噴施海藻蒸騰抑制劑對龍爪槐葉片光合特性及膜脂過氧化的影響

趙 康，王海華

(青島海大生物集團有限公司，山東青島 266109)

?

噴施海藻蒸騰抑制劑對龍爪槐葉片光合特性及膜脂過氧化的影響

趙 康，王海華*

(青島海大生物集團有限公司，山東青島 266109)

[目的]明確富含海藻活性成分的海藻蒸騰抑制劑對龍爪槐葉片蒸騰效率和光合參數的影響。[方法]研究葉面噴施不同蒸騰抑制劑對龍爪槐葉片光合特性及膜脂過氧化的影響。[結果]與常規蒸騰抑制劑相比，葉面噴施富含海藻活性物質的海藻蒸騰抑制劑150倍稀釋液，不僅能夠有效抑制夏季高溫條件下龍爪槐葉片的水分散失，維持較好的葉片水分狀況，減輕水分脅迫的傷害，避免體內活性氧清除系統的紊亂，還能延緩葉片衰老，使葉片水平的蒸騰效率增加，同時對促進光合作用也具有一定效果。[結論]試驗結果為新型海藻蒸騰抑制劑在園林樹木上抗干旱方面的應用提供了參考。

海藻蒸騰抑制劑；龍爪槐；光合特性；膜質過氧化

蒸騰抑制劑作為一種植物抗旱制劑，能調節植物氣孔開張度，減少水分蒸騰，提高水分利用率，促進根系發育，增強根系活力，提高酶的活性和葉綠素的含量，從而促進作物生長發育[1-2]。海藻多糖是從海帶、滸苔當中提取的一類高分子碳水化合物。已有研究表明，海藻多糖能夠促進黃瓜種子萌發、刺激根系生長發育、提高番茄葉片光合能力、增強小麥抗鹽堿、提高辣椒和草莓產量及品質等[3-6]，而關于其提高園林作物抗干旱效果的研究鮮有報道。鑒于此，筆者探討了富含海藻活性成分的海藻蒸騰抑制劑對龍爪槐葉片蒸騰效率和光合參數的影響，旨在為新型海藻蒸騰抑制劑在園林樹木上抗干旱方面的應用提供理論依據。

1　材料與方法

1.1材料

1.1.1供試植物。試驗于2015年6月在中國海洋大學浮山校區內進行，供試園林植物為龍爪槐。

1.1.2藥劑與儀器。海藻蒸騰抑制劑為山東青島海大生物集團有限公司產品。LI-6400光合測定系統為美國LI-COR公司產品。

1.2試驗設計試驗共設3個處理，分別為海藻蒸騰抑制劑150倍稀釋液、常規蒸騰抑制劑50倍稀釋液、清水對照。6月15日進行葉面噴施處理，10 d后取樣進行各項指標的測量。

1.3測量指標與方法利用LI-6400光合測定系統進行光合特性測定，采用飽和法測定葉片相對含水量；葉片超氧化物歧化酶(SOD)活性采用氮藍四唑法測定；過氧化氫酶(CAT)活性采用紫外吸收法測定；丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸法測定。

1.4數據處理試驗數據采用Microsoft Excel、Origin(Version 7.0)和SPSS 13.0軟件進行數據統計分析及作圖。

2　結果與分析

2.1噴施蒸騰抑制劑對龍爪槐葉片光合特性的影響由表1可知，與清水對照相比，噴施了蒸騰抑制劑后，龍爪槐葉片氣孔導度顯著降低，而光合速率和蒸騰效率顯著提高。其中，以噴施海藻蒸騰抑制劑的效果最好，氣孔導度較清水對照降低了27.55%，比普通蒸騰抑制劑降低了10.11%；而光合速率、蒸騰效率比普通蒸騰抑制劑分別提高了13.87%、23.08%。

表1不同處理對龍爪槐葉片光合特性的影響

Table 1Effects of different treatments on photosynthetic traits ofSophorajaponicaleaves

處理Treatment光合速率Photosyntheticrateμmol/(s·m2)氣孔導度Stomatalconductancemmol/(s·m2)蒸騰效率Transpirationefficiencyμmol/mmol清水對照Clearwatercontrol8.7392.95.59普通蒸騰抑制劑Con-ventionalanti-transpira-nts10.6775.26.41海藻蒸騰抑制劑Sea-weedanti-transpirants12.1567.37.89

2.2噴施蒸騰抑制劑對龍爪槐葉片蒸騰速率的影響通過觀察龍爪槐葉片7：00～18：00的蒸騰速率動態變化曲線(圖1)可以看出，蒸騰抑制劑對葉片蒸騰速率有明顯抑制效果的時間段為10：00～12：00和14：00～16：00，在12：00～14：00時間段內，由于植物自身的“午休”現象，蒸騰抑制劑降低蒸騰速率的幅度效果不如10：00～12：00和14：00～16：00這2個時間段。在10：00～12：00時間段，與清水對照相比，普通蒸騰抑制劑處理的龍爪槐葉片蒸騰速率平均降低幅度為19.32%，而海藻蒸騰抑制劑150倍稀釋液處理的葉片蒸騰速率平均降低幅度達29.32%，效果顯著。

圖1　不同處理對龍爪槐葉片蒸騰速率的影響Fig.1　Effects of different treatments on transpiration rate of Sophora japonica leaves

2.3噴施蒸騰抑制劑對龍爪槐葉片保水力和離體失水速率的影響增強葉片保水力、減小離體失水速率是植物最基本的防止水分散失的途徑之一。由表2可知，噴施海藻蒸騰抑制劑后，龍爪槐葉片保水能力增強，比清水對照高出60%，而

噴施普通蒸騰抑制劑的龍爪槐葉片保水能力僅比清水對照高出25%。另外，噴施蒸騰抑制劑后，龍爪槐葉片離體失水速率降低，體內相對含水量增大，以海藻效果最好。

表2不同處理對龍爪槐葉片保水力和離體失水率的影響

Table 2Effects of different treatments on water retention capacity andinvitrowater loss ofSophorajaponicaleaves

處理Treatment葉片保水力Waterretentioncapacity離體失水率invitrowaterlossratemg/(cm·h)相對含水量Relativewatercontent清水對照Clearwatercontrol0.201.47普通蒸騰抑制劑Con-ventionalanti-transpira-nts0.251.360.65海藻蒸騰抑制劑Sea-weedanti-transpirants0.321.220.73

2.4噴施蒸騰抑制劑對龍爪槐葉片SOD和CAT活性的影響SOD和CAT活性是受逆境脅迫誘導的，植物遭受逆境脅迫后，體內SOD和CAT活性會上升，以此來緩解體內活性氧和氧自由基的增加。由圖2可知，在高溫條件下，噴施蒸騰抑制劑后，龍爪槐植株體內SOD和CAT活性明顯比清水對照降低，表明蒸騰抑制在一定程度上減輕了龍爪槐葉片遭受高溫和水分脅迫的能力，避免了體內活性氧清除系統的紊亂。

注：CK為清水對照； T1為普通蒸騰抑制劑處理；T2為海藻蒸騰抑制劑處理?！ote：CK.Clear water control; T1.Conventional anti-transpirants treatment; T2.Seaweed anti-transpirants treatment.圖2　不同處理對龍爪槐葉片SOD活性和CAT活性的影響Fig.2　Effects of different treatments on SOD，CAT activity of Sophora japonica leaves

2.5噴施蒸騰抑制劑對龍爪槐葉片MDA含量的影響MDA是細胞質膜降解的產物，逆境條件下其含量的多少能夠反映脅迫造成的傷害程度。由圖3可知，與清水對照相比，高溫條件下，葉面噴施海藻蒸騰抑制劑顯著降低了龍爪槐葉片內MDA含量，幅度達38.76%，效果最好。植株體內MDA含量的增加也是植株衰老的表征，因此，葉面噴施海藻蒸騰抑制劑還具有延緩植物衰老的效果。

3　討論與結論

眾多研究表明，噴施蒸騰抑制劑能夠有效抑制作物的蒸騰速率[1-2]。在該試驗中，葉面噴施富含海藻活性物的海藻蒸騰抑制劑150倍稀釋液也顯著降低了龍爪槐葉片的蒸騰速率，且噴施處理減輕了龍爪槐葉片光合作用在高溫條件下的氣孔限制，在一定程度上提高了CO2的同化能力。噴施蒸騰抑制劑增強了龍爪槐的保水力，減少了氣孔蒸騰和角質層蒸騰，使葉片處于較好的水分狀態，噴施蒸騰抑制劑對葉片光合速率無影響，甚至有促進作用，這是龍爪槐葉片水平的蒸騰效率提高的生理因素。

正常條件下活性氧清除系統和活性氧是動態平衡的，高溫干旱時活性氧和氧自由基增加，保護酶被誘導來清除這些有害離子，延緩植物的衰老[7]。因此，SOD和CAT的活性可以反映植物受逆境脅迫的程度。該試驗中，在高溫條件下，噴施蒸騰抑制劑后，龍爪槐植株體內SOD和CAT活性明顯比清水對照降低，在一定程度上減輕了龍爪槐葉片遭受高溫和水分脅迫的能力，避免了體內活性氧清除系統的紊亂。MDA是細胞質膜降解的產物，逆境條件下其含量的多少能夠反映脅迫造成的傷害程度。高溫條件下，葉面噴施海藻蒸騰抑制劑顯著降低了龍爪槐葉片內MDA含量，幅度達38.76%，效

注：CK為清水對照； T1為普通蒸騰抑制劑處理；T2為海藻蒸騰抑制劑處理?！ote：CK.Clear water control; T1.Conventional anti-transpirants treatment; T2.Seaweed anti-transpirants treatment.圖3　不同處理對龍爪槐葉片MDA含量的影響Fig.3　Effects of different treatments on MDA content of Sophora japonica leaves

果最好。另外，葉面噴施海藻蒸騰抑制劑還具有延緩植物衰老的效果。

綜上所述，葉面噴施富含海藻活性物質的海藻蒸騰抑制劑150倍稀釋液，能夠有效抑制夏季高溫條件下龍爪槐葉片的水分散失，維持較好的葉片水分狀況，減輕水分脅迫的傷害，延緩葉片衰老，使葉片水平的蒸騰效率增加，對促進光合作用也具有一定效果。

[1] 師長海，孔少華，翟紅梅，等.噴施抗蒸騰劑對冬小麥旗葉蒸騰效率的影響[J].中國生態農業學報，2011，19(5)：1091-1095.

[2] 姚全勝，雷新濤，蘇俊波，等.噴施蒸騰抑制劑對毛葉棗葉片光合參數的影響[J].熱帶作物學報，2009，30(2)：131-134.

[3] 郭艷玲，喬振杰，郭昌春，等.海藻肥對蔬菜種子萌發的影響[J].安徽農學通報，2008，14(14)：68-69.

[4] 王強，石偉勇.海藻肥對番茄生長的影響及其機理研究[J].浙江農業科學，2003(2)：67-70.

[5] 周英，陳振德，王海華，等.海藻葉面肥對菠菜和不結球白菜產量和品質的影響[J].中國土壤與肥料，2011(1)：69-72.

[6] 李冰.滸苔硫酸多糖對NaCl脅迫下植物的影響[D].青島：中國科學院研究生院(海洋研究所)，2013：14-16.

[7] 楊延杰，王曉偉，趙康，等.鄰苯二甲酸對蘿卜種子萌發、幼苗葉片膜脂過氧化及滲透調節物質的影響[J].生態學報，2013，33(19)：6074-6080.

Effects of Seaweed Anti-transpirants on Photosynthetic Traits, Membrane Lipid Peroxidation ofSophorajaponicaLeaves

ZHAO Kang, WANG Hai-hua*

(Qingdao Seawin Biotech Group, Qingdao, Shandong 266109)

[Objective] The aim was to study effects of seaweed anti-transpirants on photosynthetic traits, membrane lipid peroxidation ofSophorajaponica. [Method] The effects of different anti-transpirants on photosynthetic traits, membrane lipid peroxidation ofSophorajaponicawere studied. [Result] The results showed that, compared with the conventional anti-transpirants, 150 times liquid of seaweed anti-transpirants not only can effectively restrain water loss ofSophorajaponicaleaves under high temperature in summer, maintain a good leaf moisture status, reduce the damage of water stress, avoid the disorder of active oxygen scavenging system, but also can delay the leaf senescence, increase the transpiration efficiency, and have some effects on promoting photosynthesis. [Conclusion] The results provide reference for application of new type seaweed anti-transpitants on drought resistance in garden trees.

Seaweed anti-transpirants;Sophorajaponica; Photosynthetic traits; Membrane lipid peroxidation

趙康(1987- )，男，山東淄博人，農藝師，碩士，從事滸苔葉面肥研究。*通訊作者，工程師，碩士，從事海洋生物資源利用研究。

2016-06-08

S 482.8

A

0517-6611(2016)22-004-02