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不同磷钾肥施用量对小叶丁香生长及生理特性的影响

2022-09-06郭彩虹

现代园艺 2022年16期
关键词:脯氨酸施用量硝酸

郭彩虹

(山西省林草工程技术有限公司,山西太原 030012)

小叶丁香(Sytinga microphylla)原产于我国,属木犀科灌木,由于其树姿优美、花色艳丽且一年两度开花,对城市环境适应性强,目前已成为城市园林绿化中广泛应用的观花灌木之一[1]。鉴于山西省较多苗圃小叶丁香育苗年限长,且存在重茬现象,导致苗圃土壤内营养元素失衡,从而影响了小叶丁香苗木的正常生长发育和苗木出圃质量,而人工施肥是解决这一问题的重要措施[2]。

磷元素是影响植物生长发育的重要营养元素,在植物生长发育过程中起着能量存贮和遗传信息传递的作用,也是植物膜系统的重要组成部分,充足的磷供应是保持植物正常生理代谢的重要保障[3]。钾元素能促进淀粉、蛋白质的合成,充足的钾元素供应,能满足植物生长发育所需的碳水化合物需求[4]。磷、钾元素属于抗逆元素,充足的磷、钾营养供应可显著提高植物的抗逆性[5]。

由相关研究可知,适宜的磷、钾施用量既可显著促进植物生长,改善植物生理特性[6],又可提高连翘游离脯氨酸含量,降低叶片内MDA 含量,提升植物抗逆性。韩顺昌等[7]认为,磷钾肥可提升冬油菜SOD、POD、CAT 活性,提高油菜抗寒性。当前,关于不同磷、钾配比对小叶丁香生长和生理特性影响的相关研究较少。本研究通过研究分析不同磷、钾配比对小叶丁香生长和生理指标的影响规律,以期为其育苗科学施肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2021 年在山西省林业生态基地附属苗圃试验田内进行,试验所选小叶丁香苗木为2 年生实生苗。2019 年3 月,挑选饱满、无病虫害小叶丁香种子,使用高锰酸钾消毒后,播种于育苗钵内,6 月1 日,将成活的实生苗移栽至苗圃内,栽培密度为60cm×80cm,移栽苗成活后进行常规养护,在自然条件下生长。2021 年3月,小叶丁香苗木平均株高61.35cm,选择生长一致、无病虫害的苗木,做好标记,作为试验材料。试验苗圃0~20cm 土壤碱解氮含量为14.69mg/kg,P2O5含量为8.87,K2O 含量为74.38,pH 值8.01。

1.2 试验设计

试验磷钾施用量参考“3414”正交试验设计,设置磷、钾2 个变动因素,4 个施肥水平,共计7 个处理,1 个对照(不施肥处理),随机区组设计,每个处理设置3 个重复,每个重复9 株苗木,共计216 株苗木。参考当地苗圃育苗中的实际施肥量,确定试验处理的施肥量,各处理尿素、重过磷酸钙、硫酸钾施用量(见表1)。试验所用尿素含氮量为46%,重过磷酸钙P2O5含量为46%,硫酸钾K2O 含量为50%。按照试验设计,将称量好的肥料混入5 倍土壤,搅拌均匀。2021 年3 月20 日,选择标记好的小叶丁香距离根茎8cm 处,开挖宽8~10cm、深10cm的环状沟,将肥料与土的混合物均匀撒施入沟中,表层覆土,浇透水1 次。

表1 各处理施肥量表

1.3 测定项目与方法

分别于2021 年6、7、8 月每个月的25 日,用2m 长钢卷尺(精度0.1cm)测定小叶丁香株高,每处理测量9株,取平均值作为最终结果。同时,在测量株高的植株上采集叶片样品,每株按照树冠上、中、下选择3 个枝条,每个枝条摘取2 片叶(从枝顶向下数第3 片和第6 片叶)测量各项生理指标。其中,硝酸还原酶活性测量采用离体法,可溶性糖含量采用蒽酮比色法,可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝法,游离脯氨酸含量采用茚三酮法。

1.4 数据分析

图表制作使用Excel 2010 版软件,方差分析使用DPS 7.05 版软件。

2 结果与分析

2.1 不同磷钾肥施用量对小叶丁香株高的影响

由图1 可知,小叶丁香株高在试验期间表现为随着时间延长而升高的变化,不同处理对小叶丁香株高的影响存在显著差异。2021 年6-8 月,所有施肥处理的株高均显著高于对照,表明施肥能促进小叶丁香株高增加。不同处理比较来看,T4处理株高为最高值,其次为T3,2 个处理之间无显著差异;6 月T7与T3之间无显著差异,7-8 月T7显著低于T3处理。整个试验期间,T1与T5之间无显著差异,表明这2 个处理对小叶丁香株高生长的影响处于同一水平;7-8 月,T5显著高于T2处理,表明T5与T2相比更有利于小叶丁香生长;7-8 月,T3、T4显著高于T1、T2、T5、T6、T7处理,表明T3、T4处理与其他施肥处理相比更有利于小叶丁香生长。

图1 不同磷钾肥施用量对小叶丁香株高的影响

2.2 不同磷钾肥施用量对小叶丁香硝酸还原酶活性的影响

由图2 可知,各处理硝酸还原酶活性在2021 年7月达到最高值,不同施肥处理对小叶丁香硝酸还原酶活性的影响存在差异。从试验结果来看,所有施肥处理的硝酸还原酶活性均显著高于对照,表明施肥有利于提高小叶丁香硝酸还原酶活性。从不同磷钾肥施用量来看,硝酸还原酶活性随着磷、钾施用量的增加而升高的变化。其中,T3、T4、T7处理之间无显著差异,表明这3 个处理对硝酸还原酶活性的影响处于同一水平,T2与T6之间无显著差异,2 个处理均显著低于T3、T4处理。T1和T5之间无显著差异,2 个处理均显著低于T3、T4处理,表明T3、T4与其他施肥处理相比更有利于小叶丁香硝酸还原酶活性的升高。

图2 不同磷钾肥施用量对小叶丁香硝酸还原酶活性的影响

2.3 不同磷钾肥施用量对小叶丁香可溶性蛋白含量的影响

由图3 可知,可溶性蛋白表现为随着磷、钾肥施用量的增加而升高的变化。其中,T4处理处于最高值,T3、T7处理与T4之间无显著差异,T2和T6处理无显著差异,2 个处理均显著低于T3、T4处理,表明在T3基础上降低磷或钾元素均会显著降低可溶性蛋白含量。T1与T5之间无显著差异,表明不施用磷肥或钾肥对小叶丁香可溶性蛋白含量的影响处于同一水平,T1和T5均显著低于T3处理,说明在T3基础上降低肥料施用量,会显著降低小叶丁香叶片内的可溶性蛋白含量。

图3 不同磷钾肥施用量对小叶丁香硝酸还原酶活性的影响

2.4 不同磷钾肥施用量对小叶丁香游离脯氨酸含量的影响

由图4 可知,小叶丁香叶片内游离脯氨酸含量在2021 年7 月份达到最高值。6-8 月,游离脯氨酸含量随着磷、钾施用量的增加而升高的变化,其中,T4处理处于最高值,T3、T7与T4之间无显著差异,表明这3 个处理对小叶丁香叶片内游离脯氨酸含量的影响处于同一水平;6 月,T1、T2、T5、T6处理之间无显著差异,表明这4 个处理对游离脯氨酸含量的影响在6 月处于同一水平;7月,T2、T5、T6之间无显著差异,3 个处理均显著低于T4处理;8 月,T6与T3之间无显著差异,T2与T6之间无显著差异,T1与T5之间无显著差异,表明在T3基础上,降低磷或钾肥施用量会显著降低小叶丁香叶片内的游离脯氨酸含量。

图4 不同磷钾肥施用量对小叶丁香游离脯氨酸含量的影响

2.5 不同磷钾肥施用量对小叶丁香可溶性糖含量的影响

由图5 可知,不同施肥处理在不同月份对小叶丁香可溶性糖含量的影响存在差异。2021 年6 月,T1、T2、T5、T6处理之间无显著差异,4 个处理均显著高于对照,显著低于T3处理,T3、T4、T7之间无显著差异;7 月,T3、T4、T6、T7之间无显著差异,T6与T2之间显著差异,2 个处理均显著高于T5、T1处理;8 月,T2、T3、T4、T6、T7之间无显著差异,表明这5 个处理在8 月份对小叶丁香可溶性糖含量的影响处于同一水平,T5与T6、T2之间无显著差异,T5显著低于T3、T4处理。从可溶性糖含量变化看,在T3基础上,提高磷、钾施用量不会对可溶性糖含量产生显著影响,而降低磷钾施用量会降低可溶性糖含量。

图5 不同磷钾肥施用量对小叶丁香可溶性糖含量的影响

3 结论与讨论

本试验结果表明:所有施肥处理的株高均显著高于对照。

(1)在氮肥施用量不变的情况下,随着磷、钾施用量的升高,株高表现出增加的变化,表明提高磷钾施用量能促进小叶丁香植株生长。T3与T4之间无显著差异,表明磷施用量从T3提高至T4,并未显著促进株高增加。T7与T6之间无显著差异,这可能与施磷、钾量接近于最佳施肥量有关。

(2)硝酸还原酶是植物进行氮代谢的关键酶,其活性的高低对植物氮同化具有重要作用。在氮、磷、钾三元素中,氮肥对硝酸还原酶活性的影响最为明显,磷元素次之。

小叶丁香硝酸还原酶活性表现为,随着磷施用量的增加而升高的变化,磷施用量的降低也会导致硝酸还原酶活性降低,这与齐炳林等[8]研究结果相似,这可能与充足的磷元素供应,有利于提高小叶丁香氮代谢能力有关。

(3)可溶性蛋白是植物体内重要的营养物质,充足的养分供应会显著提高植物体内可溶性蛋白含量,而可溶性蛋白含量高低会影响植物抗逆能力。随着磷、钾肥施用量的增加,小叶丁香叶片内可溶性蛋白含量表现出升高的变化,表明增加磷钾元素施用量能改善小叶丁香营养状况,提高幼苗抵抗力,这与磷钾元素能显著提高植物抗逆能力有关。

(4)脯氨酸是各种酶和细胞膜的保护物质,在逆境下具有保护膜结构完整性和维持正常生理活动的重要作用,充足的磷钾养分供应有利于植物体内脯氨酸的积累,从而提高植物抗逆性和适应能力。随着磷、钾肥施用量增加,小叶丁香叶片内游离脯氨酸含量表现出升高的变化,说明磷钾元素均具有提高小叶丁香叶片内脯氨酸含量的作用。

(5)植物体内可溶性糖含量高低与养分供应、光合能力正相关,充足的磷、钾元素供应量可显著提高植物光合能力,从而使植物体内可溶性糖含量显著升高。小叶丁香叶片内可溶性糖含量表现为随着磷、钾肥施用量的增加而升高的变化,这与李静文等[9]研究结果相似,表明磷钾元素对提高小叶丁香叶片内可溶性糖含量具有显著作用。

(6)从不同施肥处理比较来看,T3、T4处理对小叶丁香硝酸还原酶、可溶性蛋白、游离脯氨酸、可溶性糖含量的影响无显著差异,表明磷施用量从T3提高至T4,并未对小叶丁香生理特性产生显著影响。但磷施用量从T2提高至T3,显著改善了小叶丁香生理特性,从节省肥料和降低施肥成本角度来看,氮磷钾肥施用量分别为10g/株、6g/株、4g/株为较适宜的施肥处理。

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