馬佩玲,張 麗
(1.定西市畜牧技術(shù)推廣站,甘肅 定西743000;2.天水市秦州區(qū)園林管理處)
紅三葉(Trifolium pratense L.)為豆科多年生植物,又名紅車軸草、紅荷蘭翹,是歐洲、美國東部、新西蘭等海洋性氣候地區(qū)最重要的豆科牧草之一,其生長年限3-4年,直根系入土深60~90 cm,根系分布于9~30 cm土層中,莖直立或斜生,株高50~140 cm,莖葉有茸毛,三出復(fù)葉,小葉卵形或圓形,葉表面有 “V”形白色斑紋。甘肅岷縣培育的岷山紅三葉屬多年生冷季型牧草,是國內(nèi)著名的珍稀地方優(yōu)勢牧草,適應(yīng)云貴高原和青藏高原地區(qū)高寒陰濕的生態(tài)條件,具有抗寒耐濕、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、適口性好、抗逆性強、病蟲害少、營養(yǎng)價值高等特點。該牧草是豆科三葉草屬、多年生藥草兼用型草本,株高100~150 cm,生長第2年可收割3茬以上,畝產(chǎn)鮮草3 000~5 000 kg。畝產(chǎn)草籽15-50 kg,是各種牲畜可口的蛋白質(zhì)飼料。據(jù)分析,在岷山紅三葉開花期,干物質(zhì)中含粗蛋白質(zhì)19.89%、粗脂肪3.29%、粗纖維21.73%、無氮浸出物47.49%、粗灰分7.60%。其中,粗蛋白質(zhì)含量為玉米籽實的2.3倍。其產(chǎn)草量、營養(yǎng)價值在岷縣居豆科牧草之首,具有較高的飼用價值。
植物器官在逆境條件下,往往發(fā)生膜脂過氧化作用,丙二醛是膜脂過氧化作用的主要產(chǎn)物之一,其含量的高低和細(xì)胞質(zhì)膜透性的變化是反映細(xì)胞膜脂過氧化作用強弱和質(zhì)膜破壞程度的重要指標(biāo)。以往對丙二醛含量的研究很多,尤以脅迫條件下居多。杜洪艷、汪孫軍等在研究不同鹽分水平條件下不同氮形態(tài)對水稻生物量和葉片丙二醛及葉綠素含量的影響一文中提出,隨著NaCl濃度的增加,水稻葉片中丙二醛含量逐漸增加,提示鹽分脅迫對作物的傷害加重;同一鹽濃度不同NH4+-N/NO3-N比條件下,水稻葉片丙二醛含量雖然經(jīng)方差分析差異不顯著,但仍能看出硝態(tài)氮含量過高膜脂過氧化程度也較高。朱利君、蘇智先等人在研究珍稀瀕危植物珙桐過氧化物酶活性和丙二醛含量中提出不同年齡級同一生長時期珙桐葉的MDA含量不同,同年齡級同層的MDA含量隨葉位增大逐漸升高,MDA含量受生物和非生物因子影響顯著,且不同年齡級、葉位、層次存在差異。在駱建霞,馬莉等在關(guān)于干旱脅迫對海姆維斯蒂栒子生長及丙二醛和脯氨酸含量的影響試驗中提出,不同干旱脅迫處理下海姆維斯蒂木旬子葉片中的MDA 含量均較對照增加。在土壤相對含水量 45%時,MDA 比對照增加了2.77%,二者間差異不顯著;而在土壤相對含水量為25%時,木旬子葉片中 MDA 含量的增加幅度加大,比對照增加了 42.70%,二者間差異達(dá)到極顯著,說明此時細(xì)胞膜遭受到了一定的破壞,這與外部形態(tài)觀察的表現(xiàn)結(jié)果一致。
關(guān)于氮、磷肥對紅三葉中MDA含量影響的研究至今未見報道。本試驗研究不同氮、磷肥施肥量的處理對紅三葉不同生育時期丙二醛含量的影響,為紅三葉的種植提供科學(xué)依據(jù)。
試驗選用1987年經(jīng)全國飼料牧草品種審定委員會審定登記的岷山紅三葉(Trifoliumpratensecv. Minshan)。該品種是我國1944年從美國引進,在岷縣南部山區(qū)經(jīng)過多年栽培、馴化和選育,形成的地方品種。該品種具有抗寒耐濕、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、適口性好、營養(yǎng)價值高、抗逆性強等特點。
試驗在甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)蘭州牧草試驗站內(nèi)進行。該試驗站位于蘭州市西北部,地處黃土高原西端,地理坐標(biāo)為北緯36.03°,東經(jīng)103.53°,海拔1517.3~2067.2 m。屬溫帶半干燥大陸性氣候,四季分明,氣候溫和干旱,光照充足。年降水量200~320 mm,蒸發(fā)量年平均1486.5 mm,全年無霜期90~210 d,年均溫7.9℃。日照時間3 100 h,輻射量50.2×105kJ/m2。大于0℃、10℃的積溫分別為2 000~3 800℃、1 500~3 200℃。’試驗地地勢平坦,肥力均勻。土壤類型為黃綿土(loess loam),黃土層較薄,土壤有機質(zhì)含量0.84%,pH7.28,土壤含鹽量0.247%,有效氮95.05mg/kg,有效磷7.32 mg/kg,有效鉀182.8 mg/kg。
氮、磷肥單獨進行試驗。隨機區(qū)組設(shè)計,3個重復(fù)。氮肥設(shè)4 個水平(A1 0 kg/hm2,A2 50 kg/hm2,A3 100 kg/hm2,A4150 kg/hm2)。磷肥設(shè)4個水平(B1 0 kg/hm2,B2 120 kg/hm2,B3 240 kg/hm2,B4 360 kg/hm2)。條播,小區(qū)面積2 m×2 m=4 m2,播種量22.5 kg/hm2,行距0.30 m,播深1~2 cm。播種當(dāng)年以基肥形式施入,第2~3年在分枝期按試驗設(shè)計開溝條施磷肥和氮肥。
參照王愛國等(1986)的方法測定。稱取鮮樣0.5 g,加入0.5%的三氯乙酸3 mL研磨,3 000 r離心,取上清液1.5 mL,加入0.5%硫代巴比妥酸2.5 mL,沸水浴煮沸10 min,迅速冷卻,3 000 r離心,取上清液,在532 nm和600 nm下分別測定OD值。
試驗數(shù)據(jù)采用EXCEL、SPSS13.0數(shù)據(jù)處理軟件進行處理。
由圖1可知,在岷山紅三葉的生長發(fā)育時期,不做任何施肥處理時丙二醛的含量在不同的生育時期呈波型變化,從拔節(jié)期到初花期,丙二醛的含量不斷降低,當(dāng)達(dá)到初花期時,丙二醛含量又不斷的增加,到結(jié)莢期達(dá)到最大為:3.012 μmol/g,從結(jié)莢期到成熟期,丙二醛含量急劇下降,成熟期丙二醛含量最少為:1.428 μmol/g。
由圖2可知,在拔節(jié)期,丙二醛的含量隨著施肥量的增加而增加,在拔節(jié)期丙二醛的含量在A2處理下最低,最低為:1.863 μmol/g;現(xiàn)蕾期,丙二醛的含量先隨著施肥量的增加而減少,當(dāng)?shù)竭_(dá)A3處理時,丙二醛的含量隨施肥量的增加而增加,現(xiàn)蕾期在A3處理下丙二醛的含量最低為:1.201 μmol/g;在初花期,紅三葉中丙二醛的含量隨著施肥量的增加而增加,在A2處理下丙二醛的含量最低,最低為:0.776 μmol/g;盛花期,隨著施肥量的增加丙二醛的含量逐漸減少;在結(jié)莢期,丙二醛含量先增加,當(dāng)?shù)竭_(dá)A2處理時,丙二醛的含量隨著施肥量的增加而逐漸降低;成熟期,丙二醛的含量先增加,當(dāng)達(dá)到A2處理時降低,到A3處理時又開始增加,在成熟期,A1處理下丙二醛含量最低,最低為:1.428 μmol/g。
圖1 丙二醛含量在不同生育時期的變化趨勢
圖2 不同時期N肥對岷山紅三葉丙二醛含量的影響
圖3 不同時期P肥對岷山紅三葉丙二醛含量的影響
方差分析表明,岷山紅三葉中丙二醛的含量除拔節(jié)期和現(xiàn)蕾期外,其余各生育時期均呈顯著性差異(P<0.05),在初花期,四個處理間存在顯著差異,A2處理和A3處理下紅三葉中丙二醛的含量與A1相比含量都有下降,A4處理下的丙二醛含量比A1處理下的丙二醛含量高;在結(jié)莢期,各處理間有顯著差異,A2處理和A3處理下丙二醛的含量與A1處理相比均有所增加, A4處理下MDA的與對照具有顯著差異且含量最低;在盛花期和成熟期,A2、A3和A4與A1間均無顯著差異。
由圖3可知,在岷山紅三葉生長的拔節(jié)期間,丙二醛的含量先減少,當(dāng)?shù)竭_(dá)A2處理時增加,達(dá)到A3處理時又開始減少;現(xiàn)蕾期,丙二醛的含量隨著施肥量的增加出現(xiàn)波型變化,含量先減少,達(dá)到A2處理時增加,達(dá)到A3處理時又開始減少;初花期,丙二醛的含量隨著施肥量的增加而逐漸減少;盛花期,丙二醛的含量先隨著施肥量的增加而減少,當(dāng)達(dá)到A3處理時丙二醛的含量又開始增加;結(jié)莢期,丙二醛的含量先隨著施肥量的增加而增加,當(dāng)達(dá)到A3處理時開始降低;成熟期,丙二醛的含量先隨著施肥量的增加而增加,當(dāng)達(dá)到A2處理時,隨著施肥量的增加而降低。
經(jīng)方差分析表明,岷山紅三葉中丙二醛含量除盛花期,其余各時期均呈顯著性差異(P<0.05),拔節(jié)期,A2和A4均與A1存在顯著差異,A3和A1無顯著差異;現(xiàn)蕾期, A2和A3與A1處理間沒有顯著差異,而A4與A1之間具有顯著差異;初花期,A2、A3和A4與A1處理間均有顯著差異,其中A4處理下岷山紅三葉中丙二醛含量最少;在結(jié)莢期,各種處理間均有顯著差異,其中A2和A3處理下丙二醛的含量均高于A1處理,而A4處理下的丙二醛含量小于A1處理;成熟期,A2與A1相比其處理下的丙二醛含量高于A1,且存在顯著差異,A3和A4處理與A1沒有顯著差異。
丙二醛(MDA)是具有細(xì)胞毒性的物質(zhì),能與膜結(jié)構(gòu)上的蛋白質(zhì)和酶結(jié)合、交聯(lián)而使之失去活性,從而破壞膜結(jié)構(gòu), MDA含量可以反映植物遭受逆境傷害的程度, ,膜脂質(zhì)過氧化作用加劇,MDA積累增加,細(xì)胞的正常代謝被破壞,植物生長受到抑制。當(dāng)植物處于各種不利環(huán)境時,體內(nèi)活性氧自由基的積累超出一定限度時,就會引起膜質(zhì)過氧化,產(chǎn)生丙二醛(MDA)的大量積累。本試驗通過研究N、P肥的不同施用量對丙二醛含量的影響,為紅三葉的種植與利用提供依據(jù)。
在紅三葉每個生育時期,隨著N、P肥的增加,丙二醛的含量會出現(xiàn)升高或降低的變化,在A1、A2、A3三個處理下,丙二醛在六個生育時期的含量變化符合對照處理下的變化趨勢,A4處理與對照處理不符,且A4處理下丙二醛六個生育時期的平均含量最低。
試驗得出隨著N、P肥含量的增加,岷山紅三葉中丙二醛的含量在不同生育時期呈現(xiàn)增加或減少的不規(guī)則變化。董李平在大豆異黃酮代謝機理的研究一文中得出隨著開花天數(shù)的增加,丙二醛的含量總體呈現(xiàn)減少趨勢。所得岷山紅三葉中丙二醛的含量在不同生育時期呈現(xiàn)增加或減少的不規(guī)則變化的結(jié)論與董李平所得結(jié)論不附,這有可能是由于所測定的材料,測定時期不一樣造成的,也有可能是測定材料的處理、生長環(huán)境不一樣造成的。
試驗得出,在紅三葉的成熟期隨著N肥使用量的增加丙二醛的含量出現(xiàn)波動變化,這一結(jié)論與屈生彬、楊世波、李光西等人在密度與施肥對香料煙成熟煙葉中幾種酶活性及脯氨酸、丙二醛的影響初探疑問中提出丙二醛含量隨施肥量增加而增大的結(jié)論不符,原因可能是因為被測材料不同,測定材料的生長環(huán)境不同。
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