不同肥料组合对紫叶锦带叶片色素含量和保护酶活性的影响
2019-03-09冯海华
冯海华
(山西省林木育种研究中心,太原 030031)
紫叶锦带是重要的园林彩叶树种,也是我国从美国引种比较成功的树种之一,近两年在山西园林绿化中有了一定面积的应用,由此也带动了其育苗产业的发展[1]。在山西省林木育种研究中心调查发现,夏季其叶色变淡,长势减弱,品种特性表达不明显。这可能与土壤养分供应不足和植株抗逆性降低有关[2]。为解决这一问题,实践中拟采用叶面喷肥的方式为其提供营养,以促进其植株健壮生长,提高苗木质量[3]。从部分研究者的报道来看,不同的叶面喷肥种类对其色素含量的影响以及保护酶活性的影响存在较大差异[4]。郝海燕[5]研究认为,根外追肥显著提高了胶东卫矛叶片内叶绿素含量,与对照相比提高了59.77%,差异达到了显著水平;李泽[6]研究认为,叶面喷施尿素会显著提高油桐叶片内叶绿素含量,提高光合速率以及促进其健壮生长;刘振平[7]研究认为,根外追施氮肥可以提高植物叶片内的叶绿素含量,而钾肥可以显著提高叶片内花色素苷含量,提高彩叶植物的外观质量;范晓龙[8]研究认为,叶面喷肥显著提高了油松幼苗叶片内的SOD、POD活性,对提高其抗逆性,适应栽培地区的不良环境条件具有重要作用;刘碧容[9]研究认为,八仙花叶面喷肥后SOD、POD活性显著升高,其中氮结合微量元素效果最明显。从前人的研究结果来看,鲜见关于不同肥料组合的根外追肥对紫叶锦带色素含量和保护酶活性影响的相关报道。本文通过分析根外追施不同肥料组合对紫叶锦带叶片内色素和保护酶活性的影响规律,以期为其育苗中根外追肥选用合适的肥料组合提供理论参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
田间试验于2018年4-9月在山西省林木育种研究中心苗圃内进行。紫叶锦带为4年生扦插苗,栽培密度为3 m×2 m。
1.2 试验设计
本试验共设计4个肥料处理,其中T1为对照,单纯根外追施尿素,浓度为0.5%;T2为0.5%尿素+1.10%过磷酸钙溶液;T3为0.5%尿素+1.10%硫酸钾溶液;T4为0.5%尿素+1.10%磷酸二氢钾溶液。每处理选择50株紫叶锦带苗木,分别在5、6、7、8、9月每个月的1日和8日进行根外追肥处理,追肥时间为下午18∶00以后,根外追肥量以叶片正反面喷施至滴水为止。每处理3次重复。
1.3 田间取样以及测定项目
分别于5-9月的15日田间取样,取样时从紫叶锦带树冠上中下3个部位各取6片叶,带回实验室冲洗后立即进行色素含量的测定。保护酶活性测定在田间取样后应立即放入液氮中保存。其中叶绿素含量测定采用浸提法[10],花色素苷采用紫外分光度计法测定[10],SOD活性采用NBT还原法[11],POD测定采用愈创木酚法[11]。每项指标测定3次,取平均值作为最后结果。
1.4 数据处理
数据处理以及图表制作使用Excel2010版软件,方差分析使用DPS7.05版软件。
2 结果与分析
2.1 不同肥料组合对紫叶锦带叶绿素含量影响
由图1可知,不同处理对紫叶锦带叶绿素含量的影响存在差异,6-8月T2叶绿素含量处于最高值,与对照相比分别提高了10.81%、16.33%、7.14%,7月份差异显著,表明T2在7月份可以显著促进紫叶锦带叶片内叶绿素含量升高;6、8月T2与对照之间无显著差异,表明该处理在这两个月份虽然促进了紫叶锦带叶绿素含量的升高,但未到达显著水平;T4仅次于T2,3个月份分别低于T2处理2.85%、1.46%、2.96%,无显著差异,表明T2和T4在这3个月份对叶绿素含量的影响处于同一水平;T3分别比对照提高了4.50%、5.10%、1.59%,无显著差异,表明T3对提高叶绿素含量效果不显著。5、9月T4叶绿素含量处于最高值,与对照相比分别提高了21.03%、6.78%,其中5月T4显著高于对照,9月差异不显著;同时,T3、T2均低于T4,无显著差异,表明T2、T3与T4对叶绿素含量的影响处于同一水平。
2.2 不同肥料组合对紫叶锦带花色素苷含量的影响
由图2可知,根外追肥可以促进紫叶锦带花色素苷含量提高,但不同处理之间存在差异。从试验结果来看,5、6月T3处于最高值,与对照相比分别提高了48.52%、56.74%,差异显著,7-9月分别比对照提高了69.12%、147.17%、37.79%,差异显著,表明该处理对促进紫叶锦带花色素苷含量升高效果显著。5-6月,T4分别低于T3处理0.89、0.93 mg·g-1,无显著差异,7月T4高于T3处理0.46 mg·g-1,无显著差异,表明在7月与T3相比, T4不会对紫叶锦带花色
图1 不同肥料组合对对紫叶锦带叶绿素含量的影响
图2 不同肥料组合对对紫叶锦带花色素苷含量的影响
素苷含量产生显著影响;8-9月,T4分别比T3提高了1.22、1.74 mg·g-1,差异显著,T4分别比对照提高了4.34、3.24 mg·g-1,差异显著,表明8-9月T4对促进紫叶锦带花色素苷含量升高效果显著优于对照和T3处理。5-9月,T2分别比对照提高了13.81%、15.16%、19.54%、66.04%、19.28%,其中5-6月两个处理之间无显著差异,表明T2与对照相比在5、6月不能显著提高紫叶锦带叶片内花色素苷含量;7-9月T2显著高于对照,表明T2与对照相比在7-9月对提高紫叶锦带叶片内花色素苷含量效果达到了显著水平。6-9月,T4均显著高于T2,表明T4对促进花色素苷含量效果显著优于T2。
2.3 不同肥料组合对紫叶锦带SOD活性的影响
由图3可知,不同肥料组合对紫叶锦带SOD活性的影响存在差异。5月,T3处于最高值,分别高于T1、T2、T4处理78.90%、47.68%、14.55%,其中T3、T4之间无显著差异,表明T4与T3在5月份对紫叶锦带SOD活性的影响处于同一水平,T3显著高于T1、T2,T4显著高于T1,表明T3、T4均可以显著提高5月份紫叶锦带的SOD活性;6-7月,T4分别高于T3处理1.45%、
图3 不同肥料组合对紫叶锦带SOD活性的影响
10.80%,无显著差异,表明T4与T3相比在这两个月份提高了SOD活性,但是效果不显著;T4分别高于T2处理30.06%、26.52%,差异显著,表明T4与T2相比对提高紫叶锦带SOD活性效果显著;T3、T4均显著高于对照,表明这两个处理在6-7月与对照相比有利于SOD活性的升高。8-9月,T4分别高于T3处理24.93%、17.01%,差异显著,表明T4在8-9月与T3相比可以显著提高紫叶锦带SOD活性;T3分别高于T2处理13.12%、10.36%,无显著差异,表明T2、T3在8-9月对紫叶锦带SOD活性的影响处于同一水平;T2分别比T1提高了23.21%、17.91%,差异显著,T3、T4均显著高于对照,表明8-9月在尿素基础上添加过磷酸钙、硫酸钾、磷酸二氢钾与单纯叶面喷施尿素相比均可以显著提高紫叶锦带SOD活性。
2.4 不同肥料组合对紫叶锦带POD活性的影响
由图4可知,紫叶锦带POD活性表现为随着生长季节延后先升高后降低的变化趋势,不同肥料组合对紫叶锦带POD活性的影响存在差异。5月,T4高于T2处理8.39%,无显著差异,T4分别高于T1、T3处理39.14%、19.88%,差异显著,表明T4与T1、T3相比显著促进了紫叶锦带POD活性升高。6月,T2、T3、T4分别比T1提高了8.93%、12.95%、17.12%,差异显著,T2、T3、T4之间无显著差异,表明硫酸钾、过磷酸钙、磷酸二氢钾在6月对POD活性的影响处于同一水平。7-9月,T4分别高于T3处理12.80、17.33、7.99 U·g-1,差异显著,表明磷酸二氢钾与硫酸钾相比更有利于紫叶锦带POD活性的升高;T3分别高于T2处理5.90、9.23、11.04 U·g-1,无显著差异,表明硫酸钾和过磷酸钙在7-9月对紫叶锦带POD活性的影响处于同一水平;T2分别高于T1处理7.97、13.66、10.92 U·g-1,差异显著,T3与T1之间也存在显著差异,表明T2、T3与对照相比在7-9月均可以显著提高紫叶锦带POD活性。
图4 不同肥料组合对对紫叶锦带POD活性的影响
3 讨论与结论
植物叶片内叶绿素含量高低与植物体营养状况表现出直接的相关性,追肥可以显著提高植物叶片内叶绿素含量[12]。从本试验研究结果来看,紫叶锦带叶片内叶绿素含量在根外追施尿素基础上添加过磷酸钙、硫酸钾、磷酸二氢钾与单纯追施尿素相比均有所提高,其中5月份T4显著高于对照,7月份T2显著高于对照,这与张吉立[13]在早熟禾上的研究结果相似,分析原因认为这可能与氮结合磷钾元素更有利于叶绿素合成有关。花色素苷含量高低对彩叶植物叶色表达具有重要作用,随着花色素苷含量升高,彩叶植物叶色更加鲜艳,也更有利于彩叶植物观赏价值的提高[14]。从本试验结果来看,T2、T3、T4与对照相比花色素苷含量在各月份均表现出升高的变化,除5月外均显著高于对照,这说明在氮元素基础上增加磷钾元素可以有效提高紫叶锦带叶片内花色素苷含量[7]。从不同肥料组合对花色素苷含量的影响上来看,尿素+硫酸钾和尿素+磷酸二氢钾对提高紫叶锦带花色素苷含量效果优于尿素+过磷酸钙组合,同时,在8月份T4显著高于T3,表明尿素+磷酸二氢钾肥料组合更加有利于生长季节后期叶片内花色素苷的合成。SOD活性在5月份T3高于T4,这可能与早期尿素+硫酸钾更有利于紫叶锦带SOD活性升高有关;6-9月T4SOD活性均处于最高值, 说明尿素+磷酸二氢钾组合在这4个月份对提高SOD活性优于T3,这对提高紫叶锦带抗逆性和适应性具有显著作用[15]。POD活性除6月份外,T4均处于最高值,并且7-9月T4显著高于T1、T2、T3处理,说明与尿素+磷酸二氢钾组合相对于其他2个肥料组合更有利于紫叶锦带POD活性升高。综合分析认为,尿素+磷酸二氢钾组合对提高紫叶锦带色素含量和保护酶活性优于其他肥料组合处理,建议育苗中采用根外追肥方式为紫叶锦带提供营养时选用尿素+磷酸二氢钾组合。