N、P、K處理對芳樟油料林生理生化的影響

黃秋良，謝亞兵，袁宗勝，陳智勇，陳向航，張國防

(1.福建農林大學林學院，福建 福州 350002；2.閩江學院海洋研究院，福建 福州 350108；3.長泰縣林業局，福建 漳州 363900；4.福建省南平市延平區林業局，福建 南平 353000)

芳樟(Cinnamomumcamphora)系樟科樟屬的一個生化變種，其含有豐富的芳樟醇(C10H18O)，故稱為芳樟[1]。樟樹集重要防護林、珍貴用材、天然名貴香料、園林綠化于一身等多用途樹種[2]。天然芳樟精油具有獨特風味和旋光特征是化學合成的芳樟醇遠比不上，芳樟醇市場需求大、價格高、用途廣，在國際市場上非常緊缺[3，4]。我國是香精香料生產和出口大國，但芳樟醇的天然香料非常緊缺，產量極少，供需矛盾十分突出[5，6]。發展高產量、高品質、穩定的芳樟油料林是具有巨大的發展前景。

我國的福建、廣西、海南、廣東等地均有發展芳樟油料林。N、P、K元素是樟樹生長的必要元素，科學施肥不但可以有效減少環境污染、土壤板結、經濟成本，而且有效的提高植物的抗逆性，促進植物生長。因此，本研究利用二次回歸正交旋轉設計，研究NPK對芳樟生理生化的影響，以期為芳樟油料林的培育提供理論基礎和技術指導。

1 材料與方法

1.1 材料來源

試驗材料為6年生優良芳樟油料林(牡丹1號)，于9月對芳樟油料林進行統一平茬(留樁30 cm)，于10月對芳樟油料林進行施肥試驗。

1.2 試驗地概況

試驗地位于福建省泉州市永春縣南美村芳樟油料林試驗基地，試驗林造林密度5 104株hm-2。試驗基地的海拔300 m，屬亞熱帶季風氣候，年平均氣溫21.6 ℃，年均降雨量1 304.2 mm，年均無霜期330 d。試驗地為丘陵地、山地紅壤，土層深厚，肥力中等。

1.3 試驗設計

芳樟施肥試驗采用二次回歸正交旋轉試驗設計(見表1、表2)。共設16個試驗處理+1個對照空白處理(不施肥)，每個處理3次重復，每個重復50株。將N、P、K肥料和有機肥按照試驗設計，在距離芳樟樹樁30 cm處環狀擴穴，施入肥料，回填表土。

表1 NPK元素處理水平

表2 試驗處理具體組合措施表

1.4 芳樟生理生化的測定

SOD活性的測定采用氮藍四唑法測定、POD活性的測定采用愈創木酚法測定、采用硫代巴比妥酸法測定MDA 含量、過氧化氫酶(CAT)活性的測定采用紫外吸收法[7]。

1.5 數據分析方法

采用Excel 2017和DPS7.05數據統計軟件。

2 結果與分析

2.1 N、P、K處理對芳樟油料林生理生化指標的方差分析

由表3可知，MDA、POD和CAT的P值分別為0.000 1、0.000 1和0.002 4(P<0.01)，SOD的P值為0.010 9(P<0.05)，表明在不同N、P、K的作用下，芳樟的生理指標產生極顯著或顯著影響，其中芳樟的MDA、POD和CAT產生極顯著差異，芳樟的SOD產生顯著差異。

表3 N、P、K處理對蘋果油料林生理生化指標的方差分析

生理指標變異來源平方和自由度均 方F值P值MDA處理間161.312 3237.013 64.5470.000 1處理內74.037 8481.542 5總變異235.350 171SOD處理間78 284.359 2233 403.667 82.1940.010 9處理內74 480.465 9481 551.676 4總變異152 764.825 171POD處理間9 977 192.14523433 790.962 822.030.000 1處理內945 177.520 14819 691.198 3總變異10 922 369.6771CAT處理間5 341.421 723232.235 72.6270.002 4處理內4 242.833 94888.392 4總變異9 584.255 571

2.2 N、P、K對芳樟的MDA活性的影響

MDA是植物細胞膜發生脫脂作用或過氧化作用而產生的最終產物，MDA值越高表明植物細胞膜受到的傷害越大。如圖1所示，試驗組的MDA活性值在4.59～8.04 μmolg-1；對照組的MDA活性值為8.17 μmolg-1，高出試驗組1.62%～78.00%。表明施用N、P、K可降低自由基含量，減少了過氧化作用而產生的最終產物MDA，從而保護植物的細胞膜。

2.3 N、P、K對芳樟的SOD活性的影響

SOD能催化植物細胞內活性氧自由基的歧化反應，生成H2O2和O2，從而消除氧自由基對植物的傷害。如圖2所示，試驗組的SOD活性值在298.12～357.40 Uμg-1min-1，對照組的SOD活性值為265.32 Uμg-1min-1，試驗組高出對照組12.36%～34.71%。表明施用N、P、K能提高芳樟的SOD含量，降低植物細胞內活性氧自由基，減少活性氧自由基對細胞膜的損害。

2.4 N、P、K對芳樟的POD活性的影響

POD主要是將SOD在催化植物細胞內活性氧自由基的歧化反應的產物H2O2進一步分解成O2和H2O，減少對細胞膜的損害。如圖3所示，對照組的POD活性值為356.94 Umg-1Pro，除試驗組4、6和11外，其余試驗組的CAT活性值均高于對照組，試驗組總體平均值為574.16 Umg-1Pro，高出對照組60.87%。表明施用N、P、K可提高芳樟的POD含量，提高對SOD的產物的分解效率，保護了細胞膜的活性。

2.5 N、P、K對芳樟的CAT活性的影響

CAT和POD的功能相似，對SOD的產物進一步分解，從而保護了細胞膜的活性。如圖4所示，對照組的CAT活性值為68.35 mgg-1min-1，試驗組除處理3、4、6、20和21外，其余試驗組的CAT活性值均高于對照組，試驗組的總體平均值是85.41 mgg-1min-1，高出對照組24.96%。表明施用N、P、K可提高芳樟的CAT含量，提高對SOD的產物的分解效率和其體內的抗氧化酶活性，充分與H2O2、O2-等物質反應，從而維持活性氧與其清除系統之間的相對平衡，保護了細胞膜的活性。

3 小結

在不同N、P、K的作用下，芳樟的MDA、POD和CAT產生極顯著差異，芳樟的SOD產生顯著差異。芳樟試驗組的SOD平均值高出對照組的SOD值21.39%，試驗組的POD平均值高出對照組的POD值60.87%，試驗組的CAT平均值高出對照組的CAT值24.96%，試驗組的MDA平均值比對照組的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，保護細胞膜的活性。