黃腐酸處理對甘藍(lán)型春油菜生理指標(biāo)的影響

何淑萍，王 娟，王托和，范惠玲，繆純慶

（1.張掖市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，甘肅張掖734000；2.河西學(xué)院，甘肅張掖734000）

甘藍(lán)型油菜(Brassica napus)屬于十字花科蕓薹屬油料作物，具有抗病、抗倒伏、抗裂角、產(chǎn)量高、品質(zhì)好、適應(yīng)性強(qiáng)、增產(chǎn)潛力大等7個(gè)突出特性，是我國油菜的主栽品種[1-3]。甘肅省是我國重要的甘藍(lán)型油菜生產(chǎn)基地，但甘肅省水資源稀少，干旱半干旱地區(qū)占全省總面積的75%，水資源總量僅333.3億m3。油菜整個(gè)生長發(fā)育時(shí)期對水分需求量很大，尤其是營養(yǎng)生長盛期如果缺水，將會(huì)極大影響油菜的正常生長發(fā)育，進(jìn)而影響油菜產(chǎn)量及品質(zhì)。

黃腐酸是腐殖酸成分的一種，是植酸類分子量較小的高分子有機(jī)化合物。有研究表明：黃腐酸有抗蒸騰作用，既能提高作物抗旱能力，還能促進(jìn)根系發(fā)育、提高葉綠素含量和某些重要酶的活性以及對農(nóng)藥的協(xié)同作用[4,5]。已有大量有關(guān)黃腐酸研究的報(bào)道，如施用黃腐酸有機(jī)肥對夏玉米增產(chǎn)效果顯著。黃腐酸顆粒有機(jī)生物肥和營養(yǎng)液均能夠促進(jìn)水稻分蘗，提高水稻產(chǎn)量。黃腐酸復(fù)合肥可提高養(yǎng)分利用率，增加小麥產(chǎn)量和收入，但黃腐酸復(fù)合肥在改良鹽堿地酸堿度方面效果不顯著。油菜施用含黃腐酸鉀生物活化酶磷肥比傳統(tǒng)的鈣鎂磷肥、過磷酸鈣磷肥和不施任何磷肥的對照區(qū)增產(chǎn)效果顯著，具有一定的推廣價(jià)值[6]。但有關(guān)不同用量黃腐酸處理對甘藍(lán)型油菜葉片和根系生理指標(biāo)影響方面的研究較少。

鑒于此，本試驗(yàn)以甘藍(lán)型春油菜為材料，選用4種黃腐酸有機(jī)肥進(jìn)行處理，并測定了甘藍(lán)型春油菜葉片和根部的丙二醛含量、細(xì)胞膜相對透性、相對含水量、脯氨酸含量，分析黃腐酸處理下甘藍(lán)型春油菜部分生理指標(biāo)的變化規(guī)律，旨在探明黃腐酸能提高甘藍(lán)型春油菜抗旱能力的作用，為黃腐酸在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用提供參考依據(jù)[7]。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況和試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試作物為甘藍(lán)型春油菜冠油雜812。試驗(yàn)設(shè)在民樂縣南豐鄉(xiāng)永豐村進(jìn)行，完全隨機(jī)區(qū)組排列，每個(gè)小區(qū)面積50 m2，重復(fù)3次。試驗(yàn)地施尿素150 kg/hm2、磷二胺300 kg/hm2，不同黃腐酸施肥處理如表1所示。

表1 黃腐酸生物有機(jī)肥處理試驗(yàn)

1.2 測定項(xiàng)目及方法

1.2.1 取樣 油菜初花期，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選擇5個(gè)植株，分別剪取上、中、下3個(gè)部位的葉片，帶回實(shí)驗(yàn)室用蒸餾水沖洗干凈，晾干后剪碎，混勻備用。

1.2.2 細(xì)胞膜透性及其測定 采用DDS-302＋純水電導(dǎo)率儀法測定。

1.2.3 相對含水量及其測定 采用烘干稱重法測定。

1.2.4 丙二醛及其測定 采用2-硫代巴比妥酸法測定。

1.2.5 脯氨酸及其測定 采用酸性茚三酮法檢測。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2010整理數(shù)據(jù)，用SPSS 23.0方差分析中的LSD法進(jìn)行平均數(shù)多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 4種黃腐酸有機(jī)肥處理對甘藍(lán)型春油菜葉片細(xì)胞膜相對透性的影響

細(xì)胞膜相對透性越小，表示電解質(zhì)的滲漏量越少，細(xì)胞膜受害程度越輕，間接反映出植物抗逆性越強(qiáng)。從表2可以看出，T1處理的甘藍(lán)型春油菜葉片中細(xì)胞膜相對透性最高，平均值為28.90%，變幅介于27.29%～30.23%，顯著高于對照組，也顯著高于T2和T3處理組。T3、T2處理組甘藍(lán)型春油菜葉片中，細(xì)胞膜相對透性顯著（P＜0.05）低于對照組，測定值分別比對照組低8.73個(gè)百分點(diǎn)、8.70個(gè)百分點(diǎn)。表明600～900 kg/hm2黃腐酸生物有機(jī)肥處理能有效降低甘藍(lán)型春油菜葉片細(xì)胞膜相對透性，進(jìn)而減輕細(xì)胞膜受害程度，最終提高甘藍(lán)型春油菜的抗旱性。

表2 4種黃腐酸有機(jī)肥處理下甘藍(lán)型春油菜葉片細(xì)胞膜相對透性測定結(jié)果 單位：%

2.2 4種黃腐酸有機(jī)肥處理對甘藍(lán)型春油菜葉片相對含水量的影響

植物組織相對含水量是反映植物組織水分生理狀況的重要指標(biāo)，直接影響植物的生長、氣孔狀況以及光合功能和作物產(chǎn)量。在環(huán)境脅迫情況下，植物組織的含水量也是反映植物受脅迫程度的重要指標(biāo)之一。從表3可以看出，T3、T2處理的甘藍(lán)型春油菜葉片中，葉片相對含水量均高于對照組，但均沒有達(dá)到5%的差異顯著水平，其測定值分別比對照值高8.39個(gè)百分點(diǎn)、8.22個(gè)百分點(diǎn)。T1處理的甘藍(lán)型春油菜葉片中相對含水量較對照值降低，但差異不顯著。表明600～900 kg/hm2黃腐酸生物有機(jī)肥處理能在一定范圍內(nèi)提高甘藍(lán)型春油菜葉片相對含水量，間接表明甘藍(lán)型春油菜受脅迫程度較輕，而當(dāng)黃腐酸生物有機(jī)肥用量為300 kg/hm2時(shí)，葉片相對含水量顯著下降，表明甘藍(lán)型春油菜受干旱脅迫程度加重。

表3 4種黃腐酸有機(jī)肥處理下甘藍(lán)型春油菜葉片相對含水量測定結(jié)果 單位：%

表4 4種黃腐酸生物有機(jī)肥處理下甘藍(lán)型春油菜葉片丙二醛含量的測定結(jié)果 單位：μmol/g

表5 4種黃腐酸有機(jī)肥處理下甘藍(lán)型春油菜葉片脯氨酸含量的測定結(jié)果 單位：μg/ml

2.3 4種黃腐酸生物有機(jī)肥對甘藍(lán)型春油菜葉片丙二醛含量的影響

從表4可以看出，T1、T2、T3處理的甘藍(lán)型春油菜葉片中，丙二醛含量均高于對照組，但與對照間沒有達(dá)到5%差異顯著水平。表明300～900 kg/hm2黃腐酸生物有機(jī)肥處理并不能有效降低甘藍(lán)型春油菜葉片中的丙二醛含量，也就不能提高甘藍(lán)型春油菜的抗旱性。

2.4 4種黃腐酸有機(jī)肥處理對甘藍(lán)型春油菜葉片脯氨酸含量的影響

從表5可以看出，T2處理的甘藍(lán)型春油菜葉片中，脯氨酸含量顯著（P＜0.05）高于對照組，比對照的測定值高0.12μg/ml；T1、T3處理組中甘藍(lán)型春油菜葉片脯氨酸含量均顯著（P＜0.05）低于對照值。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，600 kg/hm2黃腐酸生物有機(jī)肥處理下，甘藍(lán)型春油菜葉片中脯氨酸含量較對照值顯著增加，說明甘藍(lán)型春油菜可通過增加脯氨酸含量來維持細(xì)胞的滲透平衡，進(jìn)而提高自身的抗旱性能。

3 結(jié)論與討論

3.1 600～900 kg/hm2黃腐酸生物有機(jī)肥處理能有效降低甘藍(lán)型春油菜葉片的細(xì)胞膜相對透性

孫國榮等（2003）認(rèn)為，一定量的黃腐酸肥料可以降低作物的細(xì)胞膜相對透性，增加其抗旱性，進(jìn)而提高產(chǎn)量。何建平等（2004）發(fā)現(xiàn)，腐殖酸可顯著降低植物體內(nèi)電解質(zhì)滲透率，較對照處理降幅達(dá)到6.0%～23.7%，進(jìn)而提高其抗旱性。楊玉紅（2002）在草莓種植上使用腐殖酸發(fā)現(xiàn)，經(jīng)腐殖酸復(fù)合肥處理后，草莓葉片外滲電導(dǎo)率降低，抗旱性增強(qiáng)。本試驗(yàn)結(jié)果表明，600～900 kg/hm2黃腐酸生物有機(jī)肥處理能有效降低甘藍(lán)型春油菜葉片的細(xì)胞膜相對透性，進(jìn)而減輕細(xì)胞膜受害程度，最終提高甘藍(lán)型春油菜的抗旱性。

3.2 黃腐酸處理能在一定范圍內(nèi)提高甘藍(lán)型春油菜葉片相對含水量

劉偉等（2014）研究發(fā)現(xiàn)，干旱脅迫下噴施腐殖酸水溶肥料能提高馬鈴薯光合特性，增加其相對含水量。回振龍等(2013)研究表明，經(jīng)過黃腐酸處理，馬鈴薯根、莖、葉的相對含水量均有一定程度的增加。程扶玖等(1995)研究表明，在干旱氣候條件下，噴施黃腐酸可降低土壤水分消耗，提高小麥葉片保水能力，改善植物體內(nèi)水分平衡，提高植物的抗逆能力。本試驗(yàn)結(jié)果表明，900 kg/hm2、600 kg/hm2黃腐酸有機(jī)肥處理的甘藍(lán)型春油菜葉片中，葉片相對含水量均高于對照組，其測定值分別比對照值高8.39個(gè)百分點(diǎn)、8.22個(gè)百分點(diǎn)。表明600～900 kg/hm2黃腐酸生物有機(jī)肥能在一定范圍內(nèi)提高甘藍(lán)型春油菜葉片相對含水量。

3.3 黃腐酸處理能在一定程度上降低甘藍(lán)型春油菜的丙二醛含量

李冉等（2010）的研究表明，經(jīng)過腐殖酸處理后，小白菜中的丙二醛含量較對照降低了17.56%～55.72%。程扶玖等（1995）的研究表明，灌溉和旱作條件下，腐殖酸復(fù)合肥處理明顯降低了小麥旗葉中的丙二醛含量。李倩等（2011）的研究表明，通過噴灑一定量的黃腐酸肥料，可增加作物抗旱能力。本試驗(yàn)結(jié)果表明，300～900 kg/hm2黃腐酸生物有機(jī)肥處理并不能有效降低甘藍(lán)型春油菜葉片中的丙二醛含量，也就不能提高甘藍(lán)型春油菜的抗旱性。

3.4 600 kg/hm2黃腐酸生物有機(jī)肥處理能提高甘藍(lán)型春油菜脯氨酸含量

薛世川等（2006）研究表明，干旱脅迫對小麥根系伸長生長不利，適宜黃腐酸復(fù)合肥用量可顯著提高小麥體內(nèi)脯氨酸含量，緩解此不良影響。鄭憲濱等（2007）認(rèn)為，一定量的腐殖酸肥料可以提高烤煙體內(nèi)脯氨酸的含量，增加其產(chǎn)量。本試驗(yàn)結(jié)果表明：600 kg/hm2黃腐酸生物有機(jī)肥處理可通過增加脯氨酸含量來維持細(xì)胞的滲透平衡，進(jìn)而提高自身的抗旱性能。