李俊英, 姚延梼
(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院,太谷 030801)
紫葉小檗(Berberis thumbergii DC.f.atropurpurea Rehd.)是重要的園林綠化彩葉植物, 現(xiàn)國(guó)內(nèi)各級(jí)城市均有分布[1]。有研究[2-5]表明,經(jīng)由葉部吸收的養(yǎng)分,與根部吸收的養(yǎng)分一樣均可被植物吸收利用,它們對(duì)于植物體內(nèi)酶活性及光合作用過程均有顯著影響,而葉面施肥,可提高植物體內(nèi)的各種生理代謝。有研究[6-8]表明植物噴施靈可促進(jìn)西紅柿、茄子、辣椒、黃瓜、甘蘭等蔬菜及杏、核桃、楊樹等生長(zhǎng),并提高產(chǎn)量,改善品質(zhì),提高苗木的抗逆性等,但其在花灌木、園林綠化樹種上進(jìn)行葉面噴肥的研究尚少。筆者以不同濃度的植物噴施靈對(duì)生長(zhǎng)過程中的紫葉小檗苗木進(jìn)行處理,探索其對(duì)紫葉小檗苗高、地徑等生長(zhǎng)指標(biāo)及酶活性生理效應(yīng)的影響,為提高紫葉小檗苗木的生產(chǎn)效率提供理論參考。
試驗(yàn)于 2009年5~10月在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)森林培育實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,供試材料為兩年生紫葉小檗扦插苗,生長(zhǎng)正常、無病蟲害。葉面肥料為植物噴施靈。
1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)共設(shè)置4個(gè)處理,每個(gè)處理3次重復(fù),每個(gè)重復(fù)栽植1個(gè)小區(qū),每個(gè)小區(qū)栽植50株樹苗,小區(qū)排列采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。其中處理1、處理2、處理3分別為噴施0.65,1.3,2.6 g/L濃度的植物噴施靈肥液,處理4為噴施等量的清水作對(duì)照。3月底緩苗期結(jié)束后用噴霧器進(jìn)行噴肥處理:噴肥時(shí)間為晴天8:00前或18:00后,噴至植物體滴水為止。每15 d噴一次,共噴3次。
1.2.2 取樣與測(cè)定方法
從5月10日起,每隔14 d取樣測(cè)定1次各項(xiàng)指標(biāo),直到9月27日。取樣時(shí)按照不同處理、不同重復(fù),每個(gè)小區(qū)中選5株,取植株中部健康葉片3~4片組成混合樣。樣品采集后,立即用冰壺帶回實(shí)驗(yàn)室,用流水沖洗干凈后,再用無離子水漂洗2~3次,然后測(cè)定保護(hù)酶活性等指標(biāo),MDA含量采用硫代巴比妥酸法[9]測(cè)定,SOD,POD,CAT活性采用Cakmak &Marschner法[10]測(cè)定,每個(gè)指標(biāo)均重復(fù)3次。
生長(zhǎng)指標(biāo)是噴肥前1 d對(duì)選定的植株苗高、地徑等進(jìn)行基礎(chǔ)測(cè)量,以后每5 d測(cè)1次。株高用鋼卷尺測(cè)量,精度為0.1 cm;地徑用游標(biāo)卡尺測(cè)量,精度為0.01 cm。
1.2.3 數(shù)據(jù)處理
對(duì)所獲得的數(shù)據(jù)采用SAS軟件進(jìn)行方差分析和Duncan's多重比較,利用Excel 軟件進(jìn)行作圖處理。
由圖 1可以看出,株高生長(zhǎng)量變化在各處理間總體趨勢(shì)一致,生長(zhǎng)初期、速生期生長(zhǎng)增量持續(xù)上升,進(jìn)入 8月下旬后其生長(zhǎng)趨勢(shì)逐漸變?yōu)槠骄?。?jīng)方差分析,整個(gè)生長(zhǎng)期生長(zhǎng)量從高到低依次為處理1、處理2、處理3、處理4。
圖1 株高生長(zhǎng)量連續(xù)變化Fig. 1 Yearly change of height growth in purple leaf barberry seedings
由圖 2可知,生長(zhǎng)初期到速生期時(shí),其生長(zhǎng)量持續(xù)上升;處理 1的增長(zhǎng)效果最優(yōu)。7月下旬到 9月份的速生期中后期則處理1、處理2均與對(duì)照相比對(duì)地徑的生長(zhǎng)量有較大的促進(jìn)作用,這種促進(jìn)作用一直持續(xù)到生長(zhǎng)期結(jié)束。而整個(gè)生育期處理 3的作用效果最差。說明高濃度植物噴施靈對(duì)苗木地徑的生長(zhǎng)是不利的。經(jīng)方差分析,處理1、處理2的分別極顯著高于處理3和清水對(duì)照的,說明處理1或處理2可作為促進(jìn)紫葉小檗莖干增粗的最適處理濃度。
圖2 地徑生長(zhǎng)量連續(xù)變化Fig. 2 Yearly change of ground diameter in purple leaf barberry
2.2.1 植物噴施靈處理對(duì)紫葉小檗葉片 SOD活性的影響
由表1可知,不同處理?xiàng)l件下,紫葉小檗葉片內(nèi)SOD酶活性有一定差異,緩苗期、生長(zhǎng)初期硬化期對(duì)照的 SOD酶活性明顯高于其它處理,速生期處理 2的活性明顯高于其它處理;且處理1的活性一直低于其它處理。經(jīng)方差分析,紫葉小檗年生長(zhǎng)周期中,SOD酶活性在不同處理下均存在顯著性的差異。
表1 植物噴施靈對(duì)紫葉小檗SOD活性年變化的影響(U/mg·min)Tab. 1 Effect of SPF treatment on purple leaf barberry yearly changeof SOD activity
2.2.2 植物噴施靈處理對(duì)紫葉小檗葉片 POD活性的影響
由表2可看出,各處理POD活性在緩苗期差異顯著;生長(zhǎng)初期噴施藥劑均能增強(qiáng)POD的活性;速生期處理2的活性明顯高于其它處理,并于速生期后期及硬化期各出現(xiàn)一次高峰,以后酶活性則隨著苗木代謝活動(dòng)的減弱而減小,較高濃度的植物噴施靈處理可明顯提高植物整體水平的POD酶活性。
表2 植物噴施靈對(duì)紫葉小檗POD活性年變化的影響(?OD470/mg·min)Tab. 2 Effect of SPF on yearly change of POD activity in purple leaf barberry
2.2.3 植物噴施靈處理對(duì)紫葉小檗CAT酶活性的影響
表3可知,各處理CAT酶活性變化趨勢(shì)基本一致,均表現(xiàn)為緩苗期至生長(zhǎng)初期間以及速生期至硬化期間各出現(xiàn)一酶活性高峰。清水對(duì)照明顯高于其它處理,說明植物噴施靈處理有抑制CAT酶活性的作用。
表3 植物噴施靈對(duì)紫葉小檗CAT活性年變化的影響(H2O2 mg/mg·min)Tab. 3 Effect of SPF on yearly change of CAT activity in purple leaf barberry
由圖3可看出,處理1在緩苗至生長(zhǎng)初期葉片中 MDA含量最低,說明細(xì)胞膜完整性最好,發(fā)苗快。速生期前期處理2的細(xì)胞膜透性有所增大,同時(shí)期處理1的質(zhì)膜相對(duì)透性最小。方差分析表明,用植物噴施靈處理的紫葉小檗在整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)其細(xì)胞膜透性均顯著低于清水對(duì)照,處理1整個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期細(xì)胞膜的透性最小,可認(rèn)為是最佳處理濃度。
圖3 植物噴施靈不同處理丙二醛含量年變化Fig. 3 Yearly change of MDA content in purple leaf barberry under 4 treatments
噴施植物噴施靈改善了紫葉小檗的生長(zhǎng)狀態(tài),在整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育期其細(xì)胞膜的完整性均顯著高于清水對(duì)照,促進(jìn)了植株的生理代謝過程??赡艿脑蚴?,一方面通過提高SOD,POD,CAT的活性來減少活性氧的傷害,保持細(xì)胞膜的穩(wěn)定性,提高植株的抗逆能力;另一方面可能通過提高植株的生活力,減低活性氧的發(fā)生速率,從而保持細(xì)胞膜的穩(wěn)定性,維持植株較好的生命狀態(tài),這與季成[11]的研究結(jié)果一致,由于生理代謝的協(xié)調(diào),從而表現(xiàn)出處理1的株高和地徑的粗度顯著高于其它處理。
有關(guān)葉面肥機(jī)理的研究需借助同位素示蹤技術(shù),應(yīng)從植物營(yíng)養(yǎng)分子水平進(jìn)行更為深入的研究,但由于葉面肥料在中國(guó)起步較晚,到目前為止,中國(guó)還沒有比較完善的葉面肥的肥料標(biāo)準(zhǔn)[12],由此,開展園林綠化花灌木葉面施肥的研究尚屬開創(chuàng)性的探索,還有待進(jìn)一步研究。
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