配方施肥對(duì)荔枝苗期抗旱性的影響

中圖分類(lèi)號(hào)：S667.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Effects of Formula Fertilization on Drought Resistance of Litchi Seedlings

DENG Maofeng （Lianjiang Breeding Farm，Lianjiang Guangdong 5244Oo，China）

Abstract：【Objective】The changes in droughtresistanceof lycheeseedlingsunder different fertilization treatments in droughtstressconditions wereanalyzed，withtheexpectationofprovidingreferencesforenhancing thedroughtresistanceof ly cheeandachieving eficientlycheecultivation.【Methods】Litchi（Litchi chinensis Sonn.）cultivar‘Nuomici’wasusedas the test material，andthe mixtureofsandand vermiculite with equal volumeratiowas usedas theseedling substrate.The matrix moisture was controlled by weighing method under the drought condition of 20% . The orthogonal test method was used to set up 25 differentratiosofurea，calciumsuperphosphate，potasiumchlorideand magnesium sulfate fertilization treatments，and thecontrolwasnofertilization.Thesurvivalrateofsedlingsandthechangesofrelatedphysiologicalindexesunderdifferent fertilization treatments wereanalyzed.【Results】Compared withthenon-fertilizedcontrol，optimized fertilizationtreatments improvedseedlingsurvivalrate，reducedleafrelative waterdeficitandrelativeelectricalconductivity，whileincreasinguperoxidedismutase（SOD）activity，chlorophyllcontent，and solublesugar content.Using seedlingsurvivalrate，leaf relative water deficit，relativeelectricalconductivity，SODactivity，chlorophyllcontent，andsoluble sugarcontentas evaluation indices，principal component analysis revealed significant variations in droughtresistance among the 25 fertilization treatments.Among them，the control scored the lowest，while the treatment with urea （50g/plant）+ calcium superphosphate （75g/plant）+ magnesium sulfate （30g/plant） scored the highest. 【Conclusion】 Appropriate formula fertilization can effectively enhance the drought resistance of litchi seedlings.

KeyWords：litchi；drought resistance；fertilization；resistance evaluation

荔枝（LitchichinensisSonn.）口感風(fēng)味好，市場(chǎng)銷(xiāo)售量大，經(jīng)濟(jì)效益高。荔枝作為廣東省主要栽培的樹(shù)，目前全省種植面積已超30萬(wàn) hm² ，約占世界荔枝栽培面積的 3/4 ，其對(duì)廣東農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展發(fā)揮著重要作用 [1-3] 。作為起源于華南一帶的亞熱帶果樹(shù)，荔枝對(duì)土壤水分條件要求較高，適生范圍較小，加之近年來(lái)高溫干旱極端天氣的頻繁發(fā)生，導(dǎo)致荔枝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到了明顯的影響[4-6]研究表明，植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素與水分的吸收利用存在著協(xié)同交互作用。陳競(jìng)天等[］通過(guò)在干旱條件下施用不同配比氮磷鉀肥發(fā)現(xiàn)，通過(guò)適量施用氮肥促進(jìn)了干旱脅迫下稻谷產(chǎn)量的增加，但抑制了水稻莖葉的產(chǎn)量。而張家亮等[8]評(píng)估了田間水肥條件對(duì)藥用植物蘄艾產(chǎn)量和質(zhì)量的影響，認(rèn)為蘄艾葉片總黃酮和總酚產(chǎn)量受到施肥、干旱及二者互作的影響，合理的水肥管理策略能提高蘄艾產(chǎn)量與質(zhì)量。目前，有關(guān)干旱條件下施肥對(duì)荔枝抗旱性的影響仍鮮見(jiàn)報(bào)道。為此，本試驗(yàn)以荔枝為研究對(duì)象，利用正交設(shè)試驗(yàn)法，探究施用了不同配比的肥料后，在干旱條件下荔枝幼苗抗旱性的的變化，以期為提升荔枝抗旱性、實(shí)現(xiàn)荔枝高效栽培提供參考。

1材料與方法

1. 1 試驗(yàn)材料

以廣東優(yōu)良荔枝品種‘糯米糍’壓條苗為研究對(duì)象，待苗木培育至 25～30cm 高時(shí)，選擇長(zhǎng)勢(shì)一致、健壯、無(wú)病蟲(chóng)害與損傷苗木為試驗(yàn)材料。試驗(yàn)采用的肥料種類(lèi)及規(guī)格分別為：尿素含 N46% .過(guò)磷酸鈣含 P₂O₅ （204號(hào) 18% 、Ca 12% ，氯化鉀含 K₂O 60% ，硫酸鎂含 Mg20% 。

1.2 試驗(yàn)方法

本試驗(yàn)在廣東省廉江市良種繁育場(chǎng)的塑料大棚內(nèi)進(jìn)行，該地地理位置為 110°18^′41^′′E ， 21^° 38^′6^′′N. 。根據(jù)前期預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，以等體積比混合的沙子、蛭石為育苗基質(zhì)，待基質(zhì)含水率約為35% 時(shí)，荔枝葉片水分含量呈飽和狀態(tài)，而在基質(zhì)含水量約為 20% 時(shí)，葉片水分虧缺明顯。因此，干旱處理通過(guò)稱(chēng)重法將基質(zhì)水分控制為 20% ，每2d稱(chēng)一次。施肥配比處理采用正交試驗(yàn)法，以尿素、過(guò)磷酸鈣、氯化鉀、硫酸鎂為因素，每種因素設(shè)5個(gè)水平（見(jiàn)表1）。共設(shè)干旱條件下的25個(gè)不同配比的施肥處理，通過(guò)隨機(jī)區(qū)組方法，每處理3次重復(fù)，每重復(fù)10株苗，對(duì)照為不施肥。施肥采用1次性根施的方法。試驗(yàn)處理周期為 28d ，試驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行苗木相關(guān)指標(biāo)測(cè)定。其中，存活率為試驗(yàn)結(jié)束時(shí)各處理存活株數(shù)占處理初始總株數(shù)百分比的平均值。葉片相對(duì)水分虧缺按蒲璇等[9]方法測(cè)定，相對(duì)電導(dǎo)率采用DJS一11型電導(dǎo)儀測(cè)定，SOD活性測(cè)定采用氮藍(lán)四唑還原法，葉綠素含量用Arnon法則測(cè)定，可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用蒽酮比色法測(cè)定。

單位：g·株-1

1.3 數(shù)據(jù)處理

圖表制作采用 Excel2007 ，正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)分析采用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)軟件V3.2，相關(guān)性分析與主成分分析利用SPSS13.0軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 幼苗存活率變化

采用不同施肥配比處理，荔枝苗存活率變化見(jiàn)表2。

如表2所示，在25個(gè)處理中，以對(duì)照T1處理下的苗木存活率值最低，僅為 24.8% ，而在T15處理（尿素 50g/ 株十過(guò)磷酸鈣 100g/ 株 + 氯化鉀 20g/ 株 + 硫酸鎂 45g/ 株）下，苗木存活率最高，為 90.6% ，較T1處理提高了 265.3% 。這說(shuō)明，在供試基質(zhì)含水量為 20% 條件下處理 28d 時(shí)，荔枝苗遭受了明顯的干旱脅迫傷害，苗木死亡數(shù)量大，而通過(guò)優(yōu)化的施肥配比，苗木受到的脅迫傷害明顯減輕，存活率大幅提升。從4種肥料因素的極差值大小來(lái)看，以尿素對(duì)苗木存活率的影響最大（R值：39.9），其次是過(guò)磷酸鈣（R值：16.6），而硫酸鎂、氯化鉀的影響相對(duì)較?。≧值： 5.9～ 8.0）。

2.2 葉片水分及膜系統(tǒng)變化

葉片是植株對(duì)逆境脅迫傷害反應(yīng)最為靈敏的器官。葉片含水量及膜系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的變化，是代表植物抗旱性最為直接、重要的生理指標(biāo)[10]。

由表3結(jié)果可知，在無(wú)施肥處理（T1）的干旱條件下，荔枝幼苗葉片相對(duì)水分虧缺達(dá) 66.8% ，相對(duì)電導(dǎo)率為 68.5% ，SOD活性為 156.7U/gFW 。從24個(gè)施肥處理來(lái)看，以T18處理（尿素 75g/ 株 + 過(guò)磷酸鈣 50g/ 株 + 氯化鉀 0gAA 株 + 硫酸鎂45g/ 株）下葉片的水分虧缺（ 43.6% ）和相對(duì)電導(dǎo)率（ 36.7% ）最低，分別較T1處理降低了34.7% 和 46.4% 。而SOD活性最大值出現(xiàn)在T13處理（尿素 50g/ 株 + 過(guò)磷酸鈣 50g/ 株 + 氯化鉀80g/ 株十硫酸鎂 15g/ 株）后，較T1處理增加了42.6% 。這表明，合理的配方施肥能降低荔枝苗在干旱脅迫下的水分虧缺量和葉片質(zhì)膜透性，增強(qiáng)葉片膜系統(tǒng)保護(hù)酶的活性。由各肥料因素的極差值分析可以看出，整體上，以尿素的影響最大（R值：9.9～27.8） ，其次是過(guò)磷酸鈣（R值： 8.3～27.8 和氯化鉀（R值： 4.7～15.2） ，而硫酸鎂的影響最小（R值： 1.9～8.5） °

2.3 葉片光合能力變化

植株生長(zhǎng)表現(xiàn)是判斷植物抗逆性最為客觀、可靠的指標(biāo)，而植物的光合能力決定了植株的生長(zhǎng)量。葉綠體作為植物進(jìn)行光合作用的唯一場(chǎng)所，其含量高低直接影響植株光合能力強(qiáng)弱，而可溶性糖與植物光合產(chǎn)物具有密切的關(guān)聯(lián)性[11]。為進(jìn)一步探究配方施肥對(duì)荔枝苗抗旱性的影響，對(duì)25個(gè)配方施肥處理下的幼苗葉片葉綠素和可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行了分析。由表4所示結(jié)果可知，在T14處理（尿素 50g/ 株 + 過(guò)磷酸鈣 75g/ 株 + 氯化鉀0g/ 株 + 硫酸鎂 30g/ 株）下，荔枝苗葉片中葉綠素和可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，分別較T1處理提高了 50.0% 和 109.1% 。這說(shuō)明，適宜的施肥處理提升了干旱脅迫下荔枝苗的光合能力。通過(guò)比較極差值大小可知，尿素對(duì)荔枝苗葉片中葉綠素與可溶性糖含量影響最大（R值： 0.7～1.2） ，其次是硫酸鎂（R值： $0 . 4 { ＼sim } 0 . 5 ＼dot$ ，而過(guò)磷酸鈣和氯化鉀則影響最小（R值： 0.2～0.4） 。

2.4指標(biāo)相關(guān)性分析

通過(guò)上述分析發(fā)現(xiàn)，測(cè)試幼苗指標(biāo)不同，最佳施肥配比及肥料因素影響也不同。為分析指標(biāo)間關(guān)聯(lián)性，對(duì)6個(gè)指標(biāo)間的相關(guān)性進(jìn)行了分析。由表5結(jié)果可以得知，指標(biāo)間均存在著密切的相關(guān)性，其中苗木存活率與葉片相對(duì)電導(dǎo)率呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系（相關(guān)系數(shù)： -0.82 ， Plt;0.05） ，而葉片相對(duì)電導(dǎo)率分別與葉片水分虧缺、SOD活性間呈顯著的正（相關(guān)系數(shù)：0.92， Plt;0.05） 、負(fù)相關(guān)性（相關(guān)系數(shù)： -0.83 ， Plt;0.05） 。這表明，各測(cè)試指標(biāo)間存在著的密切的關(guān)聯(lián)性與相互作用性。

2.5 抗旱性綜合分析

為避免分析結(jié)果的片面性，以幼苗存活率及葉片相對(duì)水分虧缺、相對(duì)電導(dǎo)率、SOD活性、葉綠素含量、可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過(guò)主成分分析法對(duì)25個(gè)配方施肥處理下的苗木抗旱性進(jìn)行了綜合分析。

通過(guò)試驗(yàn)分析，繪制了主成分分析碎石圖，體現(xiàn)了6個(gè)成分的特征變化。

由圖1可知，6個(gè)成分中僅成分1特征值大于1，從成分1到成分2特征值急劇下降，而從成分2開(kāi)始，特征值變幅明顯減小，且特征值均在1以下。因此，僅以成分1為因素進(jìn)行了主成分分析。通過(guò)表6綜合評(píng)分結(jié)果可知，對(duì)照T1處理得分最低（一1.45），其次是T2處理（過(guò)磷酸鈣 氯化鉀 20g+ 硫酸鎂 15g ，得分：—1.08），而T14處理得分排名最高（尿素 50g+ 過(guò)磷酸鈣75g+ 硫酸鎂 30g ，1.51）。

3討論與結(jié)論

干旱條件下，配方施肥對(duì)荔枝幼苗的存活率產(chǎn)生了明顯的影響，但幼苗存活率與葉片相對(duì)電導(dǎo)率的關(guān)聯(lián)性最大，而葉片相對(duì)電導(dǎo)率與葉片水分虧缺、SOD活性間分別呈顯著的正、負(fù)相關(guān)性。這反映了，荔枝苗遭受干旱脅迫時(shí)，葉片膜系統(tǒng)完整性及自我保護(hù)能力（抗氧化酶活力）直接影響了幼苗干旱適應(yīng)性。在肥料因素的極差值分析中，相較K、Mg，N、P、Ca的影響明顯偏大。這表明，以氮肥和鈣磷肥為主施肥料種類(lèi)，可有效改善干旱條件下荔枝抗旱能力。從營(yíng)養(yǎng)元素的生理功能來(lái)看，N素是植物生長(zhǎng)發(fā)育的核心元素，P參與能量代謝，是多種組成酶的組成成分，而Ca作為細(xì)胞壁的重要組分和信號(hào)分子，在植物各種代謝活動(dòng)中發(fā)揮中第二信使作用[12]。大量研究證明，外施鈣肥能有效提升植物抗旱性[13]。在本試驗(yàn)中，過(guò)磷酸鈣對(duì)提升荔枝抗旱性，尤其對(duì)膜系統(tǒng)保護(hù)酶SOD活性的影響與N素一致，極差值均為27.8，但是P素還是Ca或二者間協(xié)同作用的影響，還需下一步完善試驗(yàn)方案來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。

通過(guò)數(shù)學(xué)方法是目前進(jìn)行植物抗逆性評(píng)價(jià)的主要手段[14]。本研究以存活率及葉片相關(guān)生理指標(biāo)為指數(shù)，通過(guò)主成分分析方法進(jìn)行了不同配方施肥處理下荔枝苗的抗旱性分析。根據(jù)結(jié)果來(lái)看，未施肥對(duì)照處理得分最低，這與實(shí)際觀察結(jié)果是一致的。這說(shuō)明，利用相關(guān)觀測(cè)生長(zhǎng)生理指標(biāo)為評(píng)價(jià)參數(shù)，通過(guò)主成分分析進(jìn)行荔枝抗旱性分析是合理、可靠的。但值得注意的是，相較苗木存活率、葉片水分虧缺、相對(duì)電導(dǎo)率和SOD活性，肥料因素對(duì)葉綠素含量和可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)影響明顯偏小，極差值偏低，變幅在 0.2～1.2 區(qū)間，這表明葉綠素及可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)不同施肥處理下荔枝苗抗旱性的貢獻(xiàn)不大。這與以往研究中，關(guān)于葉綠素及可溶性糖在抗性評(píng)價(jià)中起到重要作用的結(jié)論是不相符的[15-16]。一般認(rèn)為，葉綠素與可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)直接影響植物生長(zhǎng)量大小。在本試驗(yàn)中，觀測(cè)周期較短，加之荔枝苗受到了嚴(yán)重的干旱脅迫傷害，導(dǎo)致植物高莖生長(zhǎng)變化不明顯，因此僅以幼苗存活率作為唯一生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析。生長(zhǎng)量變化在植物抗逆性評(píng)價(jià)中是最為關(guān)鍵的科學(xué)依據(jù)。因此，為建立有效的荔枝抗旱性評(píng)價(jià)體系，今后可通過(guò)降低干旱脅迫程度，適當(dāng)提高育苗基質(zhì)中的含水量1gt;20% ），增加苗高、地徑、生物量等指標(biāo)為評(píng)價(jià)參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

綜上所述，通過(guò)優(yōu)化的配方施肥，荔枝苗的抗旱性顯著提升。與不施肥處理相比，在配比適宜的施肥處理下，幼苗存活率提升，葉片相對(duì)水分虧缺減少，質(zhì)膜透性降低，SOD活性、葉綠素含量、可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)升高。經(jīng)主成分綜合分析評(píng)價(jià)，在供試25個(gè)施肥處理中，以尿素 50g/ 株 + 過(guò)磷酸鈣 75g/ 株 + 硫酸鎂 30g/ 株為最佳施肥配比。

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