不同氮素水平對氮素對蕾期萬壽菊生理指標的影響

萬壽菊是墨西哥的一種植物。它也被稱為臭芙蓉。它是科金科的萬壽菊科植物。是園林綠化最常用的花卉,其栽培周期短,觀賞性高。目前,北方大多城市為改善冬季城市交通狀況使用化學融雪劑除雪,融雪劑的殘留會影響到園林植物的正常生長。氮素是影響植物生長和產(chǎn)量的重要元素之一,施加不同濃度的氮素會對融雪劑脅迫下的萬壽菊生長產(chǎn)生什么樣的作用目前尚缺少研究。試驗以萬壽菊為試材,模擬化學融雪劑脅迫環(huán)境,就融雪劑脅迫下氮素對蕾期萬壽菊生理指標的影響進行研究,以期認識融雪劑對草本花卉的傷害機理,揭示其在化學融雪劑脅迫下的適應性機制,以及施用氮素對脅迫的緩解作用。1萬壽菊植株物理指標變化試材選用黃色萬壽菊‘拳王’。試驗用融雪劑為RXJ型融雪劑,由長春市經(jīng)緯化工股份合作公司提供,試驗用氮素為尿素,氮質(zhì)量分數(shù)為46%。試驗在吉林農(nóng)業(yè)大學園林試驗基地進行。2011年4月7日播種,栽培基質(zhì)為V(原土)∶V(草炭)∶V(爐渣)=3∶2∶1,待萬壽菊幼苗長出2片真葉后分苗。5月28日選取生長健壯、長勢一致的植株移栽到裝有等量基質(zhì)、規(guī)格為55cm×30cm×10cm的栽培槽中,每個栽培槽定植15株,定植植株隨機排列。試驗設融雪劑和氮素為2個試驗因素,采用二因素隨機區(qū)組設計,在遮雨棚內(nèi)進行,設5個融雪劑水平:T0=0、T1=50mmol·L-1、T2=100mmol·L-1、T3=200mmol·L-1、T4=300mmol·L-1,設3個氮素水平:N0=0、N1=80mmol·L-1、N2=120mmol·L-1。對處在蕾期的萬壽菊植株各處理澆施融雪劑溶液1次,7d后取其上部功能葉測定各項生長和生理指標后對其進行施氮素處理,各處理澆氮素的同時澆恒定濃度的磷、鉀肥(P=200mmol·L-1、K=200mmol·L-1),每7d1次,每次施氮素7d后取植株上部功能葉測定各項生長和生理指標后進行下一次施氮素處理,共施氮素4次,每個處理3次重復(表1)。丙二醛質(zhì)量摩爾濃度、超氧化物歧化酶活性、可溶性蛋白和可溶性糖質(zhì)量分數(shù)采用文獻的方法測定。數(shù)據(jù)用MicrosoftExcel(2003)和DPS(v7.05版)軟件處理。2結(jié)果與分析2.1融雪劑對萬壽菊mda質(zhì)量摩爾濃度的影響由表2可見,脅迫第一周后,隨著融雪劑濃度的增加萬壽菊植株MDA質(zhì)量摩爾濃度呈遞增趨勢,T4N0和T4N2與其他處理相比顯著性強。在使用氮素緩解第二周后,萬壽菊植株MDA質(zhì)量摩爾濃度隨融雪劑濃度的增加明顯下降,經(jīng)T1N0、T2N0、T3N0、T4N0處理的MDA質(zhì)量摩爾濃度分別是對照植株CK1的117%、129%、141%、146%;經(jīng)T1N1、T2N1、T3N1、T4N1處理的MDA質(zhì)量摩爾濃度分別是對照植株CK2的108%、104%、95%、100%;經(jīng)T1N2、T2N2、T3N2、T4N2處理的MDA質(zhì)量摩爾濃度分別是對照植株CK3的109%、95%、105%、127%;經(jīng)T1N1、T2N1、T3N1、T4N1處理的相對于對照植株CK2的MDA質(zhì)量摩爾濃度比第一周降低了0、23%、40%、35%,說明當?shù)貪舛葹?0mmol·L-1時T3N1的緩解效果最好。T1N2、T2N2、T3N2、T4N2相對于對照植株CK3的MDA質(zhì)量摩爾濃度比第一周降低了7%、49%、43%,37%,這說明當?shù)貪舛葹?20mmol·L-1時,T2N2、T3N2緩解效果較好。當?shù)貪舛葹?mmol·L-1時緩解效果不明顯。第四周后,隨著融雪劑濃度的增加,萬壽菊植物MDA質(zhì)量摩爾濃度整體顯示出緩慢上升趨勢,其中T3N1上升最明顯,比第二周增加了0.004mmol·L-1,這是因為此時萬壽菊處于現(xiàn)蕾盛期需要大量的營養(yǎng),花與葉爭奪營養(yǎng),植物體本身無法滿足此時的營養(yǎng)需要,植株葉片生長狀況欠佳的原因。第五周后,萬壽菊已過現(xiàn)蕾盛期,對營養(yǎng)的需求量減小,植株MDA質(zhì)量摩爾濃度總體表現(xiàn)為輕度下降,氮素濃度為120mmol·L-1情況下萬壽菊植株MDA質(zhì)量摩爾濃度下降幅度較氮素濃度為0mmol·L-1和80mmol·L-1的明顯。2.2融雪劑對萬壽菊幼苗sod活性的影響由表3可以看出,脅迫后各處理之間差異顯著,不同氮素梯度下隨著融雪劑濃度的增加,萬壽菊葉片的SOD活性呈先上升后下降的變化趨勢,當?shù)貪舛葹镹0時,在融雪劑濃度為200mmol·L-1時達到最大值971.75U·g-1·min-1,明顯高于對照,說明一定強度的融雪劑可以使萬壽菊葉片的SOD活性上升以適應逆境脅迫;當融雪劑濃度達到300mmol·L-1時,脅迫超出了其忍耐范圍,SOD活性下降,萬壽菊植株葉片活性氧的產(chǎn)生和清除能力不能保持動態(tài)平衡。緩解后SOD活性明顯下降,各處理之間差異性仍表現(xiàn)顯著,SOD活性的變化趨勢和脅迫后大體一致,在各濃度氮素水平下T3N0、T3N1、T3N2的SOD活性分別達到最高值631.48、570.92、495.27U·g-1·min-1,且在此情況下T3N0、T3N1、T3N2的SOD活性與脅迫后相比下降幅度最明顯,分別降低了340.27、319.57、410.77U·g-1·min-1?？梢婋S著融雪劑濃度的增加,120mmol·L-1氮素對200mmol·L-1融雪劑脅迫的緩解效果最顯著。2.3不同氮素濃度對植株可溶性糖、蛋白質(zhì)量分數(shù)的影響由表3可以看出,緩解前后萬壽菊植株葉片中可溶性糖與可溶性蛋白質(zhì)量分數(shù)的變化趨勢基本相同,隨著融雪劑濃度的增加,萬壽菊植株葉片中可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)量分數(shù)呈先上升后下降的趨勢,不同的是可溶性蛋白質(zhì)量分數(shù)的變化趨勢更劇烈一些。脅迫后不同氮素濃度情況下,200mmol·L-1融雪劑處理的可溶性糖質(zhì)量分數(shù)顯著提高,當融雪劑濃度繼續(xù)增加時,脅迫太嚴重,植株不能產(chǎn)生大量可溶性糖。緩解后各處理可溶性糖質(zhì)量分數(shù)均有所下降,各氮素水平下T3N1、T3N2下降幅度最大,分別下降了0.89、0.83。緩解后可溶性蛋白質(zhì)量分數(shù)均下降且各處理間差異性顯著,在0mmol·L-1氮素水平下,可溶性蛋白質(zhì)量分數(shù)下降不明顯,在80mmol·L-1、120mmol·L-1氮素水平下可溶性蛋白質(zhì)量分數(shù)下降較明顯。在各濃度融雪劑處理下,高濃度融雪劑較低濃度融雪劑處理下可溶性蛋白質(zhì)量分數(shù)下降明顯,在200mmol·L-1融雪劑處理下可溶性蛋白質(zhì)量分數(shù)的下降尤為顯著。3對萬壽菊的影響SOD的主要作用是清除活性氧自由基,其活性越高,清除活性氧的能力就越大。在相同融雪劑處理下,萬壽菊植株葉片的SOD活性隨氮素水平的提高而降低,不同濃度融雪劑情況下,SOD活性的下降幅度隨融雪劑濃度的增加先增加后降低,在融雪劑濃度為200mmol·L-1時達到最大值。但當融雪劑濃度繼續(xù)增加到300mmol·L-1時,由于脅迫程度過于嚴重,萬壽菊植株不能承受,高氮與低氮水平下植株SOD活性降幅都較小,可見萬壽菊耐脅迫和緩解能力是有限的,在萬壽菊可承受的脅迫范圍內(nèi)施加氮素對植株有保護作用。MDA是膜脂過氧化產(chǎn)物的主要物質(zhì)之一,其質(zhì)量摩爾濃度的高低是反映細胞膜脂過氧化作用強弱和脂膜破壞程度的重要指標。融雪劑在逆境條件下,植物細胞產(chǎn)生的自由基增多,自由基啟動膜脂過氧化作用,導致膜的損傷和破壞從而積累MDA。在各濃度融雪劑處理下,MDA質(zhì)量摩爾濃度隨氮素水平的提高而降低。此現(xiàn)象在濃度為200mmol·L-1融雪劑處理下更為明顯,當融雪劑濃度達到300mmol·L-1時脅迫受害過于嚴重,MDA質(zhì)量摩爾濃度下降幅度變小,施加氮素有利于減輕鹽脅迫對植物造成的傷害?？扇苄蕴呛涂扇苄缘鞍资侵参矬w內(nèi)廣泛存在的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),可以增強細胞的持水能力,減小鹽脅迫造成的傷害,增強植株細胞內(nèi)的滲透調(diào)節(jié)能力。脅迫后隨著融雪劑濃度的增加萬壽菊植株葉片中可溶性糖、可溶性蛋白的質(zhì)量分數(shù)首先呈上升趨勢。不同氮素濃度水平下,200mmol·L-1融雪劑處理下可溶性糖與可溶性蛋白質(zhì)量分數(shù)達到最高值,當融雪劑濃度繼續(xù)增加時,脅