N、P、K处理对芳樟油料林生理生化的影响

黄秋良，谢亚兵，袁宗胜，陈智勇，陈向航，张国防

(1.福建农林大学林学院，福建 福州 350002；2.闽江学院海洋研究院，福建 福州 350108；3.长泰县林业局，福建 漳州 363900；4.福建省南平市延平区林业局，福建 南平 353000)

芳樟(Cinnamomumcamphora)系樟科樟属的一个生化变种，其含有丰富的芳樟醇(C10H18O)，故称为芳樟[1]。樟树集重要防护林、珍贵用材、天然名贵香料、园林绿化于一身等多用途树种[2]。天然芳樟精油具有独特风味和旋光特征是化学合成的芳樟醇远比不上，芳樟醇市场需求大、价格高、用途广，在国际市场上非常紧缺[3，4]。我国是香精香料生产和出口大国，但芳樟醇的天然香料非常紧缺，产量极少，供需矛盾十分突出[5，6]。发展高产量、高品质、稳定的芳樟油料林是具有巨大的发展前景。

我国的福建、广西、海南、广东等地均有发展芳樟油料林。N、P、K元素是樟树生长的必要元素，科学施肥不但可以有效减少环境污染、土壤板结、经济成本，而且有效的提高植物的抗逆性，促进植物生长。因此，本研究利用二次回归正交旋转设计，研究NPK对芳樟生理生化的影响，以期为芳樟油料林的培育提供理论基础和技术指导。

1 材料与方法

1.1 材料来源

试验材料为6年生优良芳樟油料林(牡丹1号)，于9月对芳樟油料林进行统一平茬(留桩30 cm)，于10月对芳樟油料林进行施肥试验。

1.2 试验地概况

试验地位于福建省泉州市永春县南美村芳樟油料林试验基地，试验林造林密度5 104株hm-2。试验基地的海拔300 m，属亚热带季风气候，年平均气温21.6 ℃，年均降雨量1 304.2 mm，年均无霜期330 d。试验地为丘陵地、山地红壤，土层深厚，肥力中等。

1.3 试验设计

芳樟施肥试验采用二次回归正交旋转试验设计(见表1、表2)。共设16个试验处理+1个对照空白处理(不施肥)，每个处理3次重复，每个重复50株。将N、P、K肥料和有机肥按照试验设计，在距离芳樟树桩30 cm处环状扩穴，施入肥料，回填表土。

表1 NPK元素处理水平

表2 试验处理具体组合措施表

1.4 芳樟生理生化的测定

SOD活性的测定采用氮蓝四唑法测定、POD活性的测定采用愈创木酚法测定、采用硫代巴比妥酸法测定MDA 含量、过氧化氢酶(CAT)活性的测定采用紫外吸收法[7]。

1.5 数据分析方法

采用Excel 2017和DPS7.05数据统计软件。

2 结果与分析

2.1 N、P、K处理对芳樟油料林生理生化指标的方差分析

由表3可知，MDA、POD和CAT的P值分别为0.000 1、0.000 1和0.002 4(P<0.01)，SOD的P值为0.010 9(P<0.05)，表明在不同N、P、K的作用下，芳樟的生理指标产生极显著或显著影响，其中芳樟的MDA、POD和CAT产生极显著差异，芳樟的SOD产生显著差异。

表3 N、P、K处理对苹果油料林生理生化指标的方差分析

生理指标变异来源平方和自由度均 方F值P值MDA处理间161.312 3237.013 64.5470.000 1处理内74.037 8481.542 5总变异235.350 171SOD处理间78 284.359 2233 403.667 82.1940.010 9处理内74 480.465 9481 551.676 4总变异152 764.825 171POD处理间9 977 192.14523433 790.962 822.030.000 1处理内945 177.520 14819 691.198 3总变异10 922 369.6771CAT处理间5 341.421 723232.235 72.6270.002 4处理内4 242.833 94888.392 4总变异9 584.255 571

2.2 N、P、K对芳樟的MDA活性的影响

MDA是植物细胞膜发生脱脂作用或过氧化作用而产生的最终产物，MDA值越高表明植物细胞膜受到的伤害越大。如图1所示，试验组的MDA活性值在4.59～8.04 μmolg-1；对照组的MDA活性值为8.17 μmolg-1，高出试验组1.62%～78.00%。表明施用N、P、K可降低自由基含量，减少了过氧化作用而产生的最终产物MDA，从而保护植物的细胞膜。

2.3 N、P、K对芳樟的SOD活性的影响

SOD能催化植物细胞内活性氧自由基的歧化反应，生成H2O2和O2，从而消除氧自由基对植物的伤害。如图2所示，试验组的SOD活性值在298.12～357.40 Uμg-1min-1，对照组的SOD活性值为265.32 Uμg-1min-1，试验组高出对照组12.36%～34.71%。表明施用N、P、K能提高芳樟的SOD含量，降低植物细胞内活性氧自由基，减少活性氧自由基对细胞膜的损害。

2.4 N、P、K对芳樟的POD活性的影响

POD主要是将SOD在催化植物细胞内活性氧自由基的歧化反应的产物H2O2进一步分解成O2和H2O，减少对细胞膜的损害。如图3所示，对照组的POD活性值为356.94 Umg-1Pro，除试验组4、6和11外，其余试验组的CAT活性值均高于对照组，试验组总体平均值为574.16 Umg-1Pro，高出对照组60.87%。表明施用N、P、K可提高芳樟的POD含量，提高对SOD的产物的分解效率，保护了细胞膜的活性。

2.5 N、P、K对芳樟的CAT活性的影响

CAT和POD的功能相似，对SOD的产物进一步分解，从而保护了细胞膜的活性。如图4所示，对照组的CAT活性值为68.35 mgg-1min-1，试验组除处理3、4、6、20和21外，其余试验组的CAT活性值均高于对照组，试验组的总体平均值是85.41 mgg-1min-1，高出对照组24.96%。表明施用N、P、K可提高芳樟的CAT含量，提高对SOD的产物的分解效率和其体内的抗氧化酶活性，充分与H2O2、O2-等物质反应，从而维持活性氧与其清除系统之间的相对平衡，保护了细胞膜的活性。

3 小结

在不同N、P、K的作用下，芳樟的MDA、POD和CAT产生极显著差异，芳樟的SOD产生显著差异。芳樟试验组的SOD平均值高出对照组的SOD值21.39%，试验组的POD平均值高出对照组的POD值60.87%，试验组的CAT平均值高出对照组的CAT值24.96%，试验组的MDA平均值比对照组的MDA值低24.44%，表明N、P、K提高了芳樟的SOD含量、POD含量、CAT含量，更加有效的消除了自由基，降低MDA，保护细胞膜的活性。