正文 鉀肥和水分對菘藍幼苗生長和生理特性的影響(2 / 3)

3.2 不同鉀肥和水分處理對菘藍幼苗抗逆酶活性的影響 SOD,POD,CAT為植物清除體內自由基活性酶,其活性大小反映植物抗氧化能力。幹旱脅迫或鉀肥處理時,菘藍SOD,POD,CAT活性均顯著增加。未施鉀肥的情況下,幹旱脅迫處理SOD,POD,CAT活性分別比適宜水分處理增加1.66%,61.82%,18.67%。鉀肥在不同的水分條件下作用效果有差異,幹旱脅迫下,鉀肥處理菘藍幼苗SOD活性較適宜水分處理增加,但不顯著; K1,K2處理CAT活性較適宜水分處理分別增加20.00%,51.85%;POD活性變化與CAT活性變化一致。同時,幹旱脅迫下K1,K2處理SOD,POD,CAT活性顯著高於K0處理,施鉀效果顯著,見表3。

3.3 不同鉀肥和水分處理對菘藍幼苗可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量的影響 可溶性糖是細胞滲透調節物質之一,與適宜水分處理相比,幹旱脅迫下同等鉀肥處理菘藍可溶性糖含量顯著增加,K0,K1,K2處理可溶性糖含量分別增加13.21%,16.67%,3.28%。幹旱引起可溶性蛋白含量迅速升高,但隨著鉀肥用量增加,可溶性蛋白含量升高呈下降趨勢。與適宜水分處理相比,K0,K1,K2處理可溶性蛋白分別增加49.30%,24.08%,7.39%,鉀肥處理使幹旱脅迫下菘藍可溶性蛋白含量逐漸接近正常供水水平。脯氨酸為植物滲透調節物質,其含量反應植物滲透勢。幹旱脅迫下,菘藍脯氨酸積累增加。合適的鉀肥處理有利於菘藍脯氨酸快速積累,且在幹旱條件下鉀肥效果更顯著。幹旱條件下,K0,K1,K2處理脯氨酸積累量較適宜水分處理分別增加3.10%,45.70%,10.37%。

不同小寫字母表示處理間差異顯著,P[13]。但幹旱脅迫下菘藍根冠比上升,生物量向根部轉移,這與桉樹[14],紅花玉蘭[15]幼苗在幹旱脅迫下反應一致。肖春旺[16]認為此現象是由於幹旱脅迫引起植物資源重新分配,更多資源分配在根係,進而引起植物根冠比上升。

本試驗結果表明,幹旱脅迫下POD,CAT活性顯著上升,SOD活性上升不顯著,與王竹承[6]研究結果一致,此3種酶變化趨勢基本相同,協同作用,降低活性氧和氧自由基對菘藍細胞的毒害,達到抵禦幹旱的作用。

從本試驗看出,幹旱引起可溶性糖,脯氨酸,可溶性蛋白含量上升,這與劉豔[17]結論一致。王竹承等[6]認為,幹旱脅迫下可溶性糖和脯氨酸含量增加,但與正常供水相比,中度幹旱脅迫促進可溶性蛋白積累,重度幹旱脅迫可溶性蛋白含量變化不顯著,此結論與本試驗結果略有出入。這可能是由於幹旱脅迫下維持滲透勢的可溶性蛋白質可能是具有熱穩定性高和親水力強特性的熱穩定蛋白質[18],可溶性蛋白迅速上升與脅迫程度有關[19]。因此,從高產的角度看,適當增加菘藍灌溉量,有利於減少幹旱對菘藍植株的傷害。

4.2 鉀肥與不同水分條件下菘藍幼苗生長,抗逆酶活性和滲透調節物質含量的關係 試驗結果表明,與無鉀處理相比較,K1,K2處理菘藍幼苗在幹旱脅迫下幹重降低幅度顯著小於適宜水分處理,SOD,POD,CAT活性增加幅度顯著高於適宜水分處理,可溶性糖與脯氨酸含量變化升高趨勢逐漸明顯,可溶性蛋白含量降低,且逐漸接近適宜水分處理。

鉀肥處理後,菘藍株高,葉麵積,根長,根粗和幹物質積累量受幹旱的抑製作用減弱,逐漸呈現增加趨勢,且低鉀處理優於高鉀處理。魏永勝[20]認為,鉀肥一方麵通過增強氣孔調節能力,有效降低蒸騰速率等方式提高葉片光合作用;另一方麵,鉀肥是植物體內多種酶的活化劑,施用鉀肥調節細胞酶活性,降低呼吸作用,減少損失,進而增加幹物質量積累。Schonfeld[21]研究發現,幹旱脅迫下葉片含水量越高小麥抗旱性越強,而本試驗中鉀肥處理引起幹旱脅迫下菘藍植株含水量升高,說明施用鉀肥可以提高菘藍植株抗旱性。

本試驗發現,幹旱情況下施用鉀肥可更大程度的提高菘藍體內SOD,POD,CAT活性,使細胞清除自由基能力提高,降低幹旱脅迫對菘藍細胞的傷害。劉穎[5]研究鉀肥對幹旱脅迫下大豆保護酶活性的影響得出相同結論,但其認為施鉀對重度幹旱無緩解作用。H Soleimanzadeh[22]研究表明,相同幹旱脅迫條件下,隨著鉀肥用量增大,SOD,CAT活性逐漸變小,這與筆者觀點相反。

適量的鉀肥可以更加顯著的提高菘藍植株脯氨酸含量,有研究表明[23],植物體內脯氨酸的積累是由於脯氨酸合成酶(P5CS,P5CR)活性增強和脯氨酸降解酶(ProDH,P5CDH)活性降低交互調節的結果,因此施鉀促進脯氨酸積累可能是由於施鉀肥激活脯氨酸合成酶活性或者抑製脯氨酸降解酶活性。幹旱脅迫下可溶性糖含量升高是光合產物積累的結果[24],脅迫下施鉀減弱了脅迫對光合作用的影響[25],促進可溶性糖含量積累顯著增加。可溶性蛋白是植物滲透調節物質之一,康玉潔[26],胡春梅[27]發現,鉀肥處理植株可溶性蛋白含量顯著高於無鉀處理,筆者在幹旱脅迫下對菘藍幼苗進行鉀肥處理得出相反結論,這可能是因為可溶性糖,可溶性蛋白和脯氨酸互為補償作用[28],其具體機製有待於進一步研究。

本研究結果表明,合理的水分和鉀肥供應對菘藍生長十分重要,在幹旱和半幹旱地區,鉀肥可適當彌補水分不足對菘藍造成的傷害,提高菘藍抗旱性。