生物有机肥对盐胁迫下小麦幼苗叶片膜脂过氧化的影响

2017-07-13 09:18贾乐刘海英刘宁
湖北农业科学 2017年11期
关键词:过氧化电导率可溶性

贾乐 刘海英 刘宁

摘要:采用盆栽方法,研究了生物有机肥处理对盐胁迫(150 mmol/L NaCl)下豫麦49-198幼苗叶片营养状态和膜脂过氧化的影响。结果表明,与施用无机肥相比,增施有机肥及施用750~1 500 kg/hm2生物有机肥可提高小麦(Triticum aestivum L.)叶片可溶性糖和可溶性蛋白质含量,降低丙二醛(MDA)含量和相对电导率,增加小麦株高、地上部鲜重和干重,其中以生物有机肥施用量为1 500 kg//hm2处理效果最明显。

关键词:冬小麦(Triticum aestivum L.);盐胁迫;生物有机肥;幼苗叶片;膜脂过氧化

中图分类号:S512.1;S144 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2017)11-2025-03

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.11.006

Abstract: A pot experiment was carried out to explore the regulating mechanism of biological organic fertilizer application on membrane lipid peroxidize of seedling leaves in winter wheat(Triticum aestivum L.)(Yumai49-198) in 2008. The results showed that application of organic fertilizer and biological organic fertilizer at the treatments of 750~1 500 kg/hm2 could increase the content of soluble sugar and protein,and decreased the content of malondialdehyde(MDA) and the relative electric conductivity,and finally increased the plant height,fresh weight and dry weight of above-ground plant parts. Among the treatments,the 1 500 kg/hm2 biological organic fertilizer treatment had the greatest effects.

Key words: winter wheat(Triticum aestivum L.); salt stress; biological organic fertilizer; seedling leaves; membrane lipid perocidize

中国有2 001万hm2盐荒地和6 670万hm2盐渍化耕地,约占耕地面积的25%。盐害是目前制约作物产量的主要逆境因素之一[1]。已有研究表明,过量施用化肥是土壤板结、农作物抗逆性差的重要原因[2]。有机肥有利于提高土壤有机质含量,培肥地力[3]。生物有机肥是新型微生物有机复合肥[4],在改善植物叶片营养、增强作物抗逆性、提高产量、活化土壤养分等方面具有一定效果。对于盐胁迫下增施生物有机肥与有机肥和无机肥对小麦(Triticum aestivum L.)幼苗叶片营养状态与膜脂过氧化的影响的比较研究报道较少。本研究以增施有机肥和无机化肥为对照,侧重研究生物有机肥对盐胁迫下小麦幼苗叶片营养状态与膜脂过氧化的影响,以期为小麦抗盐栽培提供有效、安全的肥源。

1 材料与方法

1.1 供试材料及试验设计

试验于2016年在河南师范大学试验园地进行。土壤为壤土,0~30 cm土层的有机质含量为10.9 g/kg,全氮含量为0.78 g/kg,碱解氮含量为60.5 mg/kg,有效磷含量为31.2 mg/kg,速效钾含量为92.2 mg/kg。试验材料为豫麦49-198。试验采用单因素试验设计,盆栽方式进行。肥料处理设无机肥(CK,纯N 90 kg/hm2,P2O5 150 kg/hm2,K2O 150 kg/hm2),无机肥+传统有机肥(纯N 90 kg/hm2,P2O5 150 kg/hm2,K2O 150 kg/hm2,干鸡粪25 000 kg/hm2)和750、1 500、2 250 kg/hm2生物有机肥(生态源牌有机肥,北京生态文明科技发展中心授权,河北省沧州坤源生态农业有限公司生产)5个处理,分别以CK、T1、T2、T3和T4表示。试验于2016年3月8日播种于营养钵,营养钵型号为13 cm×12 cm,每钵播种4粒,于两叶一心期定苗2株(折合基本苗150万/hm2)。

1.2 形态及生理指标测定

于两叶一心期施加盐胁迫(150 mmol/L NaCl浇灌一次)后的0、2、4、6、8 d分别取材,取材部位为第二片叶中部。可溶性糖含量测定采用蒽酮比色法[5],可溶性蛋白质含量测定采用考马斯亮蓝G-250法[5];MDA含量测定采用硫代巴比妥酸(TBA)法[6];相对电导率测定采用电导率仪[7];取茎基部以上部分测定地上部株高、鲜重和干重[7]。重复3次。用SPSS 11.5软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 生物有机肥对盐胁迫下小麦幼苗叶片生理指标的影响

由图1可知,施加盐胁迫后小麦幼苗叶片可溶性糖含量持续上升,至胁迫6 d后开始下降。可溶性蛋白质含量表现为先上升后下降的趋势,且各组含量均在胁迫4 d时达到最高,而后逐渐下降。MDA含量呈单峰曲线变化,在盐胁迫2 d时达到峰值。相对电导率先升高,至胁迫2 d后有所下降。T1、T2、T3处理的可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量均比CK明显提高,其中以T3处理最高,T4处理与CK相比无明显差异。T1、T2、T3处理的MDA含量和相对电导率均低于CK和T4处理,其中以T3处理最低,T2处理次之,T4处理与CK相比无明显差异。由此表明,增施有机肥和施用生物有機肥均能明显提高盐胁迫下小麦幼苗叶片可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量,降低盐胁迫下小麦幼苗叶片MDA含量和相对电导率,且生物有机肥施用量在750~1 500 kg/hm2时效果优于施用无机肥处理,随施用量的提高,效果逐渐增强,但过高施用量的生物有机肥(2 250 kg/hm2)处理则与无机肥效果接近。

2.2 生物有机肥对盐胁迫下小麦幼苗地上部株高、鲜重、干重的影响

施加盐胁迫后小麦幼苗地上部株高、鲜重、干重均持续上升,至胁迫8 d后有所下降。由表1可知,T1、T2、T3处理的小麦幼苗地上部株高、鲜重、干重均极显著高于CK,其中以T3处理最高,T2处理次之,T4处理与CK相比无显著差异。至盐胁迫8 d时,T3处理株高比CK增加了32%,鲜重增加了29%,干重增加了35%。说明适当增施生物有机肥可有效改善盐胁迫条件下小麦幼苗的营养状态,但过量施用则效果不明显。

3 讨论

可溶性糖是植物遭受逆境时主要的渗透调节物质,它的积累对细胞膜和原生质胶体的稳定有重要作用[8]。较高的可溶性蛋白质含量有助于植物在逆境条件下维持正常生长和生理状态[9]。植物体内丙二醛(MDA)含量是植物膜脂过氧化的产物,其含量的高低反映了细胞膜脂过氧化水平[10]。细胞受盐害后,细胞膜遭受伤害,膜脂过氧化程度加深,透性增大[11]。细胞质膜透性会导致细胞间和细胞内的各种微环境发生改变,从而引起酶和基质间的平衡丧失,膜透性增大的程度与逆境胁迫强度有关,也与植物抗逆性的强弱有关[12]。有机肥及生物有机肥能够促进作物的生长,提高小麦幼苗抗氧化酶活力并降低O2·-产生速率[13],但缺乏有关膜脂过氧化方面的证据进一步支持。本试验结果表明,与传统单一施用无机肥和增施有机肥相比,适当用量的生物有机肥可明显提高盐胁迫下小麦幼苗叶片可溶性糖和可溶性蛋白质含量,提高叶片同化物供应能力;降低MDA含量和相对电导率,抑制小麦叶片的膜脂过氧化作用和膜透性的丧失,从而延缓地上部的衰老,促进株高、地上部鲜重和干重的提高,说明生物有机肥对提高盐胁迫下小麦抗逆性具有明显优势。

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