腐植酸水溶肥料在盐胁迫下对燕麦无机离子及产量的影响

时间：2022-02-15 百科知识版权反馈

【摘要】：在盐胁迫下，喷施腐植酸水溶肥料通过降低燕麦叶片中Na+/K+、Na+/ Ca2+、Na+/Mg2+值和提高单株穗粒数来保持较高产量。本试验研究盐胁迫下喷施腐植酸水溶肥料较清水对燕麦阳离子及产量的影响，以此揭示腐植酸水溶肥料在盐胁迫下对燕麦阳离子调控机制，为腐植酸水溶肥料在盐渍土壤中对燕麦生产及栽培提供技术支持。

腐植酸水溶肥料在盐胁迫下对燕麦无机离子及产量的影响_2014年论文集

周　涛　萨如拉　郭永青　徐文俊　仝宝生

（内蒙古永业农丰生物科技有限责任公司　呼和浩特　010110）

摘　要：为探讨腐植酸在盐胁迫处理下对燕麦叶片阳离子的调控机制，研究了5个盐胁迫浓度下喷施腐植酸水溶肥料对燕麦叶片中Na+、K+、Ca2+、Mg2+及燕麦产量和产量构成因素的影响。结果表明，在盐胁迫下，喷施腐植酸水溶肥料较清水均能降低燕麦叶片中Na+，增加K+、Ca2+、Mg2+。尤其在灌浆期150 mmol/L盐胁迫下，喷施腐植酸水溶肥料较清水处理燕麦叶片中Na+、K+、Ca2+、Mg2+和Na+/K+、Na+/Ca2+、Na+/Mg2+值保持不变。在灌浆期200 mmol/L盐胁迫下，喷施腐植酸水溶肥料较清水处理燕麦叶片中Na+/K+、Na+/Ca2+、Na+/Mg2+分别降低了49.61%、56.40%、38.99%，产量提高了28.52%。在盐胁迫下，喷施腐植酸水溶肥料通过降低燕麦叶片中Na+/K+、Na+/ Ca2+、Na+/Mg2+值和提高单株穗粒数来保持较高产量。

关键词：燕麦　无机离子　腐植酸水溶肥料　产量

Effect of Humic Acid Water Soluble Fertilizer on Oat Inorganic Ion and Yield under Salt Stress

Zhou Tao, Sa Rula, Guo Yongqing, Xu Wenjun, Tong Baosheng

(Inner Mongolia Yongye Nongfeng Biotechnology CO., Ltd., Hohhot, 010110)

Abstract: To discuss the regulatory mechanism of humic acid water soluble fertilizer on oat leaf Na+, K+, Ca2+, Mg2+ under salt stress, the effects of humic acid water soluble fertilizer on oat leaf Na+, K+, Ca2+, Mg2+ contents and oat yield and yield components under 5kind of salt stress were investigated.The result showed that Na+ were decreased, K+, Ca2+, Mg2+ were increased in leaf of oat under salt stress after spraying humic acid water soluble fertilizer.Especially Na+, K+, Ca2+, Mg2+ and Na+/K+, Na+/Ca2+, Na+/Mg2+ value were little different under 150 mmol/L salt stress at filling stage after spraying humic acid water soluble fertilizer.The Na+/K+, Na+/Ca2+, Na+/Mg2+ value of leaf in oat were decreased 9.61%, 56.40%, 38.99%percent and yield increased 28.52% percent after Spraying humic acid water soluble fertilizer than Spraying water under 200 mmol/L salt stress at filling stage.Under salt stress ,spraying humic acid water soluble fertilizer by lowering the Na+/K+, Na+/Ca2+, Na+/Mg2+ value in leaf of oat and increase the spike grain number to keep in high yield.

Key words: oat; inorganic ion; humic acid water soluble fertilizer; yield

盐胁迫是限制作物生长及产量的主要因素之一。盐渍土壤中过多的Na+是造成植物离子毒害及产生盐渍生境的主要离子。K+、Ca2+、Mg2+是植物所必须的大量元素。在盐胁迫下土壤中过多的Na+，一方面与K+竞争蛋白质分子上的同一结合位，使植物体内K+下降；另一方面置换质膜上的Ca2+，使质膜上的Ca2+失去平衡；而阳离子间拮抗作用进一步抑制作物吸收Mg2+。

腐植酸水溶肥料是一种新型叶面肥。前人对小麦[1，2]、马铃薯[3]、玉米[4]上的研究表明，腐植酸水溶肥料能提高植物抗性及产量，而关于燕麦在腐植酸水溶肥料研究主要集中在燕麦产量，渗透调节物质等方面[5，6]，对盐胁迫下燕麦阳离子上研究报道较少。本试验研究盐胁迫下喷施腐植酸水溶肥料较清水对燕麦阳离子及产量的影响，以此揭示腐植酸水溶肥料在盐胁迫下对燕麦阳离子调控机制，为腐植酸水溶肥料在盐渍土壤中对燕麦生产及栽培提供技术支持。

1　试验材料与方法

1.1　试验材料

燕麦品种为耐盐性品种白燕二号，为裸燕麦。

1.2　试验设计

试验在2013年4月在内蒙古永业农丰生物科技有限责任公司园区日光温室内进行。将种子播种于直径为22 cm、高30 cm、装有8 kg筛选好的细沙的塑料盆内，每盆定苗20株。燕麦长至两叶一心时进行盐胁迫处理。

试验设5个盐浓度梯度及2种喷施处理。5个盐浓度梯度为2种中性盐(NaCl、Na2SO4)按摩尔比1∶1混合的不同浓度盐梯度，分别为0、50 mmol/ L、100 mmol/L、150 mmol/L、200 mmol/L，为了避免盐激，各处理每天递增预定浓度的1/4，间隔2天加入一次盐溶液，盐处理浓度同一天达到最高浓度。喷施处理则是在拔节期，灌浆期叶面喷施等量的腐植酸水溶肥料或清水，喷施7天后取样。重复3次。

全生育时期浇灌Hogland营养液，在燕麦长之拔节期、灌浆期时测定各项指标。

1.3 测定方法

(1)Na+、K+离子含量：火焰光度法。

(2)Ca2+、Mg2+离子含量：原子吸收分光光度法。

(3)产量：每盆选取5株具有代表性燕麦植株，放在通风处，风干后测定单株穗粒重、单株穗粒数、百粒重及每盆产量。

2　结果与分析

2.1　腐植酸水溶肥料在盐胁迫下对燕麦叶片中Na+和K+含量的影响

从图1可以看出，随着盐胁迫浓度的增加，白燕二号叶片中Na+含量增加，K+含量下降，且喷施腐植酸水溶肥料处理较清水处理白燕二号叶片中Na+含量增幅大，K+含量降幅小。拔节期盐胁迫下，白燕二号叶片中Na+和K+含量在喷施腐植酸水溶肥料处理和清水处理间差异较小。在灌浆期盐胁迫下，喷施腐植酸水溶肥料处理后白燕二号叶片Na+和K+含量较清水处理下降幅度较小，尤其盐胁迫达到150 mmol/L时，喷施腐植酸水溶肥料处理后的白燕二号叶片中Na+和K+含量基本保持不变。在200 mmol/L盐胁迫时，喷施腐植酸水溶肥料处理后白燕二号叶片中Na+含量为对照的4.28倍，K+含量为对照的66.86%，喷施清水后为对照的5.78倍，K+含量为对照的47.04%。

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图1　腐植酸水溶肥料在盐胁迫下对燕麦叶片中Na+和K+含量的影响

Fig.1 The effect of humic acid water soluble fertilizer on oat leaf Na, K content under salt stress

2.2　腐植酸水溶肥料在盐胁迫下对燕麦叶片中Ca2+和Mg2+含量的影响

从图2可以看出，盐胁迫降低燕麦叶片中Ca2+和Mg2+含量。拔节期盐胁迫下，喷施腐植酸水溶肥料和清水处理对燕麦叶片中Ca2+和Mg2+含量的降低幅度较小。灌浆期盐胁迫下，喷施腐植酸水溶肥料和清水处理后燕麦叶片中Ca2+和Mg2+含量显著下降，其中喷施清水处理后燕麦叶片中Ca2+和Mg2+含量降幅较大。盐胁迫达到150 mmol/L时，喷施腐植酸水溶肥料处理后的白燕二号叶片中Ca2+和Mg2+含量不再下降。在150 mmol/L、200 mmol/L盐胁迫时，喷施腐植酸水溶肥料后燕麦叶片中Ca2+含量为清水处理的1.42倍、1.72倍，Mg2+含量为清水处理的1.09倍、1.24倍。可见，喷施腐植酸水溶肥料在胁迫下能提高燕麦叶片中Ca2+和Mg2+含量。

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图2　腐植酸水溶肥料在盐胁迫下对燕麦叶片中Ca2+和Mg2+含量的影响

Fig.2 The effect of humic acid water soluble fertilizer on oat leaf Ca2+, Mg2+ content under salt stress

2.3　腐植酸水溶肥料在盐胁迫下对燕麦叶片中离子比例的影响

随着盐胁迫浓度的增加，燕麦叶片中Na+/ K+、Na+/Ca2+、Na+/Mg2+值随之增加，且在灌浆期达到最大值(表1)。在拔节期，各盐胁迫下喷施腐植酸水溶肥料处理较清水处理燕麦叶片中Na+/Ca2+、Na+/Mg2+值较小，Na+/K+值在两个处理间差异较小。150 mmol/L、200 mmol/L盐胁迫时，喷施腐植酸水溶肥料处理的燕麦叶片中Na+/Ca2+值为清水处理的77.41%、67.07%，Na+/Mg2+值为清水处理的88.12%、81.07%。在灌浆期盐胁迫下，喷施腐植酸水溶肥料后的燕麦叶片中Na+/K+、Na+/Ca2+、Na+/Mg2+值均小于清水处理，且盐胁迫达到150 mmol/L时喷施腐植酸水溶肥料后的燕麦叶片中Na+/K+、Na+/Ca2+值基本保持不变。在200 mmol/L盐胁迫时，喷施腐植酸水溶肥料后的燕麦叶片中Na+/K+、Na+/ Ca2+、Na+/Mg2+值分别为清水处理的50.48%、43.74%、61.00%。可见，盐胁迫下喷施腐植酸水溶肥料可降低燕麦叶片中Na+/K+、Na+/Ca2+、Na+/Mg2+值。

表1　腐植酸水溶肥料在盐胁迫下对燕麦叶片中离子比例的影响

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注：不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下同。

2.4　腐植酸水溶肥料在盐胁迫下对燕麦产量的影响

从表2可以看出，盐胁迫降低燕麦单株穗粒数、单株穗粒重、百粒重及产量。喷施腐植酸水溶肥料处理燕麦产量及产量构成因素下降幅度均小于清水处理。盐胁迫达到150 mmol/L时，喷施腐植酸水溶肥料处理的燕麦单株穗粒数开始升高，清水处理中持续下降。燕麦单株穗粒重在各处理间变化幅度较小。盐胁迫下喷施腐植酸水溶肥料处理后燕麦产量表现为先下降后又有所增加趋势，而清水处理后燕麦产量显著下降(P<0.05)。50 mmol/L、100 mmol/L、150 mmol/L、200 mmol/L盐胁迫下，喷施腐植酸水溶肥料处理后燕麦产量为清水处理的1.06倍、1.14倍、1.07倍、1.16倍、1.29倍。

表2　腐植酸水溶肥料在盐胁迫下对燕麦产量及产量构成因素的影响

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3　结论与讨论

由于胁迫下Na+、K+竞争蛋白质分子上的同一结合位，植物体内吸收的Na+增加，K+下降，使胁迫下植物体内保持较低Na+/K+值是其适应盐胁迫的主要机制之一。本试验中，盐胁迫增加燕麦叶片中Na+、Na+/K+值，降低K+。而喷施腐植酸水溶肥料处理较清水处理燕麦叶片中Na+、Na+/K+值增加幅度较小，K+降低幅度较小，尤其在灌浆期盐胁迫下，喷施腐植酸水溶肥料处理后燕麦叶片中Na+、Na+/K+值增加缓慢，其中盐胁迫达到150 mmol/L时，叶片中Na+/K+值不再升高，可能因为腐植酸水溶肥料本身含有K+等大量元素，是其喷施后植物体内吸收K+，排除Na+的大量积累而适应盐胁迫。可见，盐胁迫下喷施腐植酸水溶肥料能增加植物抗盐胁迫能力。

Ca2+、Mg2+是作物体内保持细胞膜稳定及进行光合作用的重要元素[7]，在胁迫下高浓度Na+通过破坏细胞膜的稳定性和选择性来扰乱作物体内Ca2+、Mg2+的吸收。因此，胁迫下作物叶片中保持较低Na+/Ca2+、Na+/Mg2+是衡量植物耐盐碱的重要指标之一[8，9]。本试验中，胁迫降低燕麦叶片中Ca2+、Mg2+，增加Na+/Ca2+、Na+/Mg2+值。喷施腐植酸水溶肥料处理较清水处理降低Ca2+、Mg2+幅度较小，增加Na+/Ca2+、Na+/Mg2+值幅度较小，且灌浆期盐胁迫达到150 mmol/L时，叶片中Ca2+、Mg2+下降缓慢，Na+/Ca2+基本保持不变。可能盐胁迫下腐植酸水溶肥料通过提供腐植酸、大量元素及微量元素来激活植物体内关键酶，保持细胞膜的稳定性，使植物在胁迫下保持较好的离子平衡来提高其抗盐性。

S.F.Alshammary[10]认为，盐胁迫下作物为了排除Na+或进行抗盐反应而消耗能量及细胞壁大量积累Na+导致细胞膨压下降是作物减产的主要原因。本研究结果表明，盐胁迫降低燕麦穗粒数、穗粒重、百粒重及产量。盐胁迫浓度达到最大值时，喷施腐植酸水溶肥料处理后白燕二号穗粒数开始升高，因此随着胁迫浓度的增加，白燕二号产量先下降后又有所回升。这可能在胁迫下喷施腐植酸水溶肥料能提供其白燕二号所需营养来保持较高产量。即腐植酸水溶肥料在盐胁迫下通过提高燕麦叶片中K+、Ca2+、Mg2+，降低Na+/K+、Na+/Ca2+、Na+/Mg2+值来提高作物抗逆性和产量。