因為，僅噴施IAA(30 mg·L?1)時，超過了SP 的最適生長濃度，從而表現(xiàn)為抑制現(xiàn)象，當單施氮、氮與IAA 配施時，隨氮素濃度的升高，SP 含量有明顯提高，是因為本研究設計氮素濃度均適宜SP 增長，這與王賀正等[26]研究不同氮素水平對小麥旗葉生理特性和產(chǎn)量的影響發(fā)現(xiàn)施氮在250 kg·hm?2以下時，小麥葉片SP 含量為增長趨勢的結(jié)果相一致。本研究中，單施外源6-BA 顯著(P ＜ 0.05)提高老芒麥葉片中的SS 含量，表明6-BA 施用有助于提高老芒麥抗逆性，這與宋佳琦等[27]發(fā)現(xiàn)外源6-BA (20 mg·L?1)可提高盛花期紫花苜蓿(Medicago sativa)葉片中可溶性糖含量的結(jié)果相似。以上研究表明單施氮素、氮素與IAA 配施可顯著提高SP 含量，單施6-BA 可顯著提高SS 含量，有助于提高老芒麥抗逆性。

丙二醛(MDA)含量與植物細胞中的膜脂過氧化程度呈正相關(guān)關(guān)系，可有效反映生物膜系統(tǒng)受損程度和膜脂過氧化程度，與葉片抵抗力和衰老有密切關(guān)系。本研究結(jié)果顯示，僅施高濃度氮素處理時老芒麥葉片MDA 含量最高，為對照的9 倍，氮素與IAA 配施7 ： 3 時次之，為對照的7.9 倍，其余處理差異不顯著(P ＞ 0.05)，表明單施高濃度氮素對老芒麥葉片生長具有負效應，可能是因為本研究中，與對照相比，高濃度氮素處理時SOD 活性增大28.7%，而MDA 含量提升8 倍，過氧化損害程度遠大于對活性氧的提高，從而表現(xiàn)為MDA 含量升高的結(jié)果，這和王正賀等[26]研究不同氮素水平對小麥旗葉生理特性和產(chǎn)量的影響發(fā)現(xiàn)在施氮量120～240 kg·hm?2水平下，前期抗氧化物酶活性較高，表現(xiàn)為隨施氮量而MDA 降低，且后期抗氧化物酶活性較低MDA迅速增加的研究結(jié)果相似。

3.3 相關(guān)性分析、主成分分析和隸屬函數(shù)綜合評價

氮素與外源IAA、6-BA 配施對老芒麥植株形態(tài)和生理方面的影響各有差異，且評價植物生長包含形態(tài)、生理和抗性等指標。因此為更加有效地對老芒麥地上部生長綜合評價，應對所研究指標進行分析判斷后再綜合評價。本研究采用主成分分析法把10 個單項指標轉(zhuǎn)化成6 個綜合指標，進一步進行隸屬函數(shù)分析法分析，最終確定促進老芒麥生長最佳的處理。此方法在棉花(Gossypium hirsutum)耐寒[28]、大豆(Glycine max)耐陰性[29]等方面多有報道，所以此方法能消除單項指標的片面性，比較客觀地評價老芒麥幼苗地上部生長的綜合情況。綜合分析結(jié)果顯示，不同處理隸屬函數(shù)值排名為NI5：5＞NB3：7＞ NI3：7＞ NB5：5＞ NB7：3＞ IA30＞ CK ＞ BA40＞N20＞ NI7：3，本 研 究 方 差 分 析 結(jié) 果 顯 示，氮 素 與IAA 配施濃度5 ： 5 時(NI5：5)，株高最大，且顯著促進葉寬、葉面積，葉綠素和可溶性蛋白含量，單施氮素(N20)顯著抑制了株高生長且顯著提升了丙二醛含量，氮素與IAA 配施濃度7 ： 3 (NI7：3)時顯著降低可溶性糖含量和提升丙二醛含量，該方差分析結(jié)果與主成分分析法和隸屬函數(shù)綜合分析相對應。說明氮素與IAA 配施濃度5 ： 5 時對老芒麥地上生長的綜合促進效果最佳，氮素與IAA 為7 ： 3 時最弱，適宜氮素與6-BA 配施有利于促進老芒麥地上部的生長。

4 結(jié)論

不同外源激素與氮素配施對老芒麥幼苗地上部形態(tài)和生理促進作用各有差異，適宜氮素與6-BA配施有利于促進老芒麥地上部的生長，氮素與6-BA配施濃度5 ： 5 時對老芒麥葉寬和過氧化物酶活性促進作用最強，氮素與IAA 配施濃度5 ： 5 時顯著促進葉寬和葉面積增加且顯著提高葉綠素和可溶性蛋白含量。

經(jīng)主成分分析法和隸屬函數(shù)綜合分析表明，氮素與IAA 配施濃度5 ： 5 時對老芒麥地上生長綜合促進效果最佳。