腐殖酸及盐胁迫作用下郁金香叶片元素含量的吸收效应.pdf

腐殖酸及盐胁迫作用下郁金香叶片元素含量的吸收效应 过雪莹 陈静 张晗 平措央吉 唐东芹 上海交通大学设计学院 上海 摘要 探究腐殖酸和盐胁迫对郁金香叶片营养元素吸收的影响以及两者共同作用下的吸收效应 以 上农早霞 郁金香为试材 采用盆 栽控制试验 设置施用不同含量腐殖酸肥料处理 盆 同时设置盐胁迫 测定叶片中矿质元素含量并进行相关性分析 结果 表明 施用腐殖酸显著促进郁金香对大量元素 的吸收 但对 和 无显著影响 尤其是 盆的施用量中 吸收最高 相当于 对照的 低用量的腐殖酸普遍抑制郁金香对微量元素的吸收 尤其是 元素 与对照组相比下降了 和 的 积累与腐殖酸的用量成正比 但 没有明显变化 高用量腐殖酸能显著促进郁金香对 的吸收 相当于对照的 和 盐胁迫会导致郁金香叶片中大量元素 和 微量元素 和 的积累 但 含量减少 而 和 则没有明显变化 盐胁迫与腐殖 酸共同作用能显著促进郁金香叶片中 元素的积累 而 的含量无显著差异 相关分析表明 元素之间存在显著的协同作用 腐殖酸能明显影响郁金香对矿质元素的吸收 综合来看 施用 盆的腐殖酸对郁金香营 养元素吸收效果最佳 且施用腐殖酸能有效缓解盐胁迫带来的伤害 该研究可为今后郁金香生产栽培上合理使用腐殖酸肥料提供科学 依据 关键词 腐殖酸肥料 盐胁迫 郁金香 叶片元素 相互关系 中图分类号 文献标识码 文章编号 开放科学 资源服务 标识码 基金项目 上海市农委科技兴农项目 沪农科推字 第 号 作者简介 过雪莹 女 安徽马鞍山人 硕士研究生 研究方 向 园林植物 通信作者 副教授 博士 硕士生导师 从事 园林植物研究 收稿日期 郁金香 别名洋荷花 草麝香 属百 合科郁金香属 为多年生鳞茎草本植物 是国内外民众喜闻 乐见的名贵花卉 被誉为 花卉王国中的皇后 目前 荷兰等国外园艺先进国家已经形成了完整的生产技术体系 而我国面临着栽培不适 种球退化 产品品质不佳 种球严重 依赖国外进口等问题 而从栽培入手提高郁金香花卉品质是 比较切实有效的途径 腐殖酸 作为有机肥的主要物质组成 目前已被广泛用作生物刺激肥 肥料和农药添加剂 腐殖 酸肥料不仅能够提高肥效达到活化 改良土壤的目的 还可 以促进植物生长和营养代谢 提高产量和品质 而叶片作 为制造 积累 贮藏养分的 源 器官 是多年生植物最理想 的营养诊断部位 其营养元素含量与施肥效果密切相关 其 中大量元素和微量元素的动态变化规律可以表征植物养分 需求和营养特性 为科学施肥管理提供重要的理论依据 目前 关于腐殖酸对植物营养元素的研究主要集中于番茄 马铃薯 黄瓜 大豆等作物上 但在球根观赏花卉上未见报 道 研究发现 适量腐殖酸能提高番茄 植株的大量和微量元素含量 但发现高水平的腐殖酸会 阻碍植物生长或降低养分含量 张沁怡等 对盆栽条件 下的水稻 施用不同腐殖酸量 发现腐殖酸能增 加稻米中铜 铁 锰 锌 硫 钾 磷 镁 和钙 含量 且其剑叶净光合速率与部分 元素含量呈正相关关系 在葫芦巴 研究中也发现微量元素与腐殖酸的配施能显著提高其 生长和叶片产量 赵毅辉 等 研究发现施用 腐殖酸肥料能明显促进尾巨桉 万寿 菊 对 等大量及微量营养元素的 吸收 显著提高微量元素在土壤中的含量 此外 不同腐殖 酸施用方式对植物元素的吸收也有不同影响 如 等 研究表明施用 时 天竺葵 叶片氮素含量会有所提高 叶面施用 能使草莓 安徽农业科学 叶片中 和 含量增 加 可见 针对不同植物种类 有必要探讨适宜的施用方 式和用量以获得理想的效果 郁金香的鳞茎繁育和生产栽 培均以土壤基质为主 故其生长发育与土壤 水肥管理等农 业栽培措施密切相关 故通过分析郁金香叶片营养元素 的积累来探讨腐殖酸的施用效果具有明显意义 郁金香在我国的栽培应用非常广泛 其中包括部分土壤 盐碱化地区 大部分郁金香品种虽具有一定耐盐性 但对盐 胁迫的缓解能力有限 研究表明 腐殖酸具有多官能团和 高吸附性的特点 能够显著提高植物在盐害 干旱 低温等逆 境胁迫下的抗性 关于在盐胁迫下施用腐殖酸会影响 植物营养元素吸收的研究较多 等 研究发现盐胁 迫下腐殖酸对辣椒 幼苗吸收 含量有显著影响 等 研究发现叶面喷 施腐殖酸能显著促进地上部 和 的积累 在中度盐胁迫 条件下 叶面喷施腐殖酸有利于大豆 植 株的生长和矿质营养的吸收 等 研究表 明 能减少或消除盐胁迫的影响 但 会降低 大豆品种对大量元素和微量元素的吸收 等 研究 发现盐胁迫下土壤施用腐殖酸增加了玉米对 素的吸收 叶 面施用腐殖酸能增加玉米对 和 的吸收 笔者以 上农早霞 郁金香为试验对象 通过在基质中添 加腐殖酸肥料 分析其对郁金香营养元素吸收的影响 同 时 为探索在盐碱地上栽培郁金香品质改善途径 还设置了 盐胁迫处理及胁迫下施用腐殖酸处理 通过郁金香叶片养分 元素的吸收状况来分析腐殖酸对盐胁迫的缓解效应 可为今 后郁金香生产栽培上合理使用腐殖酸肥料提供科学依据 材料与方法 试验材料及试验地概况 供试郁金香品种为上海交通 大学农业与生物学院自育品种 上农早霞 挑选饱满健康 周径 的种球 个 选用 虹越花彩师 腐殖酸肥 料 为黑色颗粒状 纯度为 试验在上海交通大学农业 与生物学院温室进行 采用盆栽形式 选择容积为 的种 植盆 于 年 月 日定植 定植后进行统一的水肥 管理 以草炭 园土 珍珠岩 有机肥 的体积比均匀混拌 形成复合基质 同时每盆混施入 的基础复合肥 用于 定植所有种球 该复合基质的基本理化性质 有机质含量 全 含量 全 含量 全 含量 速效 含量 速效 含量 速效 含量 试验设计 具体试验设计见表 以复合基质为对照 组 在非盐胁迫条件下共设置 个试验组 定植前 在 复合基质中直接拌入 盆腐殖酸肥料为 组 随后以 盆为梯度用量 盐胁迫下设置 个试验组 在 和 的基础上外施 水溶液形成胁迫条件 定 植后 采用浇灌基质的形式进行 每盆浇 每盆 种植 个种球视作一个重复 每组处理 个重复 表 试验方案设计 处理 处理编号 基质配比 对照 复合基质 处理 复合基质 盆 复合基质 盆 复合基质 盆 盐胁迫 复合基质 盐胁迫 处理 复合基质 盆 测定项目与方法 花后 年 月 日 采集 不同处理组相同部位的叶片并洗净 在 下杀青 后 置于 烘箱中烘至恒重 取出将其磨碎后过 筛 装袋备用 硼 含量的 测定采用高氯酸与浓硝酸消煮 原子吸收分光光度法 数据分析 用 软件进行数据整理 用 软件对试验数据进行统计分析 采用 法 进行方差分析 检验其在 下的差异显著性 并采用 双尾检验法对元素的相关性进行分析 结果与分析 施用腐殖酸肥料对郁金香叶片中大量元素含量的影 响 由表 可知 结果发现 施用腐殖酸显著促进郁金香对 元素的吸收 但对 和 无显著影响 与对照组相 比 处理组的 含量均显著提高 其含量分别增 加 其中 的叶片中 含量最高 积 累最多 盐胁迫会导致郁金香叶片中大量元素 和 含量 升高 而施用腐殖酸能显著促进郁金香叶片中 元素的 积累 与 相比 中 的含量显著提高 分别增加了 和 而 的含量无显著差异 施用腐殖酸肥料对郁金香叶片中微量元素含量的影 响 由表 可知 非盐胁迫条件下 和 的积累 表现出相似的变化趋势 均与腐殖酸的用量成正比 但 无 明显变化 施用低用量的腐殖酸 普遍抑制郁金香对微 量元素的吸收 尤其是 与对照相比显著降低 下降 随后表现为含量增加趋势 在最高用量条件下 和 的含量显著高于低用量组 相当于 组 的 和 的 和 含量相当于对 照的 和 盐胁迫 导致 和 在郁金香叶片中的积累 则减少 而 和 无显著变化 除 外 施用腐殖酸 会进一步促进对 和 元素的吸收 相当于 各 元素含量的 和 同时 中 个微量元素含量均高于对照 仅 未达显著差异 叶片中营养元素含量的相关性分析 相关性分析表明 郁金香叶片中各营养元素含量之间存在一定的相互关系 表 与 与 与 与 与 与 均呈显著或极显著正相 卷 期 过雪莹等 腐殖酸及盐胁迫作用下郁金香叶片元素含量的吸收效应 关 说明它们之间可能存在增效作用 此外 与 与 之间存在负相关性 但不显著 说明它们之间存 在微弱的拮抗作用 表 腐殖酸对郁金香叶片中大量元素含量的影响 处理 注 同列不同小写字母表示不同处理间差异显著 表 腐殖酸对郁金香叶片中微量元素含量的影响 处理 注 同列不同小写字母表示不同处理间差异显著 表 郁金香叶片营养元素间的相关性分析 元素 注 表示在 水平显著相关 双尾检验 表示在 水平极显著相关 结论与讨论 栽培基质为植物生长提供必要的生存环境 国内外 大量研究都是通过测定叶片中营养元素的含量来评价不同 施肥量是否促进植物的营养吸收 因此通过对郁金香叶 片元素含量的测定来探索腐殖酸肥料的作用效果具有重要 意义 该研究发现 施用腐殖酸对郁金香叶片元素的吸收有 明显影响 这可能是因为腐殖酸所具有的较强络合能力的多 种功能基团使养分元素更容易为植物体器官吸收 施用腐殖酸使郁金香叶片 元素含量增加 这与 等 张沁怡等 研究结果一致 但与 等 研 究结果不符 可见 在不同植物种类中腐殖酸的作用也不同 这也可能与植物生长基质不同有关 腐殖酸的施用能显著 促进 元素的吸收 表现明显 研究表明 元素可以 促进郁金香茎秆变粗 提高其抗逆性 这意味着施用腐殖酸 能提高郁金香的生长品质 大量元素 对植物光 合作用及蛋白质的合成等有重要作用 而在腐殖酸对郁 金香的研究中发现其对 元素的吸收并无显著影响 这与柳洪鹃等 等 研究结果不一致 可能是 不同植物对养分需求不同 可见 腐殖酸作用下郁金香在大 量元素上的吸收效应并不明显 微量元素在植物体内发挥 着不可替代的作用 任何一种微量元素的缺失都会使植物生 长发育受到明显干扰 施用低用量的腐殖酸普遍抑制 郁金香对微量元素的吸收 但随施用量的增加 其含量表现 为增加趋势 可见适量腐殖酸能对郁金香的盐胁迫具有缓解 效应 施用高用量腐殖酸能显著促进 的吸收 这与 等 张沁怡等 的研究结果基本一致 但 元 安徽农业科学 年 素积累过多 容易对郁金香生长存在毒害作用 故综合 来看 盆的腐殖酸施用效果最佳 研究表明盐胁迫能明显影响植物对营养元素的吸收 伴随着大量 和 的进入 郁金香叶片中 元素含量升 高 这与 等 关于过量的 引起的胞外浓度下降可能 限制胞质中 的可利用性的结果不同 等 对黄瓜 植株的研究表明盐分影响了 在不同部 位中的含量 在叶片含量降低 在茎中含量增加 这意味 着不同植物不同器官在盐胁迫下营养元素转运也有所差异 此外 盐胁迫下 含量也显著升高 说明腐殖酸的高施 用量效果与盐处理下胁迫效应近似 可能对郁金香积累 元素产生毒害影响 故合理施用腐殖酸对郁金香具有重 要作用 在盐胁迫下施入腐殖酸能显著促进郁金香叶片中 个大量元素及 个微量元素的积累 这与 等 等 研究结果部分一致 可能是腐 殖酸的螯合作用使微量元素 在郁金香叶片中积 累 个大量元素的显著吸收作用保证了郁金香细胞 正常的分裂 增长以及正常的花芽分化 叶片中 含量的积 累 有利于叶绿素合成 提高光合同化能力 改善树体营养水 平 可见腐殖酸对郁金香盐胁迫具有明显的缓解效应 但有 待进一步的生长理化指标进行确认 生产实践中对植物施肥需要考虑元素间的拮抗与协同 作用 有利于植物生长及对养分的利用 郁金香叶片元 素间相关性分析结果表明 各元素之间存在复杂的交互关 系 元素之间存在显著的协同作 用 这种协同作用既可能与矿质元素在植物体内的移动性有 关 也可能与土壤及植物组织器官的特异性等因素有关 参考文献 姜文正 郁金香栽培与应用研究 上海 上海交通大学 李珠 耐盐郁金香品种筛选及耐盐生理初步研究 济南 山东师范大 学 杨澜 黄腐酸对平邑甜茶和八棱海棠耐盐生理特性的影响 泰安 山 东农业大学 张水勤 袁亮 林治安 等 腐植酸促进植物生长的机理研究进展 腐 植酸 位杰 马建江 陈久红 等 库尔勒香梨叶片营养元素含量的年变化规律 及相关性研究 河南农业科学 张顺恒 肖祥希 吴吉富 等 马尾松幼林施肥后营养动态研究 福建 林学院学报 张沁怡 李文蔚 阳晶 等 腐殖酸对水稻剑叶光合特性 必需元素和产 量的影响及其相关性研究 云南农业大学学报 赵毅辉 腐植酸肥料对尾巨桉苗木生长生理特性及养分含量的影响 南宁 广西大学 梁悦萍 栽培基质和膨大素对郁金香鳞茎形成期间碳水化合物代谢的 影响 西宁 青海大学 梅慧生 杨玉明 张淑运 等 腐殖酸钠对植物生长的刺激作用 植 物生理学报 金平 刘山莉 腐殖酸与水稻抗冷性的研究初探 东北农业大学学 报 郭伟 王庆祥 腐植酸浸种对盐碱胁迫下小麦根系抗氧化系统的影响 腐植酸 郭伟 于立河 腐植酸浸种对盐胁迫下小麦萌发种子及幼苗生理特性 的影响 腐植酸 范亚刚 季秋玲 冯振兴 原子吸收分光光度法在药品金属元素含量测 定中的应用 中国当代医药 周振祥 李晓衡 田秀平 等 羽叶茑萝生长过程中不同栽培基质有效 养分变化的研究 天津农学院学报 匡鹤凌 汪贵斌 曹福亮 氮素对喜树光合作用 营养元素和喜树碱含 量的影响 南京林业大学学报 自然科学版 周玮 姜霞 李从瑞 磷肥对马尾松幼苗营养元素吸收的影响 贵州 林业科技 李华东 白亭玉 郑妍 等 土壤施钙对芒果果实钾 钙 镁含量及品质 的影响 中国土壤与肥料 朱朋波 赵统利 邵小斌 等 根外追施钙 镁肥对设施栽培切花郁金香 外观品质的影响 江苏农业科学 杨建 魏春燕 武微 等 钾对水稻生长发育及生理功能影响分析 吉林农业科学 张晨光 赵德英 袁继存 等 矮化自根砧 对苹果幼树 累 积量和内源激素含量的影响 植物生理学报 黄雁飞 陈桂芬 黄玉溢 等 不同物候期建阳橘柚叶片主要营养元素 的含量变化及其相关性 热带农业科学 柳洪鹃 张立明 史春余 等 腐植酸对甘薯吸收利用矿质元素的影响 中国农学通报 吴海兰 水肥一体化对红枣叶片营养动态及品质和产量的影响 杨 凌 西北农林科技大学 下转第 页 卷 期 过雪莹等 腐殖酸及盐胁迫作用下郁金香叶片元素含量的吸收效应 果数也有提高 表明配施蚯蚓粪改善了辣椒植株的农艺性 状 增加了辣椒产量 与前人在其他作物上的研究结果一 致 其中 处理 的农艺性状综合表现最好 有利于辣椒增 产丰收 表 不同处理辣椒产量及经济效益 处理 产量 比 经济效益 元 人工成本 元 肥料成本 元 其他物质成本 元 摘辣椒成本 元 净收益 元 注 鲜椒价格按当地平均价格 元 摘辣椒成本按当地平均价格 元 人工成本是去除摘辣椒成本后的其他人工总成本 肥料成本包括蚯蚓 粪 硫酸钾型复合肥等肥料成本 其他物质成本包括辣椒田间管理使用的防草布 滴灌带 农药等物质成本 施用蚯蚓粪具有提高土壤酶和微生物活性的双重作 用 李继蕊等 研究表明 蚯蚓粪对土壤脲酶 蔗糖酶 和磷酸酶活性有促进作用 张宁 研究蚯蚓粪对西瓜和番 茄生长的影响时发现 添加蚯蚓粪后 土壤细菌和放线菌数 量均随蚯蚓粪用量的增加逐渐增多 而真菌数量呈下降趋 势 细菌数 真菌数增加 该试验结果显示 与对照相比 根 际土壤细菌数量和放线菌数量显著高于对照 根际土壤真 菌数量显著低于对照 显著高于对照 其中处理 细 菌 放线菌数量最多 真菌数量最少 最高 与对照相比 处理 产量虽然增加 但净收益降低 其 他各处理在摘鲜辣椒成本和肥料成本增加的情况下 净收 益比对照多 元 处理 产量为 净收益为 元 效益最好 大 幅提高了辣椒净收益 能够带动农民和新型经营主体的种植 积极性 达到种植辣椒增加收益的目的 参考文献 贺洪军 张自坤 李腾飞 加工型辣椒绿色高效栽培技术 青岛 青 岛出版社 孙喜军 吕爽 高莹 等 蚯蚓粪对作物连作障碍抑制作用研究进展 土壤 曹旭 张先成 王向向 等 蚯蚓粪对番茄根际土壤微生物学特性的影响 北方园艺 路迎奇 蚓粪对设施土壤酚酸类物质 酶活性和番茄产量的影响 沈 阳 沈阳农业大学 李少杰 王红梅 曹云娥 蚯蚓粪对设施甜瓜土壤微生物特性的影响 江苏农业科学 徐宪斌 蚯蚓粪配施化肥对玉米根际土壤生物学特征的影响 水土 保持通报 尚庆茂 张志刚 朱为民 蚯蚓粪基质与肥料添加量对辣椒穴盘育苗效 果的研究 上海农业学报 尚庆茂 张志刚 蚯蚓粪基质在辣椒穴盘育苗中的应用 北方园艺 王波 吴立飞 密森 等 蚯蚓粪育苗基质在辣椒育苗中的应用 长江 蔬菜 关松荫 土壤酶及其研究法 北京 农业出版社 李振高 骆永明 滕应 土壤与环境微生物研究法 北京 科学出版 社 赵兰坡 姜岩 土壤磷酸酶活性测定方法的探讨 土壤通报 杨波 王昊 陈永伟 等 蚯蚓生物套种套养对设施番茄生长 品质及根 际土壤微生物的影响 山东农业科学 李婉茹 郭延亮 王恩煜 等 优化施肥配施蚯蚓粪有机肥对薄皮甜瓜 产量和品质的影响 中国瓜菜 王恩煜 郜森 李婉茹 等 优化施肥配施蚯蚓粪有机肥对嫁接西瓜产 量和品质的影响 中国瓜菜 刘学才 陈玲 李胜奇 等 施蚯蚓粪对日光温室土壤及番茄产量与品 质的影响 应用生态学报 庞凤仙 王彦靖 崔彦如 等 蚯蚓粪生物有机肥在盆栽蔬菜中的应用 安徽农业科学 冯腾腾 黄怀成 陈飞 等 不同蚯蚓粪施用量对连作黄瓜农艺性状 产 量和品质的影响 南方农业学报 黄自光 专用肥配施纳米蚯蚓粪生物有机肥对苹果 番茄产量与品质 的影响 杨凌 西北农林科技大学 仝雅娜 李凤菊 杜中平 等 不同配比蚯蚓粪复合基质培养对草莓产 量和品质的影响 天津农业科学 赵凯丽 曲明山 刘瑜 等 不同栽培基质对盆栽生菜产量及品质的影 响 中国农技推广 单颖 赵凤亮 林艳 等 蚯蚓粪对土壤环境质量和作物生长影响的研 究现状与展望 热带农业科学 李继蕊 史庆华 王秀峰 等 不同配比蚯蚓堆肥和牛粪堆肥对根际微 环境及黄瓜产量 品质的影响 山东农业科学 张宁 蚯蚓堆肥对西瓜和番茄生长 品质及产量的影响 泰安 山东 农业大学 上接第 页 李琼 锌影响小麦幼苗铁毒的作用机制 兰州 西北师范大学 薛楠 土壤铜对植物生长及叶片反射光谱的影响研究 沈阳 沈阳 理工大学 高舒迪 杨晨滟 邓小鹏 等 叶面施肥对烟叶中 和 元素的吸收与 转运的影响 南京农业大学学报 刘明美 土壤 污染对植物生长影响的研究进展 畜牧与饲料科 学 植物生理学 宋纯鹏 王学路 周云 等译 版 北京 科学出版社 吴修蓉 周运超 余星 镁肥对马尾松幼苗生长与叶片元素积累的影响 亚热带植物科学 马宗桓 吴茂东 李彦彪 等 施氮时期对葡萄不同生育期叶片及果实 矿质元素含量的影响 西南农业学报 卷 期 朱锦泉等 基于观赏果树生长和果实品质的水肥一体化技术研究