生物及化學改良對堿脅迫下無花果生長發育的影響

許春苗 朱亞萍 石建業 康彩琴 陳靜

摘? ?要? ?為篩選黑堿無花果地最佳改良方法，以波姬紅無花果扦插苗為試材，采用盆栽澆灌黑堿土淋溶液的方式，研究生物[干草（DG）、鮮草（FG）]、化學（硫酸鉀、過磷酸鈣、硫酸亞鐵）添加對無花果植株生長及生理活性的影響。結果表明，堿脅迫顯著抑制了波姬紅無花果的生長發育，降低了葉片中葉綠素和蛋白質含量，致使過氧化氫酶（CAT）、過氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）活性顯著升高，葉片相對電導率顯著升高，添加各外源物質均對堿脅迫有緩解效應，與CK2相比Fe處理能顯著緩解堿脅迫的生長抑制效應，第24天時Fe處理下生長量增加120%，CAT酶活性降低55.03%，POD酶活性降低57.34%，SOD酶活性降低55.34%，脯氨酸含量下降44.57%，蛋白質含量下降8.13%，電解質外滲率下降26.22%。綜上，Fe（硫酸亞鐵）外源添加表現效果最優，可顯著緩解黑堿對無花果扦插苗生長發育的抑制作用。

關鍵詞? ?無花果；黑堿脅迫；生理活性；外源物質

我國西北地區光照充足，晝夜溫差大，為無花果生長提供了良好的環境條件。然而，由于受到降水量小、蒸發量大，以及長期不合理灌溉等因素影響，西北大部分地區土壤鹽堿化嚴重。目前改良鹽堿土主要依賴于化學、生物及物理方法?；瘜W改良主要是通過施用酸性鹽類物質增加土壤陽離子代換能力，增強土壤中微生物和酶的活性；生物措施主要是選用豆科植物、禾本科植物降低土壤鹽漬化程度；我國水資源匱乏，以淋洗排鹽為主要方式的物理排堿僅在少數地區可以應用。

我們以波姬紅無花果扦插苗為試驗材料，澆灌黑堿土淋溶液模擬堿脅迫環境，研究施入外源物質對無花果扦插苗生長發育的影響，以期篩選出最佳的堿脅迫緩解方法。

1? ?材料與方法

1.1? ?試驗材料? ?供試材料為溫室中扦插的波姬紅無花果苗，所用堿土均取自無花果園。

1.2? ?試驗設計? ?采集波姬紅無花果枝條，在地面50 cm以下埋土處理。將枝條取出，選擇健壯枝條摳芽后，按節扦插在戶外陰棚下育苗。10片真葉時，選擇長勢一致的幼苗進行堿脅迫處理。

采用澆灌堿地土壤淋溶液的方法，處理組每3天向各盆中澆灌1次150 mL堿土淋溶液（JS），對照組澆灌等量清水（QS）。每5天向各處理組分別加入已經準備好的外源物質，包括干草（DG）、鮮草（FG）），化學添加物硫酸鉀（K）、過磷酸鈣（P）、硫酸亞鐵（Fe），采樣測定各項指標，各處理重復3次，測樣4次。

1.3? ?測定指標與方法? ?采用氮藍四唑（NBT）法測定超氧化物歧化酶（SOD）活性，采用愈創木酚法測定過氧化物酶（POD）活性，采用紫外吸收法測定過氧化氫酶（CAT）活性，采用水合茚三酮法測定植物葉片脯氨酸含量。

1.4? ?數據統計與分析? ?用EXCEL 2010繪圖，用SPSS 14.0進行方差分析。

2? ?結果與分析

2.1? ?外源物質對堿脅迫下無花果生長的影響? 從圖1可以看出，堿脅迫對無花果扦插苗株高有顯著抑制作用，且外源物質能夠有效緩解其生長量下降。隨脅迫時間增加，CK1（清水）生長量基本保持不變，CK2（堿水）生長量持續下降。第14天株高均得到有效改善。第24天時，與CK2相比，其他處理株高分別上升1.9 cm、2.3 cm、1.9 cm、2.1 cm、3.5 cm；Fe處理顯著優于其他處理。

2.2? ?外源物質對堿脅迫下無花果葉綠素含量的影響? ?從圖2可以看出，堿脅迫對無花果扦插苗葉綠素含量有較大影響，且外源物質能夠有效緩解其葉綠素含量升高。隨脅迫時間增加，CK1葉片葉綠素含量基本保持不變，CK2葉綠素含量持續降低。在第14天時，葉片葉綠素含量出現增長；Fe處理優于其他處理。

2.3? ?外源物質對堿脅迫下無花果抗氧化酶活性的影響

2.3.1? ?對過氧化氫酶（CAT）活性的影響

從表3可以看出，堿脅迫對無花果扦插苗葉片中CAT酶活性有顯著影響，且外源物質添加能夠有效緩解CAT酶活性的升高。隨脅迫時間增加，CK1葉片CAT酶活性基本保持不變，CK2葉片CAT酶活性持續升高。第24天時，與CK2相比，其他處理組CAT酶活性分別降低44.28%、45.62%、47.37%、50.19%、55.03%；Fe處理顯著優于其他處理。

2.3.2? ?對過氧化物酶（POD）酶活性的影響

從表4可以看出，堿脅迫對無花果扦插苗POD酶活性有較大影響，且外源物質能夠有效緩解其POD酶活性的升高。隨脅迫時間增加，CK1 葉片中POD酶活性基本保持不變，CK2葉片POD酶活性持續升高。在第24天時，其他處理葉片POD酶活性與CK2差異顯著，較CK2分別降低48.23%、33.14%、43.78%、40.81%、57.34%；Fe處理顯著優于其他處理。

2.3.3? ?對超氧化物歧化酶（SOD）活性的影響

由表5可以看出，堿脅迫對無花果扦插苗SOD酶活性抑制作用明顯，且外源物質能夠有效緩解其SOD酶活性的升高。隨脅迫時間增加，CK1葉片SOD酶活性基本保持不變，CK2葉片SOD酶活性持續升高。在第24天時，其他處理與CK2相比SOD酶活性分別降低41.62%、37.84%、34.96%、42.54%、55.34%；Fe處理顯著優于其他處理。

2.4? ?外源物質對堿脅迫下無花果滲透調節物質的影響

2.4.1? ?對脯氨酸含量的影響

從表6可以看出，隨脅迫時間增加，CK1葉片脯氨酸含量基本保持不變，CK2脯氨酸含量持續升高。在第24天時，其他處理與CK2相比葉片中脯氨酸含量分別下降28.74%、27.4%、20.63%、18.03%、44.57%；Fe處理顯著優于其他處理。

2.4.2? ?對蛋白質的影響

從表7可以看出，隨脅迫時間增加，CK1蛋白質含量基本保持不變，CK2蛋白質含量持續上升。在第24天時，其他處理與CK2相比蛋白質含量分別下降7.07%、7.07%、0.21%、7.88%、8.13%；Fe處理顯著優于其他處理。

2.4.3? ?對電解質外滲率的影響

從表8可以看出，隨脅迫時間增加，CK1相對電導率基本保持不變，CK2相對電導率持續升高。在第24天時，其他處理與CK2相比相對電導率分別下降8.79%、6.81%、9.07%、13.07%、26.22%；Fe處理顯著優于其他處理。

2.5? ?幾種方法緩解效應綜合分析? ?綜上所述，幾種外源土壤改良物質對波姬紅無花果扦插苗堿脅迫下各項生理指標緩解效果差異較大，用單項指標衡量并不具有說服力，故而我們采用隸屬函數求出綜合生理指標的隸屬值，從而進一步分析幾種外源土壤改良物質對波姬紅無花果扦插苗堿脅迫下生理活性的影響，如表9? ?所示。

由表9可以看出，幾種外源土壤改良物質對堿脅迫下無花果扦插苗生理指標緩解程度不同，其中Fe處理各生理指標綜合隸屬值最大，為5.254 7；K處理各生理指標綜合隸屬值最小，為3.625 1；其他處理各生理指標綜合隸屬值介于中間。綜合比較，外源Fe添加可顯著緩解黑堿對無花果生長發育的抑制作用。

3? ?小結與討論

目前，鹽、堿危害對農業以及畜牧業生產的影響日益嚴重。鹽堿脅迫使土壤滲透勢下降，植物根系供養不足，造成細胞內活性氧增加，損傷蛋白質和核酸，最終導致植物受到不同程度的傷害。

一些化學、生物外源物質的施入可以改變鹽堿土理化性狀，從而降低鹽堿化程度，減輕鹽堿對植物的傷害?；瘜W改良物質如石膏、過磷酸鈣、硫酸亞鐵等，一是可以降低土壤鹽分，改善土壤通透性，促進團粒結構形成，加速土體脫鹽，防止返鹽；二是可以改變可溶性鹽基成分，增加鹽基代換容量，調節土壤pH值，同時可以補充氮、磷、鉀、鐵等營養元素，改土效果明顯。物理、生物改良，如在鹽堿地種植水稻、甜菜等耐鹽作物，或在鹽堿地覆蓋干草、秸稈等措施，可使土壤孔隙度增大，使鹽堿土水鹽運動規律發生改變。

本試驗選擇常用土壤改良劑，通過模擬堿脅迫對無花果扦插苗生長發育的影響，發現Fe處理在堿脅迫環境下可顯著增加植株生長量，提高葉片中葉綠素含量，顯著升高葉片氧化酶類活性（CAT、POD、SOD），降低脯氨酸、蛋白質含量及相對電導率，綜合比較緩解堿脅迫效果最佳，可為半干旱地區黑堿土大面積種植無花果及土壤改良提供一定理論參考。

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