腐殖酸及盐胁迫作用下郁金香叶片元素含量的吸收效应

作者: 过雪莹 陈静 张晗 平措央吉 唐东芹

腐殖酸及盐胁迫作用下郁金香叶片元素含量的吸收效应0

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(20、35、50 g/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Ca的吸收,但对K、P和Mg无显著影响,尤其是35 g/盆的施用量中Ca吸收最高,相当于对照的134.9%。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Mn元素,与对照组相比下降了28.1%;Zn、Mn、Fe和Cu的积累与腐殖酸的用量成正比,但B没有明显变化;高用量腐殖酸能显著促进郁金香对Zn、Cu的吸收,相当于对照的109.7%和1519%。盐胁迫会导致郁金香叶片中大量元素Ca和P、微量元素Zn和Cu的积累,但Mn含量减少,而Fe和B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P、Mg、Zn、Mn、Fe、Cu元素的积累,而K、Ca、B的含量无显著差异。相关分析表明,Ca、P、Cu、Zn、Mg、Mn、Fe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35 g/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S682.2+63文献标识码A

文章编号0517-6611(2022)13-0140-04

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2022.13.037

Absorption Effect of Humic Acid and Salt Stress on Element Content in Tulip Leaves

GUO Xue-ying,CHEN Jing,ZHANG Han et al(School of Design,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200240)

AbstractTo explore the effects of humic acid and salt stress on the absorption of nutrient elements in tulip leaves and the absorption effect under the joint action of humic acid and salt stress.Taking “SN zaoxia” tulip as the test material,the pot control experiment was carried out.The treatments with different contents of humic acid fertilizer (20,35,50 g/pot) and salt stress were set to determine the content of mineral elements in leaves and analyze the correlation.The application of humic acid significantly promoted the absorption of Ca by tulips,which the absorption was the highest in the application rate of 35 g/pot especially,equivalent to 134.9% of the control,but had no significant effect on K,P and Mg,low dosage of humic acid generally inhibited the absorption of micro-elements,especially Mn,which decreased by 28.1% compared with the control group;the accumulation of Zn,Mn,Fe and Cu was directly proportional to the amount of humic acid,but B did not change significantly;high dosage of humic acid can significantly promote the absorption of Zn and Cu by tulip,which is increased by 109.7% and 1519% respectively compared with the control.Salt stress could lead to the accumulation of macro-elements Ca and P and micro-elements Zn and Cu in tulip leaves,while the decrease of content of Mn,the content of Fe and B did not change significantly.Salt stress and humic acid could significantly promote the accumulation of P,Mg,Zn,Mn,Fe and Cu in tulip leaves,but there was no significant difference in the contents of K,Ca and B.Correlation analysis showed that there was a significant synergistic effect between Ca,P,Cu,Zn,Mg,Mn and Fe.Humic acid could significantly affect the absorption of mineral elements by tulips.In general,the application of 35 g / pot of humic acid had the best effect on the absorption of nutrient elements of tulip,and the application of humic acid could effectively alleviate the damage caused by salt stress.The above research can provide a scientific basis for the rational use of humic acid fertilizer in tulip production and cultivation in the future.

Key wordsHumic acid fertilizer;Salt stress;Tulips;Leaf element;Interrelation

郁金香(Tulipa gesneriana L.),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”[1-2]。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(humic acid,HA),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[3]。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[4]。而叶片作为制造、积累、贮藏养分的“源”器官[5],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[6]。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(Lycopersicon esculentum)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[7]。张沁怡等[8]对盆栽条件下的水稻(Oryza sativa)施用不同腐殖酸量,发现腐殖酸能增加稻米中铜(Cu)、铁(Fe)、锰(Mn)、锌(Zn)、硫(S)、钾(K)、磷(P)、镁(Mg)和钙(Ca)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(Trigonella foenum-graecum)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[9]。赵毅辉[10]、Sonmez等[11]研究发现施用腐殖酸肥料能明显促进尾巨桉(E.urophylla×E.grandis)、万寿菊(Tagetes erecta)对K、Na、Zn、Cu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Najarian等[12]研究表明施用250 mg/L HA时,天竺葵(Pelargonium×hortorum)叶片氮素含量会有所提高;叶面施用HA能使草莓(Fragaria×ananassa duch.)叶片中K、P、Ca和Mg含量增加[13]。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[14],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[4]。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[15-21]。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。Snmez等[22]研究发现盐胁迫下腐殖酸对辣椒(Capsicum annuum) 幼苗吸收K、Ca、Fe、Mn、Zn含量有显著影响。Gulmezoglu等[23]研究发现叶面喷施腐殖酸能显著促进地上部Na和Ca的积累,在中度盐胁迫条件下,叶面喷施腐殖酸有利于大豆(Phaseolus vulgaris)植株的生长和矿质营养的吸收。Matuszak-Slamani等[24]研究表明,HA 能减少或消除盐胁迫的影响,但HA > 30 kD会降低大豆品种对大量元素和微量元素的吸收。Khaled等[25]研究发现盐胁迫下土壤施用腐殖酸增加了玉米对N素的吸收,叶面施用腐殖酸能增加玉米对P、K、Mg、Na、Cu和Zn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。

1材料与方法

1.1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12~13 cm的种球120个。选用“虹越花彩师”腐殖酸肥料,为黑色颗粒状,纯度为75%。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2 L的种植盆,于2020年11月24日定植,定植后进行统一的水肥管理。

以草炭2∶园土1∶珍珠岩1∶有机肥1的体积比均匀混拌形成复合基质,同时每盆混施入7.5 g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:pH 6.51,EC1.78 mS/cm,有机质含量154.22 g/kg,全N含量5.1 g/kg,全K含量14.37 g/kg,全P含量3.436 g/kg,速效N含量311.2 mg/kg,速效P含量 234.6 mg/kg,速效K含量 2 526.7 mg/kg。

1.2试验设计具体试验设计见表1。以复合基质为对照组(CK)。在非盐胁迫条件下共设置3个试验组,定植前,在复合基质中直接拌入20 g/盆腐殖酸肥料为T1组,随后以15 g/盆为梯度用量。盐胁迫下设置2个试验组,在CK和T2的基础上外施0.3% NaCl水溶液形成胁迫条件(T4、T5),定植后10 d采用浇灌基质的形式进行,每盆浇500 mL。每盆种植4个种球视作一个重复,每组处理5个重复。

1.3测定项目与方法花后20 d(2021年3月5日),采集不同处理组相同部位的叶片并洗净。在105 ℃下杀青30 min后,置于70 ℃烘箱中烘至恒重,取出将其磨碎后过0.25 mm筛,装袋备用。K、P、Ca、 Mg、 Zn、 Mn、 Fe、 Cu、硼(B)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[26]。

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