不同形態氮肥對油橄欖幼苗生長的影響

梁劍等

摘要：采用盆栽試驗研究了不同形態氮肥對油橄欖（Olea europaea L.）幼苗葉片的葉綠素含量、可溶性蛋白質含量、可溶性糖含量、丙二醛（MDA）含量、過氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）活性的影響。結果表明，在施用相同濃度的不同形態氮肥時，施用銨態氮肥對油橄欖幼苗的生長產生了一定的抑制作用，可溶性蛋白質含量低于施用硝態氮，可溶性糖含量降低，MDA含量顯著增加，SOD和POD活性顯著增加，CAT活性低于施用硝態氮，在一定程度上破壞了油橄欖幼苗的抗氧化系統，相比之下，施用硝態氮更有助于油橄欖幼苗的生長，延緩其衰老。

關鍵詞：油橄欖（Olea europaea L.）；氮肥形態；抗氧化酶

中圖分類號：S565.7 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2015）03-0650-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.03.036

Effects of Different Forms of Nitrogen on the Seedling Growth of Olea europaea L.

LIANG Jian1，XIE Wan-yan1，CAI Guang-ze1，SU Guang-can2

（1.School of Agricultural Science， Xichang College， Xichang 615013， Sichuan，China；

2.Liangshan Prefechure New Technical Development Co.， Ltd.， Xichang 615000， Sichuan，China）

Abstract： The effects of nitrogen forms on chlorophy content， soluble protein content，soluble sugar， MDA of seedling and three antioxidant enzymatic activities （SOD，POD，CAT） in the antioxidant system of Olea europaea L. were studied with same ration gradients of NH4NO3 and Ca（NO3）2 added to soil. The results showed that when applying the same concentration of different forms of nitrogen fertilizers， the administration of ammonium nitrogen fertilizer had a certain inhibitory on the growth of olive seedlings. Soluble protein content was lower than that of nitrate nitrogen treatment. Soluble sugar content decreased. Malondialdehyde， SOD and POD activity increased significantly. CAT activity was lower than that nitrate nitrogen treatment. Ammonium nitrogen fertilizer destroyed the antioxidant system of the olive seedling. Application of nitrate fertilizer was more conducive to olive seedlings with delaying its senescence.

Key words： Olea europaea L.；form of nitrogen fertilizer；antioxidant enzyme

油橄欖（Olea europaea L ）屬木樨科常綠喬木，原產地中海沿岸地區，是一種油料植物[1]。橄欖油又被稱為流動的黃金，它有很高的營養價值、藥用價值，其美容功效、保健功能已被世人廣為認同。近年來，隨著人們生活水平及保健意識的提高，國內外對橄欖油的消費急劇增大，市場需求明顯增長，從而帶動油橄欖產業的發展。但由于油橄欖適生區域狹窄，限制了大規模種植油橄欖的可能性。油橄欖生長需要適宜的土壤、日照、濕度、光熱等氣候條件。

氮是限制植物生長的主要礦質元素，也是植物最重要的營養元素之一，氮的供應水平對植物的生長發育起著決定性作用[2]。氮是遺傳物質的基礎，也是植物體內許多重要有機化合物的組成成分，例如葉綠素、核酸、蛋白質、酶等都含有氮素。在所有必需營養元素中，氮是限制植物生長和形成產量的主要因素[3-6]。植物體內氮素的缺乏或含量較低將會影響體內物質組成和代謝的紊亂，進而引起植物品質和產量的下降。油橄欖是一種喜氮樹種，它的生長發育過程中，需要大量氮素營養，因此，必須滿足其氮素的需要才能使其生長發育良好[7]。正確的施用氮肥不僅有利于油橄欖的生長，還可以最大限度地降低成本，提高產量，但是在實際生產中對油橄欖施用氮肥還存在著盲目性和不合理性的問題，這不僅造成了一些不必要的浪費，提高了生產成本，也對油橄欖的正常生長和環境帶來了不利影響。本試驗通過施用不同形態氮肥， 探索施肥調控對油橄欖生長情況的影響，明確最佳氮源，為油橄欖優質高產栽培及技術配套提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

以油橄欖佛奧一年生扦插苗為材料（5月初采自四川省西昌地區），氮源為NH4NO3和Ca（NO3）2。

1.2 盆栽試驗

于2012年5月3號選擇30株高度、長勢大致一致，且健壯無病蟲害的扦插苗移栽到直徑20 cm、高18 cm、裝有勻質沙土的塑料花盆內（每盆1株），讓其在半受控的環境中生長。每個處理水平10株，A因素為NH4NO3，氮素含量為100 mg/L，B因素為Ca（NO3）2，氮素含量為100 mg/L，對照（CK）氮素含量為0 mg/L。用Hogland營養液去氮配方栽培7 d后進行試驗處理。各處理組培養液鹽度為10%，每盆注入培養液500 mL。外源氮分10次平均施用，即每升土每次10 mg，溶解于200 mL水中，每天施一次，另外不施氮的處理每次加入等量的水，試驗處理時間為兩個月。20、40 d后測定油橄欖葉片葉綠素、可溶性糖、可溶性蛋白質、MDA含量和SOD、POD、CAT的活性。

葉綠素含量的測定采用葉綠素儀（北京卓川電子科技有限公司生產，型號為TYS-A），MDA含量的測定采用硫代巴比妥酸（TBA）法[8]，可溶性蛋白含量的測定采用考馬斯亮藍法，可溶性糖含量采用硫代巴比妥酸法測定[9，10]，SOD活性的測定采用氮藍四唑法[11]，POD活性的測定采用愈創木酚法[8]，CAT活性的測定采用過氧化氫法[8]，以上測定均使用美國伯樂680 酶標儀（美國伯樂儀器有限公司生產）。

1.3 數據處理與分析

上述試驗均重復3次，計算平均值，并采用SAS 8.2軟件和Excel軟件進行統計分析和作圖。

2 結果與分析

2.1 不同形態氮肥處理對油橄欖幼苗葉綠素含量的影響

葉片中氮含量的增加會改變與光合作用有關酶的活性與濃度；在一定濃度范圍內，氮含量的增加會引起核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco）濃度與活性及葉綠素含量的增加，從而增加光合速率[12]。如圖1所示，在不同形態氮肥處理下，油橄欖幼苗葉綠素SPAD值差異不顯著，但施用氮肥的植株葉綠素含量高于CK，說明施用氮肥能有效增加油橄欖植株葉綠素的含量，有助于植株光合作用。

2.2 不同形態氮肥處理對油橄欖可溶性蛋白質含量的影響

可溶性蛋白質含量的降低是細胞早衰的重要特征之一。如圖2所示，在相同濃度不同形態氮肥的處理下油橄欖葉片隨處理天數的增加，可溶性蛋白含量均呈下降的趨勢，這符合該物質對葉片的老化作用。在處理20 d時，硝態氮和銨態氮處理組與CK之間存在顯著差異，且均明顯低于CK；在處理40 d時，施用硝態氮與施用銨態氮、CK之間可溶性蛋白含量存在顯著差異，施用硝態氮處理顯著高于后兩者，說明施用硝態氮可增加油橄欖葉片中可溶性蛋白質的含量，延緩衰老。

2.3 不同形態氮肥處理對油橄欖幼苗可溶性糖含量的影響

可溶性糖在植物體內具有重要的生理作用，為植物的各項生命活動提供能量，其含量的高低與植株生長有著較為直接的關系。如圖3所示，不同形態氮肥處理下油橄欖幼苗可溶性糖含量隨處理天數的增加，均略有下降，植物在生長過程中，可溶性糖含量明顯減少，這可能是由于呼吸作用消耗碳水化合物引起的。在處理20 d時，施用銨態氮處理的可溶性糖含量高于CK和施用硝態氮處理；在處理40 d時，施用硝態氮處理的可溶性糖含量與CK、施用銨態氮處理差異顯著，且高于二者，表明在施用硝態氮時，可有效抑制油橄欖幼苗可溶性糖含量的減少。

2.4 不同形態氮肥處理對油橄欖幼苗膜保護系統的效應分析

2.4.1 不同形態氮肥處理對油橄欖幼苗MDA含量的影響 膜脂過氧化是膜上不飽和脂肪酸中發生的一系列活性氧反應，當植物處于各種逆境脅迫或衰老時，往往發生膜脂過氧化作用，MDA是膜脂過氧化的最終產物，其含量的高低是反映膜脂過氧化作用強弱的一個重要指標。在正常的生長條件下，植物體內活性氧產生與清除處于平衡中，但當植物處于逆境條件下，有利于體內活性氧的產生，積累的活性氧導致了膜脂過氧化，使植物生長異常[13]。圖4反映了不同氮肥處理對油橄欖幼苗MDA含量的影響。在處理20 d時，施用銨態氮的MDA含量顯著高于其他處理。在處理40 d時，CK和施用硝態氮處理的MDA含量呈下降趨勢，但施用銨態氮處理的MDA含量卻呈上升趨勢，顯著高于其他處理。說明在施用銨態氮時，對油橄欖幼苗的膜脂過氧化作用強，破壞了膜結構，導致植物生長異常。

2.4.2 不同形態氮肥處理對油橄欖幼苗CAT、SOD、POD活性的影響 CAT、SOD、POD是植物體內抗氧化酶系統中重要的保護酶，組成了一個有效的活性氧自由基清除系統[14]。植物受到脅迫時，植物體內活性氧的產生與清除的動態平衡被打破，造成活性氧的積累，而POD、SOD是植物體內活性氧清除系統中的兩種重要抗氧化酶，能有效阻止活性氧在植物體內的積累，通常狀況下二者是協同變化的[15]。

如圖5所示，不同形態氮肥處理對油橄欖幼苗SOD活性的影響表現在隨處理天數的增加，施用銨態氮處理和CK的SOD活性呈明顯的上升趨勢，施用硝態氮處理的SOD活性略有下降。在處理20 d時，3個處理之間差異顯著，其SOD的活性依次為硝態氮>銨態氮>CK；在處理40 d時，施用銨態氮處理與CK的SOD活性顯著高于施用硝態氮處理。說明植物體內所具有的活性氧清除酶系統和具有抗性特征的生理活性被誘導，SOD在此誘導下，其活性逐漸增加，用以清除脅迫下植物體內產生的過多的氧自由基。

如圖6所示，在不同形態氮肥處理下，油橄欖幼苗POD活性隨處理天數的增加呈急劇上升。處理20 d時，施用硝態氮處理的POD活性顯著高于其他處理；處理40 d時，3個處理的油橄欖幼苗POD活性都有所升高，這是植物對環境適應的共同響應。因為植物在遭到逆境脅迫時，產生的氧自由基數量增多，為了抵抗逆境對植物造成的傷害，SOD的活性增加，以便清除氧自由基，減少膜脂過氧化[16]。POD活性的增加可能是由于外源氮的施用對油橄欖幼苗產生了一些對植物體有害的過氧化物，隨著這種過氧化物的增加，POD利用02-來催化這些對自身有害的過氧化物（POD底物）的氧化和分解，由于底物濃度的增加而誘導POD活性逐漸增加所致，除此之外，在處理40 d時，3個處理間差異顯著，且POD活性依次為施用硝態氮>施用銨態氮>CK，說明施用硝態氮處理可以在一定程度上有效抑制膜脂過氧化。

過氧化氫酶是一類廣泛存在于植物、動物和微生物體內的酶，其生物學功能是催化細胞內過氧化氫的分解，防止體內過氧化的發生[17]。在不同形態氮肥處理下，油橄欖幼苗CAT活性隨處理天數的增加呈上升趨勢（圖7）。在處理20 d時，施用銨態氮的CAT活性顯著高于其他處理；在處理40 d時，三者之間差異顯著，CAT活性依次為施用硝態氮>施用銨態氮>CK。說明在施用硝態氮時，植株CAT活性顯著增加，有效防止了過氧化，減少了其對植株的傷害。

3 小結與討論

本試驗采用2種不同氮源，模擬油橄欖自然生長環境，通過比較其生理指標的變化，從而找到最佳氮源。結果表明，在施用外源氮肥時，可有效增加植株葉片的葉綠素含量，提高植株的光合作用速率。施用外源氮能有效促進植物的生長，提高植物的產量。在施用不同形態的氮肥（硝態氮和銨態氮）時，施用硝態氮能夠增加油橄欖葉片中可溶性蛋白的含量，延緩衰老，除此之外，還能有效抑制油橄欖可溶性糖含量的減少。然而，在施用銨態氮時，在一定程度上對油橄欖幼苗產生了脅迫作用，導致MDA含量急劇上升，SOD活性顯著升高。在施用硝態氮時，POD和CAT活性顯著高于施用銨態氮，說明施用硝態氮可以在一定程度有效防止過氧化，減少對植株的傷害。

從本研究結果來看，硝態氮和銨態氮對植物的生長都有促進作用，相同情況下，施用相同濃度的不同形態氮肥，從植株葉綠素、可溶性蛋白質、可溶性糖、MDA含量，SOD、POD、CAT活性的變化來看，施用硝態氮可能更有助于油橄欖幼苗的生長。但試驗中未考慮氮素中NH4+會發生硝化作用，NO3-會發生反硝化作用，在一定程度上會影響試驗的效果。此外，試驗中所用的NH4NO3中既含有NH4+，又含有NO3-，存在一定程度的試驗誤差。因此，如需更精確的結果，還需進一步研究。

參考文獻：

[1] 農業部林業局.油橄欖栽培[M].北京：農業出版社，1975.

[2] 勞秀榮.果樹施肥手冊[M].北京：中國農業出版社，2000.

[3] 張禮忠，毛知耘.植物的無機營養[M].北京：農業出版社，1992.

[4] 閔安民，王 宇，費 楠.油橄欖幼樹期施肥試驗初報[J].西部林業科學，2004（4）：61-64.

[5] 宋朝暉，丘書志，鄭德強.油橄欖施肥與灌溉[J].甘肅科技，2005（9）：184-185.

[6] 安 平.土耳其油橄欖葉樣分析與施肥[J].福建林業科技，1990（1）：54-56.

[7] 徐緯英.油橄欖及其栽培技術[M].北京：中國林業出版社，2004.

[8] 張志良.植物生理學實驗指導[M].第三版.北京：高等教育出版社，2003.

[9] 鄒 琦.植物生理學實驗指導[M].北京：中國農業出版社，2000.

[10] 蕭浪濤，王三根.植物生理學實驗技術[M].北京：中國農業出版社，2005.

[11] 陳曉敏.測定切花中過氧化氫酶活性的三種常用方法的比較[J].熱帶農業科學，2002，22（5）：13-16.

[12] 樊后保，黃玉梓.陸地生態系統氮飽和對植物影響的生理生態機制[J].植物生理與分子生物學學報，2006，32（4）：395-402.

[13] 黃亞成，秦云霞.植物中活性氧的研究進展[J].中國農學通報，2012，28（36）：219-226.

[14] 王 云，陳 堯，錢亞如，等，鎘脅迫對不同品種小麥幼苗生長和生理特性的影響[J].生態學雜志，2008，27（5）：767-770.

[15] 王艷芳，韓 冰，張占雄，等.錫林郭勒草原克氏針茅抗旱生理變化的研究[J].草業科學，2006，23（2）：22-26.

[16] 張永峰，殷 波.混合鹽堿脅迫對苗期紫花苜蓿抗氧化酶活性及丙二醛含量的影響[J].草業學報，2009，18（1）：46-50.

[17] 南芝潤，范月仙.植物過氧化氫酶的研究進展[J].安徽農學通報，2008，14（5）：27-29.