全 文 ：叶面喷施 Zn、 B、 Mn肥对兰州百合叶片抗旱生理指标的影响
黄　鹏 , 路　喆 , 田文安
(甘肃农业大学农学院 , 甘肃　兰州　730070)
摘　要:在陇中半干旱区坡耕地大田栽培条件下 , 以兰州百合为试验材料 , 研究了叶面喷施不同浓度 Zn、 B、 Mn
肥对其叶片抗旱生理指标的影响。试验结果表明 , 在兰州百合的营养生长期 , 叶面喷施 100 ～ 300 mg/L浓度的
Zn、 B、 Mn肥 , 对兰州百合叶片丙二醛 (MDA)含量的降低 , 脯氨酸 (Pro)、 可溶性糖含量的积累和过氧化氢酶
(CAT)活性的提高都有比较显著的效果。喷施浓度为 300mg/L的 Zn肥处理时 MDA含量出现最小值 , 较对照降
低了 10.24%;可溶性糖含量呈现最大值 , 较对照增加了 7.37%。喷施浓度为 300mg/L的 B肥处理时CAT活性较
对照增加了 2.78%。喷施浓度为 300mg/L的 Mn肥处理时 Pro含量较对照增加了 23.61%。
关键词:兰州百合;微量元素;抗旱生理指标
中图分类号:S143.7;S644.1　　　文献标识码:A　　　文章编号:1673-6257 (2009) 02-0030-04
收稿日期: 2008-07-23
基金项目:甘肃省教育厅资助项目 (0502-08)。
作者简介:黄鹏 (1955-), 男 , 甘肃榆中人 , 理学学士 , 研究
员, 硕士生导师。主要从事农业化学分析 、 作物高效多熟种植技
术及农业推广理论研究。
　　微量元素在作物体内虽然含量极少 , 但影响
着作物的生长发育 、 光合作用和新陈代谢 。 Zn、
B、 Mn是作物生长必需的微量元素 。锌对很多植
物的分生组织 (根和茎)生长有决定性作用 , 施
用锌肥可以促进根部健壮 , 提高作物的抗逆性 ,
旱地长期施用 Zn肥 , 不但能提高作物产量 , 还可
增加土壤碱解 N和速效 P的含量 [ 1] 。硼与植物细
胞结构 、组织分化 、 碳水化合物的合成与运输以
及蛋白质和核酸代谢有密切的关系 , 施 B有助于
作物生殖器官的生长发育 , 改善根部氧气的供应 ,
增强细胞壁对水分的控制 , 从而增强植物的抗寒
和抗病能力 [ 2] 。锰能促进种子发芽和幼苗生长 ,
参与作物的光合作用 , 不仅可保证植株的生长和
代谢的正常进行 , 而且可以增加作物体内碳水化
合物的含量 , 提高产量 、 改善品质 , 增强抗
逆性 [ 3] 。
兰州百合 (Liliumdavidivar.unicolor)是中国
唯一的食用甜百合 , 因其鳞茎色泽洁白 , 肉质肥
厚香甜 , 深受人们的喜爱 。目前 , 对兰州百合生
产中的施肥技术的研究多集中于氮 、 磷 、 钾肥配
合 [ 4, 5] , 而微量元素肥对兰州百合在产量 、 品质及
其生育期生理生化指标方面的研究尚很少涉及 。
相关研究表明 , 植物叶片内的丙二醛 (MDA)、
可溶性糖 、 脯氨酸 (Pro)含量和过氧化氢酶
(CAT)活性与其抗旱能力密切相关 [ 6 -8] , 因此 ,
通过喷施不同浓度的 Zn、 B、 Mn肥 , 研究兰州百
合叶片内丙二醛含量 , 过氧化氢酶活性 , 可溶性
糖和脯氨酸含量变化趋势 , 揭示其对兰州百合抗
旱特性的影响规律 , 以期为旱地百合栽培的科学
施肥提供依据 。
1　材料与方法
1.1　试验材料
供试兰州百合种球为兰州本地繁育的小鳞茎 。
试验于 2006 ～ 2007年在位于陇中半干旱区的兰州
市榆中县山区坡耕地上进行。试验地海拔约 2100
m, 日照时数 2600 h, 年均温 6.8℃, 10℃以上的
积温 2058℃, 无霜期约 140d, 年降雨量 450mm左
右 , 试验地无灌溉条件。土壤类型为黄绵土 , 耕层
土壤有机质含量 9.4 g/kg, 全氮 (N)0.82 g/kg,
全磷 (P2O5)0.78 g/kg, 碱解氮 (N)75 mg/kg,
速效磷 (P)8 mg/kg, 速效钾 (K) 120 mg/kg,
pH值为 8.1, 前茬作物为玉米 。
1.2　试验设计
试验采用单因素随机区组设计 , 叶面喷施 Zn、
B、 Mn的稀溶液 , 各设 100、 200、 300 mg/L3个
浓度水平 , 以喷清水为对照 (CK)。小区面积 20
m2 (4m×5 m), 3次重复。在植株现蕾初期和现
蕾中期 , 按设计的浓度水平在叶片正反面均匀喷施
锌 肥 (ZnSO4 )、 锰 肥 (MnSO4 )和 硼 肥
(Na2B4O7), 以叶面出现水珠 , 但不滴流为止。其
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他田间管理按当地大田的栽培管理措施进行。
1.3　测定方法
在兰州百合开花期 , 分别摘取植株上 、 中 、 下
三部位完整功能叶片 , 混匀后用鲜样分别测定叶片
丙二醛 (MDA)、 可溶性糖 、 脯氨酸 (Pro)含量
和过氧化氢酶活性 。丙二醛 (MDA)及可溶性糖
含量的测定采用硫代巴比妥酸 (TBA)双组分光光
度显色法[ 9] , 过氧化氢酶 (CAT)活性的测定采用
硫代硫酸钠滴定法[ 9] , 脯氨酸含量的测定采用酸性
茚三酮比色法[ 10, 11] 。
2　结果与分析
2.1　 Zn、 B、 Mn肥对兰州百 合叶片丙二醛
(MDA)含量的影响
丙二醛 (MDA)是膜脂过氧化作用的最终分
解产物 , 用于表示细胞膜脂过氧化程度和植物对
逆境条件反应的强弱 , 它的积累可能对生物膜和
细胞造成严重的损伤 , 其含量高低可以反映植物
遭受干旱胁迫等逆境伤害的程度 , 通常将其作为
膜脂过氧化程度的指标 。作物 MDA积累得越多说
明组织的保护能力越弱。一般认为干旱胁迫能增
加植物体内活性氧含量 [ 12, 13] 。在兰州百合生长过
程中 , 单独喷施不同浓度的 Zn、 B、 Mn肥对兰州
百合叶片 MDA含量有不同的影响 。试验表明 (图
1), 喷 Zn肥处理 , 叶片的 MDA含量随施肥浓度
的增大先增大后减小 , Zn1、 Zn2处理分别较对照
(CK)增大了 1.28%、 9.64%, 其中 Zn2处理与
对照之间的差异达极显著水平 , Zn3处理达到了
降低 MDA含量的试验目的 , 其含量较对照 (CK)
降低了 10.24%, 与对照及其他处理间差异极显
著;喷 B肥处理 , 叶片 MDA含量均有所增大 , 且
随施肥浓度的增大呈先增大后减小的趋势 , B1、
B2、 B3处理分别较对照 (CK)增加了 6.14%、
9.10%、 6.75%, 差异达显著水平 , 而各施 B处
理之间无显著性差异;喷 Mn肥处理 , Mn1处理
使叶片 MDA含量略为增大 , 但与对照无显著差
异 , Mn2、 Mn3处理均降低了 MDA含量 , 与对照
差异 极显著 , 其 中 Mn3 处理 较对照 下降 了
11.81%。可见 , 单独喷施浓度为 300 mg/L的 Zn
肥 、 100 ～ 300 mg/L的 Mn肥时对百合叶片 MDA
含量有较明显的降低效应 , 理论上增强了其抗旱
能力 , 而喷施 B对降低叶片 MDA含量是不利的 。
图 1　Zn、 B、 Mn肥对兰州百合叶片 MDA含量的影响
2.2　Zn、 B、 Mn肥对兰州百合叶片可溶性糖含量
的影响
可溶性糖是植物体内主要的渗透调节物质 , 在
细胞渗透调节过程中起到重要作用 , 发生水分胁迫
时 , 细胞内产生的渗透调节物质越多 , 对植物的渗
透调节越有利 , 从而提高植物的抗旱能力[ 12] 。从
图 2看出 , 喷施 100 ～ 300 mg/L的 Zn肥和 100 ～ 200
mg/L的 B、 Mn肥处理 , 均能提高百合叶片中可溶性
糖含量 , 使兰州百合能在干旱胁迫下保持相对较好
的水分状况 , 不同程度地增强了植物对干旱胁迫环
境的主动适应能力。喷施 Zn肥时 , Zn1、 Zn2、 Zn3
处理可溶性糖含量分别较对照 (CK)增加了
1.29%、 3.97%、 7.37%, 其中 Zn2、 Zn3处理与对
照的差异分别达显著和极显著水平;喷施 B肥时 ,
B1、 B2处理分别较对照增加了 1.29%、 4.88%, 其
中 B2处理与对照差异显著 , B1处理与对照无显著
差异。B3处理较对照 (CK)降低了 4.13%, 且与
各处理间的差异都达显著水平。喷施 Mn肥时 ,
Mn1、 Mn2处理对叶片可溶性糖含量有所提高 , 但未
达到显著差异的水平 , 以 Mn2处理为最高 , 较对照
(CK)增加了 1.39%, Mn3处理较对照 (CK)下降
了 4.80%, 与其他各处理间的差异显著。相对而言 ,
喷施浓度为 300mg/L的 Zn肥和 200mg/L的 B、 Mn
肥对提高叶片可溶性糖含量最为有利 。
图 2　Zn、 B、 Mn肥对兰州百合叶片可溶性糖含量的影响
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2.3　Zn、 B、 Mn肥对兰州百合叶片过氧化氢酶
(CAT)活性的影响
过氧化氢酶 (CAT)是植物体内一种活性氧自
由基清除剂 , 能够清除细胞内过多的过氧化氢 , 维
持活性氧的产生与清除代谢 , 保持平衡状态 , 避免
膜脂过氧化 , 解除超氧阴离子导致的氧化胁迫 , 能
够减轻细胞遭受膜脂过氧化作用引起的伤害 , 从而
使植物能在一定程度上忍耐 、 减缓或抵抗干旱环
境 [ 12] 。由图 3表明 , 喷施不同浓度的 Zn、 B、 Mn
肥 , 对兰州百合叶片中过氧化氢酶活性均有不同程
度的增强效应。在 100 ～ 300 mg/L浓度范围内 , 喷
Zn肥处理 , CAT活性较对照 (CK)都有所增加 ,
差异均达到显著水平 , 但随着喷施浓度的增大略呈
缓慢下降趋势 , Zn1、 Zn2、 Zn3处理 CAT活性与对
照 (CK)比较 , 增加的幅 度依次 为 2.49%、
2.24%、 2.16%, 各处理间无显著差异;喷 B肥处
理 , CAT活性随喷施浓度的增大呈递增的趋势 , 以
B3处理时最高。 B1、 B2、 B3处理分别较对照
(CK)增加了 0.51%、 1.08%、 2.78%, 均与对照
达到差异极显著水平 , 各喷施 B处理间差异也达显
著水平;喷施 Mn肥处理 , Mn1、 Mn2、 Mn3处理
的 CAT活 性 分 别较 (CK)增 加 了 0.18%、
0.18%、 2.49%, 在 300 mg/L浓度处理时最高 ,
与对照 (CK)差异极显著 , 与 Mn1、 Mn2处理间
差异显著 , 而 Mn1、 Mn2处理与对照 (CK)间无
显著差异。可见 , 在 100 ～ 300 mg/L浓度范围内 ,
喷施浓度为 100 ～ 300 mg/L的 Zn、 B、 Mn肥时 ,
均可以提高 CAT活性 , 使兰州百合叶片抗旱能力得
到一定程度的提高 , 其中以 100 mg/L的 Zn肥和
300mg/L的 B、 Mn肥效果较好 。
图 3　Zn、 B、 Mn肥对兰州百合叶片 CAT活性的影响
2.4　Zn、 B、 Mn肥对兰州百合叶片脯氨酸 (Pro)
含量的影响
脯氨酸 (Pro)在植物细胞中主要起渗透调节
作用 , 其含量的增加可以增强细胞的渗透调节能
力。在干旱胁迫下 , 植物自身会通过调节体内渗透
调节物质的含量来适应环境的变化 。当植株生长受
到干旱胁迫时 , 体内会迅速积累 Pro, 通过渗透调
节作用保持原生质与环境渗透平衡 , 维持细胞一定
的含水量和膨压势 , 从而增强植物的抗旱能力和抗
逆性 , 对植物抗旱有益 , 所以 Pro可作为鉴定植物
相对抗旱性的指标[ 13] 。试验表明 (图 4), 单独喷
施不同浓度 Zn、 B、 Mn肥 , 对兰州百合叶片 Pro含
量有明显的影响 。喷 Zn肥处理 , Pro含量随施肥浓
度的增大先增大后减小 , Zn2处理呈最高 , Zn1、
Zn2处 理分别较对 照 (CK)增 加了 7.04%、
16.87%, 与对照 (CK)间的差异依次达到显著和
极显著水平 , Zn3处理 Pro含量较对照 (CK)降低
了 12.03%, 与对照 (CK)和各施 Zn处理间的差
异也达极显著水平;喷施 B肥处理时 , Pro含量随
施 B肥浓度的增大呈较稳定的递增趋势 , B1、 B2、
B3 处理分 别较 对 照 (CK)增 加了 4.82%、
10.33%、 18.67%, 其中 B2、 B3与对照 (CK)和
B1间差异极显著 , 而 B1与对照 (CK)之间无显
著性差异;喷 Mn肥处理 , Pro含量随施肥浓度的
增大亦呈较稳定的增大的趋势 , Mn1、 Mn2、 Mn3
处理分别较对照 (CK)增加了 14.40%、 18.37%、
23.61%, 对照与各处理间的差异都达极显著水平 。
表明在 100 ～ 300 mg/L浓度范围内 , 除 Zn3处理
外 , 设计浓度范围内的 Zn、 B、 Mn肥均可提高百
合叶片内 Pro的含量 , 其中以 200 mg/L的 Zn肥 、
300 mg/L的 B、 Mn肥处理对叶片 Pro含量的提高
最为显著。这一结果说明 , 在一定浓度范围内 ,
Zn、 B和 Mn肥的施入可抑制蛋白质合成和脯氨酸
的氧化 , 促进脯氨酸合成的反馈抑制作用 , 保证叶
片脯氨酸向植物其它器官组织的运输并增强百合植
株的抗旱能力。
图 4　Zn、 B、 Mn肥对兰州百合叶片脯氨酸含量的影响
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3　小结
3.1　在 100 ～ 300 mg/L浓度范围内 , 喷施适宜浓
度的 Zn、 B、 Mn肥都能不同程度地改变百合植株
叶片中的某些抗旱性生理指标 , 缓解干旱对兰州百
合生长发育的抑制 , 从而提高兰州百合对外界不良
环境的适应能力 。试验结果表明 , 分别以 300mg/L
的 Zn肥 、 200、 300 mg/L的 Mn肥处理时 , 可显著
降低兰州百合叶片内丙二醛的含量;分别以浓度为
100 ～ 300mg/L的 Zn肥或 100 ～ 200mg/L的 B、 Mn
肥处理时 , 可使百合叶片可溶性糖含量得以提高 ,
其中以 300 mg/L的 Zn肥和 200 mg/L的 B肥处理
效果最佳;100 ～ 300 mg/L的 Zn、 B、 Mn肥处理
时 , 对提高百合叶片中过氧化氢酶活性均有好处 ,
其中以 100mg/L的 Zn肥和 300 mg/L的 B、 Mn肥
效果最好。 100 ～ 200 mg/L的 Zn肥或 300 mg/L的
B、 Mn肥处理时能够提高百合叶片中脯氨酸含量 ,
以 200mg/L的 Zn肥和 300 mg/L的 B、 Mn肥增加
幅度较大。
3.2　在半干旱地区无灌溉条件栽培下 , 通过叶面
喷施微量元素肥调节和改善兰州百合叶片抗旱性生
理指标 , 实现降低丙二醛含量 , 提高可溶性糖 、 脯
氨酸含量 , 提高过氧化氢酶活性的内部协调 , 以增
加植株的抗旱能力。综合本试验的结果 , 考虑在多
元素配合叶面喷施时 , 可参考的较佳配合浓度应
为:Zn200 mg/L、 B200 mg/L、 Mn200mg/L。
3.3　本研究主要探讨了 Zn、 B、 Mn单元素对兰州
百合部分抗旱性生理生化指标的影响 , 对于多元微
量元素混合喷施后的交互效应 、 因盐分浓度引起的
叶片膜渗透压改变 、 盐分胁迫效应以及对其他生理
指标产生的作用还有待于进一步研究。
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EffectofZn, B, MnapplicationondroughtresistancephysiologicalcharacteristicsofLilium davidivar.
unicolorleaf
HUANGPeng, LUZhe, TIANWen-an(ColegeofAgronomy, GansuAgriculturalUniversity, Lanzhou730070)
Abstract:UnderbigfieldcultivationconditioninsemiaridslopingtillageinLongzhong, takingtheLiliumdavidiivar.uni-
colorasexperimentmaterials, studiedtheefectofthediferentdensityzincfertilizer, boricfertilizer, manganeseLiliumda-
vidiivar.unicolorfertilizerapplicationondroughtresistancephysiologicalcharacteristicsofleaf.Theexperimentalresultin-
dicatedwhensprayedzincfertilizer, boricfertilizer, manganesefertilizerofthedensityscopefrom100 mg/Lto300 mg/L,
onleafsurfaceofLiliumdavidivar.unicolorinnutritionvegetalperiodrespectively, thiskindtreatmenthadremarkablein-
fluencetoitsphysiologicalindicators, suchasthereductionofthirddialcontent, theaccumulationofproline, solublesugar
contentandtheenhancementofcatalaseactivity.Whenitwastreatedwithzincfertilizerof300 mg/Ldensity, theMDA
contentpresentedtheminimumvalueanditreducedby10.24% thanthecontrol(CK).Thesolublesugarcontentshowed
themaxanditincreasedby7.37 % thanthecontrol(CK).TheCATactivityofitunderhandlingBfertilizerofconcentra-
tionof300mg/Lincreasedby2.78% thanthecontrol(CK).TheProcontentofitunderhandlingMnfertilizerofconcen-
trationof300mg/Lincreaseof23.61% thanthecontrol(CK).
Keywords:Liliumdavidivar.unicolor;microelementfertilizers, droughtresistancephysiologicalcharacteristics
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