葉面噴施磷酸二氫鉀對菊花蕾期葉片生理生化指標的影響

摘要：為了探究根外補充磷鉀肥對菊花蕾期生理生化指標的影響，以菊花（Chrysanthemum morifolium Ramat.）姹紫嫣紅為材料，在定頭后用1 000、2 000和4 000 mg/L的磷酸二氫鉀（KH2PO4）進行全株葉面噴霧處理，測定菊花蕾期葉片生理生化指標的變化。結果表明，隨著處理濃度的提高，KH2PO4對菊花蕾期葉片生理活動的促進作用先升高后降低，其中以2 000 mg/L處理的效果最佳。2 000 mg/L KH2PO4處理明顯提升菊花蕾期葉片中超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、硝酸還原酶（NR）活力和降低超氧陰離子自由基（O2.-）產生速率，與對照相比，葉綠素（Chl）、可溶性糖和可溶性蛋白質含量在蕾期的后期極顯著增加。當KH2PO4濃度高達4 000 mg/L時，其促進作用下降。

關鍵詞：磷酸二氫鉀（KH2PO4）；菊花（Chrysanthemum morifolium Ramat.）；蕾期；葉片；生理生化

中圖分類號：S682.1+1；Q945.79 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）01-0124-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.01.033

菊花（Chrysanthemum morifolium Ramat.）為菊科（Compositae）菊屬（Chrysanthemum L.）多年生宿根花卉。其種下有極其豐富的變異品種，被譽為世界兩大花卉育種奇觀之一，具有很高的觀賞和經濟價值[1]。中國擁有豐富的菊花品種，是菊花的起源中心和菊屬種質資源的分布中心。菊花是國際公認的四大切花之一，在許多國家的花卉生產中均是很重要的產業方向，在生產比例中名列前茅[2，3]。

磷酸二氫鉀（KH2PO4）是一種常用的優質無氯磷鉀復合肥，已廣泛施用于各種糧食、經濟作物及瓜果、蔬菜等，尤其適用于煙草、柑橘、茶葉等忌氯作物，是農業部指定推廣發展的優良化肥品種[4]。KH2PO4既提供磷也提供鉀，適用于各種土壤和作物[5，6]。根外追肥技術是利用植物葉片可以吸收養分的特點，人為向葉片噴施營養元素用以滿足植物對養分需求的一種施肥技術，對改善植物營養狀況和促進植物生長具有重要作用[7]。王文學等[8]的研究表明根外追肥能提升桑樹的品質與產量；王興軍[9]報道根外追肥能提高新疆楊樹葉片內葉綠素含量及保護酶活性。有關資料顯示，國內外對菊花分類、鑒定、化學、臨床、藥理等方面的研究均有報道，但有關根外追肥對菊花影響的研究較少，而根外追施KH2PO4對菊花的影響國內尚未見相關報道。為此，采用不同濃度的KH2PO4水溶液處理營養生長時期的菊花，力求通過改善營養生長提高葉片的生理活動而使其對花器官的發育起調節與促進作用，進一步提高菊花的觀賞價值，以期為菊花的優質栽培提供一定的依據。

1 材料與方法

1.1 選材及處理

菊花選用姹紫嫣紅品種，菊花試驗樣品取自河南師范大學花卉園。

選取生長一致的菊花姹紫嫣紅植株，從定頭（即最后一次摘心）至花蕾出現，用1 000、2 000和4 000 mg/L的KH2PO4進行全株葉面噴霧處理，每3 d處理一次（18：00～19：00進行），共處理6次，以噴灑去離子水作為對照，各處理最終選取長勢一致的菊花30株作為試驗材料。

1.2 生理生化指標的測定

當菊花花蕾達到小米粒大小時（9月8日）對其葉片（從花蕾往下取第4、5節的葉片）進行生理生化指標的測定，每5 d測定1次，至花開為止，每個樣品3次重復，測定結果取平均值。各指標的測定值均以鮮重計。葉綠素（Chl）含量的測定采用分光光度法[10]；可溶性蛋白質含量的測定采用考馬斯亮藍G-250比色法；過氧化物酶（POD）活力的測定采用愈創木酚法；超氧化物歧化酶（SOD）活力的測定采用氮藍四唑法[11]；可溶性糖含量的測定采用蒽酮比色法；超氧陰離子自由基（O2.-）產生速率的測定采用羥氨氧化法[12]；硝酸還原酶（NR）活力的測定采用磺胺比色法[13]。

1.3 數據分析

試驗數據用SPSS 13.0軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 KH2PO4對菊花姹紫嫣紅蕾期葉片葉綠素含量的影響

由圖1至圖3可知，菊花姹紫嫣紅蕾期葉片中Chla、Chlb以及總Chl含量前期變化不大，后期略有上升。KH2PO4各濃度處理總體上均能提高菊花蕾期葉片中Chl含量，其中以2 000 mg/L KH2PO4提高效果最為明顯。在9月28日，與對照相比，2 000 mg/L處理菊花姹紫嫣紅葉片中Chla、Chlb和總Chl含量分別提高了22.1%、18.7%和25.5%，4 000 mg/L處理菊花姹紫嫣紅葉片中Chla和總Chl含量分別提高了18.5%和18.6%，與對照相比差異均達極顯著水平。

2.2 KH2PO4對菊花姹紫嫣紅蕾期葉片可溶性糖含量的影響

由圖4可知，菊花姹紫嫣紅蕾期葉片中可溶性糖含量隨時間推移呈小幅上升趨勢，在蕾期后期（即開花之前）上升速度加快。經不同濃度KH2PO4處理后，各處理菊花姹紫嫣紅蕾期葉片的可溶性糖含量與對照相比有不同程度的增加，其中2 000 mg/L KH2PO4處理的效果最好。9月18日和9月23日，2 000 mg/L KH2PO4處理可溶性糖含量與對照相比分別提升了29.2%和26.8%，差異達顯著水平。9月28日，2 000 mg/L和4 000 mg/L KH2PO4處理下菊花姹紫嫣紅可溶性糖含量與對照相比分別提升了41.9%和37.4%，差異均達極顯著水平。

2.3 KH2PO4對菊花姹紫嫣紅蕾期葉片可溶性蛋白質含量的影響

由圖5可知，菊花姹紫嫣紅蕾期葉片中可溶性蛋白質含量從中期開始明顯上升，不同濃度的KH2PO4處理總體上提高了菊花姹紫嫣紅葉片中可溶性蛋白質的含量。經2 000 mg/L KH2PO4處理后，菊花姹紫嫣紅葉片中可溶性蛋白質的含量提高最明顯。9月13日，與對照相比，2 000 mg/L KH2PO4處理菊花姹紫嫣紅可溶性蛋白質含量提高23.4%，兩者差異達顯著水平；9月18日，1 000、2 000和4 000 mg/L KH2PO4處理的可溶性蛋白質含量分別比對照高23.9%、26.7%和18.5%，與對照相比差異均達極顯著水平；9月23日，2 000 mg/L KH2PO4處理的可溶性蛋白質含量比對照高17.8%，兩者差異達極顯著水平，而1 000和4 000 mg/L KH2PO4處理的可溶性蛋白質含量分別比對照高10.4%和13.5%，兩者差異達顯著水平；9月28日，2 000 mg/L KH2PO4處理的可溶性蛋白質含量比對照高16.2%，兩者差異達極顯著水平。

2.4 KH2PO4對菊花姹紫嫣紅蕾期葉片NR活力的影響

由圖6可知，菊花姹紫嫣紅葉片中NR活力在整個蕾期小幅度持續上升，中后期的上升程度較前期明顯，該變化與可溶性蛋白質含量的變化趨勢基本一致。經不同濃度的KH2PO4處理后，NR活力總體有不同程度的提高，其中2 000 mg/L KH2PO4處理的提高較明顯。

2.5 KH2PO4對菊花姹紫嫣紅蕾期葉片POD活力的影響

由圖7可知，菊花姹紫嫣紅蕾期葉片中POD的活力在前期（9月18日之前）上升較快，之后較為平穩。在不同濃度的KH2PO4處理中，2 000 mg/L KH2PO4處理的POD活力提升較明顯。

2.6 KH2PO4對菊花姹紫嫣紅蕾期葉片SOD活力的影響

由圖8可知，菊花姹紫嫣紅蕾期葉片中SOD活力隨花蕾的發育呈現持續上升趨勢。經不同濃度的KH2PO4處理后，菊花姹紫嫣紅葉片SOD活力總體高于對照，其中2 000 mg/L KH2PO4處理的提高較大。

2.7 KH2PO4對菊花姹紫嫣紅蕾期葉片O2.-產生速率的影響

據圖9可知，菊花姹紫嫣紅在整個花蕾期葉片中O2.-產生速率一直保持比較穩定的狀態，直到開花臨近時才有一定幅度的下降。不同濃度的KH2PO4處理均降低了菊花蕾期葉片中O2.-的產生速率，其中2 000 mg/L KH2PO4處理的最低。

3 小結與討論

磷肥可促進氮素代謝，又是多種重要化合物如三磷酸腺苷等大分子物質的結構組分，在提高植物抗逆性方面也具有重要的作用[14，15]。鉀與植物體內的許多代謝過程密切相關，如光合作用、呼吸作用和碳水化合物、脂肪、蛋白質的合成等[16，17]。故磷肥和鉀肥是農作物不同生長發育階段最常利用的根外追肥。

Chl在植物葉片中的含量通常是用來衡量葉片光合作用強弱的主要指標之一[18]。可溶性糖在細胞中既可作為植物主要的滲透調節劑，對原生質膠體狀態的穩定有很重要的作用，又能作為生命活動的主要能量來源，并為細胞中其他有機溶質的合成提供碳架[19]。據譚家偉[20]報道，0.2%的KH2PO4溶液能促進盆栽金盞菊幼苗生長，增加其Chl含量，滿足金盞菊生長對養分的長期需求。本研究結果顯示，經不同濃度的KH2PO4處理后，菊花姹紫嫣紅蕾期葉片中Chl和可溶性糖含量都有不同程度的提高，尤其是在蕾期后期（9月28日），2 000 mg/L KH2PO4處理與對照相比，兩種物質的含量均達極顯著差異，變化趨勢相近。表明KH2PO4可能通過提高菊花葉片中葉綠素含量來促進葉片光合作用能力的提升，提高干物質的積累，保證其對生殖生長的代謝庫——花器官營養物質的輸送，為促進開花，延長花壽命奠定了重要的物質基礎。

NR是植物氮素代謝的關鍵酶和限速酶，其活力的高低與植物對氮素的同化與利用和細胞中有機氮化合物的含量密切相關，同時也對植物的光合、呼吸及其他代謝活動產生重要影響[21]。因此，植物葉片內的蛋白質含量多少與植物體中硝酸還原酶含量的高低有直接的聯系。在作物栽培上，硝酸還原酶的活力是作物營養的重要指標[22]。植物體內的可溶性蛋白質一般是參與各種代謝反應的酶類，其含量是一個重要的生理生化指標，植物花器官的形態建成是一個強烈代謝變化伴隨形態變化的過程，對可溶性蛋白質的需求量很大[23]。本研究表明，菊花姹紫嫣紅花蕾初期，葉片中可溶性蛋白質含量增加不明顯，但隨花蕾的發育其含量在中期快速上升并穩步增加，這與NR活力的變化趨勢相呼應。經過KH2PO4處理后，菊花姹紫嫣紅蕾期葉片NR活力上升，可溶性蛋白質含量增加，代謝活動提高，使葉片作為代謝源的能力加強，對花蕾發育有明顯的促進作用。

植物體伴隨代謝活動過程會產生并積累活性氧與自由基，這些活性氧與自由基能夠破壞植物體內許多生物大分子物質。SOD和POD是活性氧與自由基傷害酶系統的兩種重要的保護酶[24]。O2.-自由基是氧氣轉化產生的第一個自由基，該自由基自身具有毒性，并且在經過一系列反應之后還可以生成其他活性氧類的物質，導致生物體遭受到進一步的毒害作用[25]。本研究發現，不同濃度KH2PO4處理的菊花姹紫嫣紅蕾期葉片的SOD和POD活力與對照相比均有提升，O2.-的產生速率都有不同程度的下降，表明KH2PO4對于清除自由基，阻止葉片衰老，保持和提升葉片細胞的正常生理活動有著積極的作用。

總之，以1 000、2 000和4 000 mg/L的KH2PO4對菊花姹紫嫣紅從定頭到花蕾出現期進行根外追施處理，菊花蕾期葉片中Chl和可溶性糖含量增加，二者變化趨勢一致，其中以花蕾發育的中后期即開花前期增加尤其明顯，為開花提供了重要的物質基礎，有助于花器官形成；NR活力和可溶性蛋白質含量的增加以蕾期中期最為明顯，二者動態變化基本一致，使得葉片代謝活動加強，有利于營養物質的籌備以及對花蕾的供應；主要抗氧化酶SOD和POD活力提升與O2.-的產生速率的下降也以蕾期的中后期較為明顯，有利于清除葉片細胞活性氧類物質，保持和提升其生理活動。上述各濃度處理的效果均以2 000 mg/L KH2PO4處理的較佳。

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