不同施氮量對干旱下狗牙根抗氧化酶活性及滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的影響

孫曉梵，張一龍，李培英，2，3*，孫宗玖，2，3

（1. 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052；2. 新疆草地資源與生態(tài)自治區(qū)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆 烏魯木齊 830052；3. 西部干旱區(qū)草地資源與生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆 烏魯木齊 830052）

干旱脅迫是限制草坪生長的最主要非生物脅迫因素［1］，且在干旱季節(jié)或地區(qū)，人草爭水時(shí)，園林綠化用水首先受到限制，導(dǎo)致草坪出現(xiàn)因不能及時(shí)灌溉而枯黃甚至死亡的現(xiàn)象，從而影響草坪的可持續(xù)利用。對草坪草而言，干旱脅迫會降低草坪質(zhì)量，影響其景觀和功能發(fā)揮，甚至因極端干旱而死亡導(dǎo)致巨大經(jīng)濟(jì)損失［2］。干旱脅迫會降低植物凈光合速率和氣孔導(dǎo)度［3］，造成電子傳遞鏈的不平衡，促進(jìn)活性氧（reactive oxygen species，ROS）的產(chǎn)生，導(dǎo)致膜脂過氧化，使膜半滲透性功能改變、喪失［4］；同時(shí)植物也會通過積累滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)以降低細(xì)胞水勢、維持細(xì)胞吸水能力［5］，緩解干旱危機(jī)。

氮素是植物生長發(fā)育過程中必需的元素之一［6］，它參與調(diào)節(jié)植物在干旱下的適應(yīng)、修復(fù)能力，影響植物的抗旱性。研究發(fā)現(xiàn)，干旱下適度氮素營養(yǎng)可提高植物抗旱性。例如，干旱前施1.68 g·L?1高氮可以提高馬鈴薯（Solanum tuberosum）幼苗超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）活性，抑制丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量積累［7］；225 kg·hm?2的氮素可增強(qiáng)玉米（Zea mays）的抗旱性［8］；Ahmadi 等［9］研究發(fā)現(xiàn)重度干旱脅迫時(shí)，施0.13 g·kg?1氮素（高氮）可以促進(jìn)油菜（Brassica napus）游離脯氨酸（proline，Pro）含量積累，提高其抗旱性。干旱脅迫下紫蘇（Perilla frutescens）幼苗脯氨酸和可溶性蛋白（soluble protein，SP）含量隨施氮量的增加表現(xiàn)出先升高后降低的趨勢［10］。在草坪草上，有研究發(fā)現(xiàn)氮添加會導(dǎo)致草坪草地上生物量增加，加劇土壤水分消耗，從而導(dǎo)致更極端的干旱脅迫［11］。但也有研究認(rèn)為適量施氮可促進(jìn)草坪草抵御逆境。例如Chang 等［12］研究發(fā)現(xiàn)氮素可以通過促進(jìn)抗氧化代謝和氮代謝來提高匍匐翦股穎（Agrostis stolonifera）的耐旱性；李靜靜等［13］發(fā)現(xiàn)干旱前施15.0 mmol·L?1的NaNO3可提高草地早熟禾（Poa pratensis）葉片相對含水量和細(xì)胞抗氧化酶活性，來維持較高的草坪質(zhì)量。綜上所述，干旱下施氮能否促進(jìn)草坪草抗旱性提高可能因草種、干旱程度、氮肥種類不同而不同。

狗牙根（Cynodon dactylon）是暖季性草坪草中抗旱性較強(qiáng)的物種之一，其在生長過程中對氮肥的需求量也較高。目前，外施氮素對狗牙根的研究主要集中在施用量對生長及草坪質(zhì)量的影響［14］。干旱條件下氮素添加對草坪草的抗旱作用還存在一定爭議，對草坪質(zhì)量、生長以及干旱后恢復(fù)影響還有待探討。因此，本研究擬開展不同施氮量對干旱脅迫下狗牙根幼苗生長及生理指標(biāo)影響的研究，為生產(chǎn)及干旱逆境下狗牙根草坪是否能施氮以及施氮量提供技術(shù)及理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料新農(nóng)1 號狗牙根（C. dactylon‘Xinnong No.1’）種子，2017年采收自新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)三坪農(nóng)場。于2020年6月進(jìn)行狗牙根育苗工作。將其播種在裝有體積比為花土∶河沙∶草炭土=2∶2∶1 的花盆中（直徑14 cm，高14 cm），每盆裝土1.5 kg。土壤有機(jī)質(zhì)含量為15.95%，土壤堿解氮含量為129.58 mg·kg?1，土壤速效磷含量為13.59 mg·kg?1，土壤速效鉀含量為99.75 mg·kg?1。每盆種子播量為0.3 g，每3 d 灌溉1 次，待生長至苗齡45 d 時(shí)進(jìn)行干旱試驗(yàn)處理。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)5 個(gè)處理，包括：1）正常灌溉+無氮（CK）、2）干旱+無氮（D）、3）低氮+干旱（DL）、4）中氮+干旱（DM）、5）高氮+干旱（DH），每個(gè)處理8 次重復(fù)。對照、低氮、中氮、高氮處理中分別添加0、1.5、7.5 和15.0 mmol·L?1硝酸銨（NH4NO3）。干旱脅迫前，每盆分別灌溉添加相應(yīng)氮濃度的蒸餾水400 mL（土壤含水量達(dá)到40%左右）；干旱試驗(yàn)開始后，干旱處理采用每3 d 補(bǔ)充50%蒸散量的方式模擬大田緩慢干旱，正常灌溉處理及復(fù)水處理每3 d 進(jìn)行100%蒸散量的灌溉，每3 d 澆灌一次。在干旱至0、7、14 d、復(fù)水后7 d 進(jìn)行取樣，葉片鮮樣用于測定葉片相對含水量（relative water content，RWC）、相對電導(dǎo)率（relative electric conductivity，REC），其余指標(biāo)采用液氮?80 ℃速凍保存樣進(jìn)行測定，每個(gè)指標(biāo)取3 次重復(fù)。

1.3 測定指標(biāo)與方法

體積土壤含水量（volume water content，VWC）采用MP508 土壤水分傳感器測定，參考黃昌勇［15］的方法，利用土壤含水量（soil water content，SWC）與VWC 的擬合方程進(jìn)行SWC 的計(jì)算。草坪質(zhì)量（turf quality，TQ）參照美國草坪草評價(jià)體系（national turfgrass evaluation program，NTEP）標(biāo)準(zhǔn)［16］，以草坪的密度、色澤、質(zhì)地、均一性進(jìn)行評分，最好質(zhì)量為9 級，死亡或枯黃草坪為0 級，6 級為可接受的正常草坪。采用飽和稱重法［17］測定RWC。采用電導(dǎo)儀法測定REC。采用上海優(yōu)選生物有限公司試劑盒測定過氧化氫（hydrogen peroxide，H2O2）含量。SOD 活性采用氮藍(lán)四唑光化還原法、過氧化物酶（peroxidase，POD）活性采用愈創(chuàng)木酚法、采用過氧化氫分解法測定過氧化氫酶活性（catalase，CAT）、采用硫代巴比妥酸法測定MDA 含量、采用考馬斯亮藍(lán)法［18］測定SP 含量。采用茚三酮顯色法［19］測定Pro 含量。采用蒽酮比色法［20］測定可溶性糖（soluble sugar，SS）含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2016 進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，采用SPSS 21.0 軟件中One-way ANOVA 進(jìn)行各處理間方差分析，分析方法采用Duncan 法，顯著性水平判斷依據(jù)為P＜0.05。采用Origin 2018 進(jìn)行圖的制作以及主成分分析。采用clustvis 網(wǎng)頁進(jìn)行熱圖聚類分析與繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 干旱和復(fù)水過程中土壤含水量

由圖1 可知，干旱處理前（0 d），各處理間土壤含水量（SWC）維持在39.56%～40.73%，無顯著差異（P＞0.05），土壤水分條件保持一致。干旱7 與14 d時(shí)干旱各處理的SWC 分別為22.57%～24.09% 和12.51%～13.09%，且高氮+干旱（DH）處理SWC 低于其他3 個(gè)干旱處理，說明DH 處理導(dǎo)致狗牙根更多的利用土壤水分。而復(fù)水后，各處理土壤含水量均有一定程度恢復(fù)，且DH 處理顯著低于CK，但與其他3個(gè)干旱處理無顯著差異（P＞0.05）。

圖1 干旱及復(fù)水對土壤含水量的影響Fig. 1 Effects of drought and re-watering on soil water content不同小寫字母表示處理間差異顯著（P＜0.05），大寫字母CK、D、DL、DM、DH 分別表示正常灌溉+無氮、干旱+無氮、低氮+干旱、中氮+干旱、高氮+干旱，數(shù)字0、7、14、R-7 分別代表第0、7、14 天及復(fù)水7 天后的處理天數(shù)，下同。Different lowercase letters indicate significant difference between treatments （P＜0.05）. CK，D，DL，DM，DH indicate normal irrigation+No-n， drought+No-n， low-n+drought，medium-n+drought，high-n+drought respectively，the numbers 0，7，14 and R-7 represent the treatment days after day 0，7，14 and the 7th day after re-watering respectively.The same below.

2.2 不同施氮量對干旱及復(fù)水下狗牙根幼苗草坪質(zhì)量及相對含水量的影響

干旱會導(dǎo)致TQ 降低，干旱7 d 時(shí)，土壤相對含水量為58.48%，處于中等干旱，各干旱處理TQ 與對照均無顯著差異（P＞0.05）；干旱14 d，土壤處于重度干旱，4 個(gè)干旱處理的TQ 顯著低于對照（P＜0.05），但DM 處理TQ 為6.25 分，顯著優(yōu)于D 處理；復(fù)水后DM 處理恢復(fù)較好，草坪質(zhì)量表現(xiàn)與對照間無顯著差異，為7.5分（P＞0.05，圖2）。

隨著干旱加劇，葉片RWC 呈下降趨勢。干旱7、14 d 葉片RWC 均表現(xiàn)出3 個(gè)干旱施氮處理相比干旱處理顯著增加（P＜0.05），且DM 處理表現(xiàn)最優(yōu)，其與7、14 d 干旱處理相比，葉片RWC 分別增加了29.01%、60.98%。復(fù)水后，中氮處理葉片RWC 恢復(fù)至78.34%，但仍顯著低于對照（P＜0.05，圖2）。

圖2 干旱及復(fù)水下不同施氮量對狗牙根幼苗草坪質(zhì)量和葉片相對含水量的影響Fig. 2 Effects of different nitrogen rates on turf quality and leaf relative water content of bermudagrass seedlings under drought and re-watering

2.3 不同施氮量對干旱及復(fù)水下狗牙根幼苗葉片膜透性的影響

隨干旱程度加深，REC 呈上升趨勢。與干旱對照相比，施氮一定程度降低了干旱下葉片REC，且DM 處理表現(xiàn)較好，干旱7、14 d 較D 處理相比，REC 分別顯著降低了48.29%和60.94%（P＜0.05）；干旱14 d 時(shí)，高氮導(dǎo)致葉片受害加劇，葉片REC 高于中、低氮處理，與干旱對照REC 相似。復(fù)水后中氮、高氮處理表現(xiàn)REC 較低，受害較輕（圖3）。

圖3 干旱及復(fù)水下不同施氮量對狗牙根幼苗相對電導(dǎo)率及丙二醛含量的影響Fig. 3 Effects of different nitrogen rates on relative electric conductivity and MDA content of bermudagrass seedlings under drought and re-watering

干旱會使狗牙根MDA 含量升高，但DM 處理在各處理時(shí)間段內(nèi)均與對照無顯著差異（P＞0.05），說明其受害較輕；高氮處理在干旱14 d 時(shí)表現(xiàn)出MDA 含量與干旱對照無顯著差異（P＞0.05），說明高施氮量在重度土壤干旱時(shí)會導(dǎo)致狗牙根膜脂過氧化程度加劇（圖3）。

2.4 不同施氮量對干旱及復(fù)水下狗牙根幼苗過氧化氫含量和抗氧化酶活性的影響

與正常灌溉相比，干旱會促進(jìn)狗牙根體內(nèi)H2O2積累。干旱7 d 時(shí)各干旱處理H2O2含量隨施氮濃度升高而降低，且DM 和DH 處理較D 處理分別顯著降低31.06%與34.92%（P＜0.05）；干旱14 d 時(shí)，D 處理H2O2含量持續(xù)上升，但DM 和DH 處理仍維持在較低水平，比D 處理低23.74%、22.57%（圖4）。

圖4 干旱及復(fù)水下不同施氮量對狗牙根幼苗H2O2含量及抗氧化酶活性的影響Fig. 4 Effects of different nitrogen rates on H2O2 content and antioxidant enzyme activities of bermudagrass seedlings under drought and re-watering

對于POD 活性而言，干旱0 d 時(shí)施氮處理間無顯著差異但均顯著高于CK 及D 處理（P＜0.05）；干旱至7 d，D、DL、DM 和DH 處理之間無顯著差異（P＞0.05），但均顯著高于CK 處理（P＜0.05）；干旱至14 d 時(shí)，POD 活性達(dá)到峰值，且DM 和DH 處理均顯著高于D 處理（P＜0.05），分別提高163.73%和152.60%。復(fù)水后施氮處理POD 活性均顯著下降（P＜0.05），恢復(fù)至對照水平，但D 處理仍保持較高值（圖4）。

狗牙根葉片CAT 活性變化較為復(fù)雜。干旱0 d 時(shí)，施氮處理間無顯著差異但均顯著低于D 處理。干旱至7 d，DL 處 理CAT 活 性 達(dá) 到 峰 值，DM 和DH 處 理 仍 低 于 對 照；而 干 旱14 d 時(shí)，DM 處 理 較D 處 理 顯 著 提 高 了38.46%（P＜0.05）。復(fù)水后，CAT 活性變化隨施氮量增加而增加，DH 處理達(dá)最高值，較D 處理顯著提高了54.16%（P＜0.05，圖4）。

在干旱0 和7 d 時(shí)，狗牙根葉片SOD 活性表現(xiàn)出隨施氮濃度升高而升高的趨勢，DH 處理較D 處理分別顯著提高了58.14%和55.33%（P＜0.05）；干旱14 d 時(shí)，DM 處理SOD 活性達(dá)到峰值，較D 處理顯著提高了154.40%（P＜0.05），而DH 處理SOD 活性再無上升并與7 d 維持在同一水平，但仍顯著高于D 處理（P＜0.05）。復(fù)水后，除DM 外，其余處理間無顯著差異（P＞0.05，圖4）。

2.5 不同施氮量對干旱及復(fù)水下狗牙根幼苗滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響

在干旱0 d 時(shí)各處理間SP 含量無顯著差異（P＞0.05），維持在24.91～26.91 mg·g?1。但干旱會促進(jìn)體內(nèi)SP的積累，干旱至7 d，DM 和DH 處理較D 處理分別顯著提高27.72%與25.09%（P＜0.05）。干旱至14 d 時(shí)，D 和DL 處理SP 含量下降，但DM 和DH 處理仍維持在較高水平，比D 處理高61.75%、41.04%。復(fù)水后，除DM 外，其余處理間均無顯著差異（P＞0.05，圖5）。

在干旱0 d 時(shí)Pro 含量無顯著差異（P＞0.05），維持在60.35～70.43 μg·g?1。干旱至7 d，干旱各處理Pro 含量開始小幅上升，且DM 和DH 處理均顯著高于D 處理，Pro 含量提高49.66%和43.59%（P＜0.05）。干旱至14 d時(shí)，Pro 含量達(dá)到峰值，且DL、DM 和DH 處理均顯著高于D 處理，分別提高79.55%、144.71%和65.14%（P＜0.05）。復(fù)水后各處理Pro 含量基本恢復(fù)到原有水平（圖5）。

在干旱0 d 時(shí)SS 含量維持在14.56～19.15 mg·g?1。干旱至7 d，干旱各處理SS 含量開始小幅上升，且DH 處理顯著比D 處理提高了68.47%（P＜0.05）。干旱至14 d 時(shí)，SS 含量達(dá)到峰值，且DM 處理顯著高于D 處理31.53%（P＜0.05）。復(fù)水后各處理SS 含量顯著下降且低于CK 處理（P＜0.05，圖5）。

圖5 干旱脅迫及復(fù)水下不同施氮量對狗牙根幼苗可溶性蛋白、脯氨酸和可溶性糖含量的影響Fig. 5 Effects of different nitrogen rates on soluble protein，proline and soluble sugar content of bermudagrass seedlings under drought and re-watering

2.6 干旱7 和14 d 各指標(biāo)熱圖聚類分析及主成分分析

干旱7 d 時(shí)，首先D 和DL 聚為一類，繼而DM 和DH 聚為一類，再聚合CK，最終與D 和DL 聚合在一起；表現(xiàn)為中等干旱時(shí)DM 與DH 處理草坪性狀表現(xiàn)接近CK 處理。干旱14 d 時(shí)，同樣D 和DL 首先聚為一類，表現(xiàn)為二者性狀最接近，然后DM 和DH 聚為一類，最終與CK 合并到一起，表現(xiàn)為DM 處理TQ 最接近CK 處理。層次聚類分析發(fā)現(xiàn)，干旱7 d 時(shí)DM 和DH 處理與D 處理相比，增加了抗氧化酶SOD、POD 活性，提高SP、SS、Pro 含量，維持了較高的葉片相對含水量及草坪質(zhì)量；而干旱14 d 時(shí)DM 處理與D 處理相比，滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)SS、Pro、SP 含量及抗氧化酶CAT、SOD、POD 活性顯著增加，同時(shí)維持了較低的MDA、REC、H2O2含量。此外熱圖聚類分析也表明中度干旱脅迫時(shí)DH 處理與CK 草坪質(zhì)量較為接近，在重度干旱脅迫時(shí)DM 處理則更接近對照（圖6A，C）。

主成分分析（principal component analysis，PCA）是一種多元統(tǒng)計(jì)分析，可以簡化和降低高維復(fù)雜數(shù)據(jù)的維數(shù)，同時(shí)最大限度地保留原始信息。為評價(jià)兩種程度干旱脅迫下氮素的作用，進(jìn)行主成分分析可知，干旱7 d 時(shí)兩個(gè)主成分中PC1 占比48.8%，PC2 占比39.7%，干旱14 d 時(shí)兩個(gè)主成分中PC1 占比52.6%，PC2 占比36.4%。此外，還觀察到PCA 與熱圖分析的結(jié)果表現(xiàn)相同，干旱7 d 時(shí)PC1 顯示CK 處理與其他處理明顯分開，但DH 相對更接近。而PC2 顯示DH 和DM 處理與其他處理有明顯的分離，但相對接近CK。干旱14 d 時(shí)，PC1 顯示CK 處理與其他處理明顯分開，但DM 相對更接近。另一方面，PC2 顯示DM 處理與其他處理有明顯的分離，但相對接近CK。主成分分析和熱圖層次聚類分析均表明DM 和DH 處理可以減輕不同程度干旱效應(yīng)，使之更接近CK（圖6B，D）。

圖6 干旱下不同施氮量對狗牙根幼苗各指標(biāo)熱圖聚類分析以及主成分分析Fig. 6 Heat map cluster analysis and principal component analysis of different nitrogen application rates on the indexes of bermudagrass seedlings under drought

3 討論

3.1 干旱下狗牙根幼苗是否應(yīng)該施氮

干旱脅迫對草坪草生長、坪用質(zhì)量有很大的負(fù)面影響。通常情況下，干旱脅迫會造成TQ 和RWC 下降，REC、MDA 和H2O2含量逐漸上升。植物葉片中的RWC 隨著干旱脅迫程度增加而逐漸降低，而較高的葉片RWC可以保持細(xì)胞結(jié)構(gòu)［21］。本研究表明隨干旱程度加劇，狗牙根葉片RWC 和TQ 隨即降低，但施氮可以一定程度緩解其降低程度。中度干旱時(shí)（7 d），與D 處理相比，DM 和DH 處理可使狗牙根葉片RWC 和TQ 維持在相對較高水平；而重度干旱時(shí)（14 d），雖然DM 與DH 處理表現(xiàn)依然優(yōu)于D 處理，但DH 較DM 處理相對較低，這可能是由于過高氮素添加導(dǎo)致土壤水分降低，加劇了狗牙根體內(nèi)干旱程度，這與Hu 等［11］的研究結(jié)果相似。

前人研究發(fā)現(xiàn)，施適量氮可以緩解草坪草在干旱下受到的損傷，而過高的氮反而會造成其對干旱的敏感［22］。本研究發(fā)現(xiàn)，中度及重度干旱脅迫下施低氮對狗牙根幼苗抗旱性影響不大；而施中氮可以緩解中重度干旱對狗牙根幼苗造成的傷害。施高氮處理僅在良好水分條件下（0 d 和復(fù)水后）以及中度干旱下表現(xiàn)較高TQ，而重度干旱時(shí)表現(xiàn)為TQ 嚴(yán)重降低，這可能是由于干旱減少植物對營養(yǎng)的吸收，從而限制氮添加對植物代謝的影響［23］。高氮增加了土壤水分的消耗，導(dǎo)致后期葉片無法維持穩(wěn)定的含水量，植物內(nèi)環(huán)境出現(xiàn)紊亂，表現(xiàn)出損傷加劇現(xiàn)象。本研究還發(fā)現(xiàn)干旱復(fù)水后各處理組均表現(xiàn)向?qū)φ栈謴?fù)趨勢，且從TQ、RWC、REC 和MDA 指標(biāo)可以看出施中氮和高氮處理恢復(fù)效果更好。但中氮水平的適宜濃度以及提高狗牙根抗旱性的作用有待在生產(chǎn)中驗(yàn)證。

3.2 不同施氮量對干旱下狗牙根幼苗膜透性及抗氧化酶的影響

細(xì)胞膜是植物抵御逆境脅迫傷害的關(guān)鍵組織［24］，因此REC 及MDA 可以反映植物受害情況。本研究發(fā)現(xiàn)隨干旱程度加劇，狗牙根葉片REC 和MDA 呈持續(xù)增加趨勢，當(dāng)干旱至14 d 時(shí)，REC 最高的處理為D 和DH，說明干旱+不施氮和干旱+施高氮均能嚴(yán)重破壞細(xì)胞膜系統(tǒng)，導(dǎo)致其細(xì)胞膜透性顯著增加，而中氮處理顯著緩解了干旱條件下狗牙根幼苗細(xì)胞膜損傷。這與Fu 等［25］的研究結(jié)果相似，適量N 可以減少膜損傷。

面對干旱脅迫，植物進(jìn)化出許多抵御脅迫的方法。植物中抗氧化酶包括SOD、POD 和CAT，在清除過量的ROS 中起著重要作用，可以保持ROS 處于動態(tài)平衡。然而，一旦植物產(chǎn)生的ROS 超過抗氧化酶的清除能力，抗氧化系統(tǒng)就會遭到破壞［26］。本研究結(jié)果表明，隨干旱脅迫程度的加劇，H2O2含量會逐漸上升，無氮干旱處理在中度和重度干旱下均表現(xiàn)出較高的H2O2含量，而中氮和高氮處理可以顯著降低不同干旱程度下H2O2含量，減輕ROS 的積累。作為ROS 清除劑，POD、SOD、CAT 活性在干旱以及氮素處理下變化較為復(fù)雜。干旱脅迫7 d，POD 活性會因干旱脅迫而顯著上升，但4 個(gè)干旱處理組之間POD 活性并無顯著變化；CAT 活性則表現(xiàn)為在低氮處理較下為活躍，而施中氮和高氮處理顯著下降；SOD 活性則隨氮素濃度升高表現(xiàn)越活躍。干旱14 d 時(shí)，D 處理SOD 部分失活，POD 和CAT 活性則表現(xiàn)為在D 和DL 處理下顯著降低，這說明嚴(yán)重干旱下產(chǎn)生了大量的ROS 并超出了狗牙根葉片抗氧化酶的清除能力；而DM 和DH 處理下依舊保持活躍。這說明施氮可以顯著提高SOD、POD 和CAT 在持續(xù)干旱脅迫下的活性。這與艾雪瑩等［27］在高粱（Sorghum bicolor）上的研究結(jié)果相似，在干旱脅迫下施氮較不施氮處理可以提高植物的抗氧化酶（SOD、POD）活性和降低MDA 和H2O2含量；也進(jìn)一步說明植物抗氧化能力在很大程度上取決于氮的有效性，較高的氮可通過增強(qiáng)植物的抗氧化能力和抑制脂質(zhì)過氧化來提高植物的抗逆性［25］，因而適量氮肥可以提高干旱條件下植物保護(hù)酶活性、降低MDA 含量。

3.3 不同施氮量對干旱下狗牙根幼苗滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響

植物體內(nèi)的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)可以間接體現(xiàn)出植物對環(huán)境的適應(yīng)能力。Pro 在植物組織中的含量通常較低，在干旱脅迫下會不斷積累，其含量越高，證明其抗旱能力越強(qiáng)［28］。但在另外一些研究中，Pro 的積累是植物損傷的體現(xiàn)，而不是壓力耐受性的指標(biāo)［29］。脅迫下Pro 含量的增加可能是蛋白質(zhì)分解的結(jié)果，也可能是由于植物生長的減少導(dǎo)致脯氨酸使用的減少；而Pro 的積累可以降低細(xì)胞內(nèi)的滲透勢和水勢，為細(xì)胞提供繼續(xù)吸收水分的機(jī)會。

本研究發(fā)現(xiàn)，干旱下各處理不論是否施氮，其滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)變化規(guī)律是一致的。SP 含量在7 d 達(dá)到峰值，SS、Pro 含量在第14 天仍有上升趨勢，但在中度干旱時(shí)，DM 和DH 處理就能維持較高的SP、Pro 含量，且DH 還能維持較高的SS 含量。而重度干旱下，DM 與D 相比，其SP、Pro 和SS 含量均能保持在更高水平，說明狗牙根在水分虧缺時(shí)，施氮可促進(jìn)其體內(nèi)細(xì)胞合成小分子蛋白質(zhì)等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)來增大細(xì)胞滲透勢，緩解干旱對狗牙根幼苗細(xì)胞膜造成的傷害。趙永平等［10］在紫蘇幼苗抗旱研究中發(fā)現(xiàn)，滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量并不會隨干旱程度加劇一直升高，而本研究中僅D、DL 和DH 處理組表現(xiàn)出SP 含量呈先升高后降低趨勢，在中度干旱下就達(dá)到峰值，而Pro 和SS 含量則表現(xiàn)為隨干旱程度加劇逐漸上升，復(fù)水后再下降的趨勢。可能因?yàn)樾罗r(nóng)1 號狗牙根是較為耐旱的草種，在干旱14 d 時(shí)依舊能維持逆境下的應(yīng)激反應(yīng)，且施適宜的氮素可以使狗牙根在干旱逆境中維持較高的滲透調(diào)節(jié)功能。

4 結(jié)論

1）高氮處理（15 mmol·L?1）可促進(jìn)正常灌溉和中度干旱下狗牙根葉片抗氧化酶活性的提升，增強(qiáng)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量以適應(yīng)水分的緩慢流失，緩解干旱對其造成的影響。

2）與高氮處理相比，中氮處理（7.5 mmol·L?1）更能適應(yīng)重度干旱脅迫，主要表現(xiàn)在通過提高CAT、SOD 活性，增加SS、SP、Pro 含量來維持較高的葉片相對含水量及草坪質(zhì)量。

3）復(fù)水后，DM 和DH 處理恢復(fù)較快，可能是由于其在逆境脅迫時(shí)受到損傷較小，因而能盡快恢復(fù)。