免费文献传递   相关文献

施肥对苏打碱土胁迫下虉草生长与Na~+、k~+含量的影响



全 文 :施肥对苏打碱土胁迫下虉草生长与Na+、k+含量的影响
姜 澜1 ,张永亮1,扈延成2
(1.内蒙古民族大学 农学院,内蒙古通辽 028043;2.内蒙古赤峰市草原工作站,内蒙古赤峰 024000)
〔摘 要〕采用盆栽试验方法探讨了氮钾肥对苏打碱土胁迫下虉草生长和钠、钾离子含量的影响,为退化盐碱
湿地虉草高产栽培提供理论依据.结果表明:氮钾肥均能促进碱土胁迫下虉草对钾离子的吸收和运输,增加
叶和根系K+含量,降低根和叶中Na+含量,提高叶内K+/Na+比值,且氮肥效应大于钾肥.高氮(N3))处理头茬草
茎叶K+含量比不施氮(N1)处理高43.64%,根系K+含量比N1处理高125.27%.随着施氮量增加,虉草茎叶和根
系干质量增加,N3处理头茬草干重比N1处理增长了47.32%,二茬草干重增长了146.99%,地上总干重增长了
57.21%,差异显著(P<0.05).钾肥对虉草茎叶和根系干质量影响不显著(P>0.05).氮钾组合对虉草生长和K+、
Na+-含量的效应明显.高氮高钾(N3K3)组合与对照(N1K1)相比,头茬草株高增加51.08%、分蘖数增加83.16%、
地上生物量增加66.46%、茎叶和根中K+含量分别增加48.9% 和 141.0%,K+/Na+ 比值分别增加91.0%和
217.0%,而茎叶和根系中Na+-含量分别比对照降低24.8%和26.1%,差异均显著水平(P<0.05).表明在盐碱土
胁迫下,施氮钾肥能减轻Na+-对虉草的毒害,促进其生长.
〔关键词〕虉草;氮钾肥;盐碱土胁迫;生长;钠钾离子
〔中图分类号〕S543.6 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1671-0185(2016)02-0125-08
Effects of Fertilizing on the Growth and the Ion
Content of Phalaris Arundinacea Under Soda Alkali Soil Stress
JIANG Lan1, ZHANG Yong-liang1 ,HU Yan-cheng2
(1.Agriculture College,Inner Mongolia University for Nationalities, Tongliao 028043,China;
2.Chifeng City Grassland Workstation,Chifeng 024000,China)
Abstracts: Effects of different nitrogen and potassium level on the growth and the Na+ and K+ contents of P. arundinacea
Tongcao No.1 under alkali soil stress were studied with pot experiment to provide a theoretical basis for P. arundinacea
high yield cultivation in the degraded saline-alkali wetlands. The results showed that nitrogen and potassium promoted
the selective absorption of K+ and their translocation from roots to shoots of P.arundinacea Tongcao No.1 under alkali soil
stress.With the increase of nitrogen and potassium level , K+ content and K+ / Na+ ratio in shoots increased, while Na+
content in roots and shoots decreased under alkali soil stress,and the effect of nitrogen was greater than potassium. K+
contents of first harvest leav in high nitrogen(N3)treatment increased by 43.64% and K+ contents of roots increased by
125.27% compared to no nitrogen (N1). The dry weight of shoots and roots increased with the increase of nitrogen
application , The dry weight of first harvest shoots on N3 treatment increased by 47.32% and dry weight of second harvest
shoots increased by 146.99 % and total dry weight of shoots increased by57.21% compared to N1 treatment.The differences
of shoots total dry weight and root dry weight between on N3 treatment were highly significant compared to N1(P<0.05).
Effects of potassium on dry weight of shoots and roots were not significant(P>0.05).Effects of nitrogen and potassium
combination on growth and contents of Na+ content and K+ content of P. arundinacea was significant. N3K3 combination
treatment compared with N1K1 ,plant high, tiller number, dry weight of shoots, K+ contents and K+/Na+ ratio in shoots
respectively increased by 51.08%, 83.16%,66.46%,48.9% and 91.0% at first harvest and and K+ contents and K+/Na+
基金项目:内蒙古科技厅应用技术研发项目(20120426);通辽市与内蒙古民族大学科技合作项目(SXYB2012077).
作者简介:姜澜,内蒙古民族大学农学院在读硕士研究生.张永亮为通迅作者.
DOI:10.14045/j.cnki.15-1220.2016.02.009
第31卷 第2期 内蒙古民族大学学报(自然科学版) Vol.31 No.2
2016年3月 Journal of Inner Mongolia University for Nationalities Mar.2016
ratio in roots respectively increased by 141.0% and 217.0% , and . Na+ contents in shoots and roots respectively decreased
24.8% and 26.1%, respectively, difference reached extremely significant level(P<0.05). Showing nitrogen and potassium
fertilizer can reduce Na +damage and promote the growth of P. arundinacea under alkali soil stress.
Key word: Phalaris arundinacea; Nitrogen and potassium fertilizer; Alkali soil stress; Growth; Sodium and potassi-
um ion
退化盐碱草地是一种重要的土地资源.我国约有盐碱草地0.21亿hm2,主要分布在东北、华北、西北内陆
地区以及长江以北沿海地带〔1〕.我国东北地区的盐碱草地主要以苏打盐碱土为主,盐分含量多数低于0.3%,
而碱化度较高,pH值普遍在9.0以上.高pH使植物根系周围离子供应严重失衡,严重时将直接导致根细胞结
构受损,功能丧失〔2〕.因此,探寻植物对盐碱胁迫的生长适应机制及缓解盐碱胁迫对植物伤害的措施,可以为
合理利用和改良盐碱土壤提供理论依据.
通草1号虉草具有较强的耐盐碱性,分蘖期后能在pH 9.0以上的盐碱草地上存活,但因受盐和碱双重胁
迫的影响,生长明显受到抑制〔3〕.在盐胁迫下,维持K+和Na+动态平衡尤为重要〔4〕.研究表明,在盐胁迫下,外源
N、P、K素能不同程度的改变植物体内离子含量,维持植物组织中的离子平衡,缓解盐胁迫对植物的伤害〔5-7〕.
如:氮肥能有效缓解盐胁迫对大麦(Hordeum vulgare)〔8-9〕、小麦(Triticum aestivum)〔10〕、海滨锦葵(Kosteletzkya
virginica)〔11〕、菊芋(Helianthus tuberosus)〔12〕、高羊茅(Festuca arundinacea)〔13〕、黑麦草(Lolium multiflorum)〔14〕等
植物的伤害,促进其生长;钾肥能提高盐胁迫下玉米(Zea mays)〔15〕、冬小麦(Triticum aestivum)〔16〕等作物叶K+
含量,提高K+/Na+比值,缓解盐胁迫对作物生长的抑制.施磷肥能够加速K+吸收,加快Na+的排放,从而增强植
物细胞的抗盐性〔17〕.但现有研究多集中在施肥对人工模拟的中性盐胁迫或中性和碱性盐混合胁迫下植物生
长和离子吸收的影响,而关于氮钾肥组合处理对天然盐碱土胁迫下植物生长和离子吸收的影响研究较少.本
试验以通草1号虉草为试材,采用天然盐碱土盆栽施氮钾肥试验,进行了氮钾肥对盐碱土胁迫下虉草生长和
钠钾离子含量的影响研究,旨在探索氮钾肥对盐碱土胁迫下虉草生长发育和钠钾离子积累特征的影响,为
通草1号虉草在退化盐碱湿地上的推广应用提供理论依据.
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料为通草1号虉草(Phalaris arundinacea L.Tongcao No.1),由内蒙古民族大学农学院选育,
2013年通过内蒙古自治区草品种审定委员会审定登记为育成品种(品种登记号:N015).氮肥采用尿素,含
氮量46%,钾肥采用硫酸钾,含K2O 50%,磷肥采用重过磷酸钙,含P2O544%.
1.2 天然碱土胁迫下虉草施肥试验设计
采用盆栽室外培养试验.首先进行盆栽育苗,采用20cm×18cm的花盆,每盆装640g蛭石,盆底铺纱布
防止蛭石流失.每盆浇700mLHoagland营养液,然后将备用的虉草种子播种于花盆中,每盆50粒.花盆摆放
在离地面80 cm高的桌子上,桌子放在顶部为棚膜四周敞开的防雨棚内,棚顶距离桌面1m.出苗后开始每
隔两天浇100mL 1/2 Hoagland营养液.出齐苗后间苗,每盆保留20棵苗,2叶1心期再次间苗,每盆保留15
棵壮苗,待虉草生长至分蘖期(5-6片叶)时进行碱土胁迫下的施肥试验.供试土壤来源于科左后旗巴胡塔
镇天然盐碱湿地,土壤类型为中度苏打碱土,质地为沙壤土,取土深度30 cm.土壤pH值为9.71,碱化度为
32.41%,有机质3.84 g/kg,碱解氮41.08 mg/kg,速效钾69.77 mg/kg,速效磷22.35 mg/kg,含盐量0.13%.用20
cm×18 cm的花盆,内衬一个塑料袋防止盐分渗漏,每盆等量装入碱土1.6 kg,每盆移栽15棵苗,移栽后每
盆浇等量自来水(200ml),以后每天直接浇灌100ml自来水.移栽后3天进行施肥,肥料溶于水后与灌水同
时进行一次性添加,施肥后30天进行地上部分指标测定(未测定根系),测定后再次进行施肥,30天后对
第二茬进行地上部和根系测定.试验设氮肥和钾肥2个因素,每因素3个水平,N肥水平为:0(N1)、60(N2)、
120(N3)N kg/hm2,钾肥水平为:0(K1)、60(K2)、120(K3)K2O kg/hm2,每盆施相同磷肥(P2O5 60 kg/hm2),4次
重复,共计36盆.
1.3 测定项目与方法
内 蒙 古 民 族 大 学 学 报 2016年126
1.3.1 地上生物量鲜干重:用剪刀将每个处理的全部植株整齐剪下,将茎叶分开,分别称取鲜重,然后将
鲜样放入鼓风干燥箱内75℃下烘干24 h,称干重.
1.3.2 地下生物量鲜干重:小心取出每盆处理的根系,用自来水清洗干净,再用去离子水反复冲洗,用吸水
纸吸干表面水分,将根茎与主根分开,数根茎数,并且称取根茎鲜重以及总鲜重.然后放入鼓风干燥箱在
75℃下烘干24 h,称根茎干重及总干重.
1.3.3 株高:在施肥处理后30天,用直尺测定植株从基部到最长叶尖的长度,每盆测定10株,每个施肥处
理测定4盆,取平均值作为株高.
1.3.4 分蘖数:数每盆总株数,包括母株,每个施肥处理测定4盆,取平均值.
1.3.5 钠钾离子:精确称取0.1 g过0.5 mm筛干样,加入6.5 ml消化液(1 ml 60%TCA,5 ml浓硝酸和0.5 ml
浓硫酸混合而成),然后在沸水浴中提取5 min,取出试管待冷却后,将其倒入100 ml容量瓶内,用蒸馏水
反复冲洗试管,最后定容到100 ml,定容后将溶液摇匀后倒入漏斗中过滤,过滤到三角瓶中,过滤后的液
体可直接用WGH-1A 火焰光度计测定样品中Na+、K+含量.
1.4 数据处理
使用Excel2003软件绘图;采用DPS 14.5数据处理软件进行数据平均数、标准差计算和Duncan多重
比较.
2 结果与分析
2.1 氮钾肥对碱土胁迫下虉草生物量的影响
2.1.1 对地上生物量的影响:氮肥对碱土胁迫下虉草地上干重的影响十分明显(表1).其中,施氮(N2、N3)
处理与不施氮(N1)处理比较,头茬草干重平均增长了31.78%和47.32%,二茬草干重平均增长了114.46%
和146.99%,地上总干重平均增长了39.82%和57.21%(P<0.05).钾肥对碱土胁迫下虉草地上干重的影响
没有氮肥明显.在不同钾肥处理中头茬草干重无显著差异(P>0.05);二茬草仅高钾(K3)处理与不施钾
(K1)处理间差异显著(P<0.05),增长了13.61%,其余处理间差异不显著;施钾肥能提高地上总干重,但增
产幅度较小,与不施钾相比仅增加了6.11%和7.87%.氮钾对虉草地上干重的互作效应均不显著(P>0.05).
2.1.2 对地下生物量和根冠比的影响:在碱土生境下,施氮能促进虉草根系干重增长(表1).N2和N3处理
根系干重分别比N1处理增长了24.60%和32.15%(P<0.05),N2与N3处理间根系干重差异不显著(P>0.05).
钾肥对虉草根系干重影响不显著.虉草根冠比随施氮量增加而下降,高氮处理的根冠比比不施氮处理低
19.23%(P<0.05).而施钾肥对虉草根冠比影响不明显.N3K2和N3K3处理根系干重较大,比对照(N1K1)分别
增长了45.52%和43.79%(P<0.05),而N3K2和N3K3处理间根系干重差异不显著.氮钾对虉草根系干重和根
冠比的互作效应均不显著(P>0.05).
2.2 氮钾肥对碱土胁迫下虉草株高和分蘖数的影响
从表2可知,随氮肥和钾肥增加虉草株高和分蘖数均呈增长趋势.当钾肥施量为0水平时,N2、N3处理
第一茬草株高比N1处理分别增加了17.16%和36.61%,第二茬草比N1处理分别增长了30.32%和34.31%,
差异显著(P<0.05).N2与N3处理间第一茬和第二茬草株高差异显著.当氮肥施量为0水平时,K1、K2、K3处
理间第一茬草和第二茬草株高差异均不显著.表明,在不施氮肥条件下,单施钾肥对碱土胁迫下虉草株高
生长的影响不明显.第一茬草分蘖数在N2 和N3处理较对照(N1K1)分别增加了35.64%、48.61%(P<0.05);K2
和K3处理较对照分别增加了17.27%、31.64%(P<0.05).第二茬草分蘖数在N2 和N3处理较对照分别增加了
56.92%、72.66%(P<0.05);K2和K3处理较对照分别增加了8.42%、19.95%,表明氮肥对虉草分蘖数的影响
大于钾肥.
在氮钾肥组合处理中,N3K3处理头茬草株高最大,比对照(N1K1)处理高51.08%(P<0.05),其次为N3K2
处理,比对照处理高49.96%(P<0.05).分蘖数在9个施肥处理中,N3K3处理分蘖数最多,头茬和二茬分别比
对照增加了83.16%和109.02%(P<0.05).
第2期 姜澜等:施肥对苏打碱土胁迫下虉草生长与Na+、k+含量的影响 127
表1 氮钾肥处理对碱土胁迫下虉草干质量和根冠比的影响
Table 1 Effects of different nitrogen and potassium treatments on
the dry weight and root/ shoot ratio of P. arundinacea under alkali soil stress
处理
N1
N2
N3
K1
K2
K3
N1K1
N1K2
N1K3
N2K1
N2K2
N2K3
N3K1
N3K2
N3K3
N P
K P
N×K p
头茬草茎叶
干质量(g/盆)
5.79±0.69c
7.63±0.60b
8.53±0.18a
7.05±1.30a
7.50±1.23a
7.40±1.39a
5.73±1.00c
5.97±0.64c
5.67±0.66c
6.94±0.12b
7.94±0.25a
8.00±0.55a
8.47±0.15a
8.59±0.14a
8.54±0.27a
0.0012
0.3035
0.3811
二茬草茎叶
干质量(g/盆)
0.83±0.20c
1.78±0.10b
2.05±0.19a
1.47±0.64b
1.53±0.57ab
1.67±0.51a
0.66±0.06d
0.78±0.06cd
1.04±0.19c
1.67±0.04b
1.80±0.08ab
1.88±0.06ab
2.07±0.25a
2.00±0.06a
2.08±0.26a
0.0002
0.1394
0.3209
茎叶总干质量
(g/盆)
6.73±0.60c
9.41±0.68b
10.58±0.10a
8.51±1.82b
9.03±1.77a
9.18±1.71a
6.38±0.46d
6.76±0.59d
7.04±0.75d
8.62±0.10c
9.75±0.23b
9.88±0.60ab
10.53±0.13ab
10.58±0.10a
10.62±0.09a
0.0004
0.1418
0.1944
根系干质量
(g/盆)
6.22±0.60b
7.75±0.65a
8.22±0.38a
7.11±1.06a
7.47±1.17a
7.61±0.87a
5.80±0.53c
6.17±0.74c
6.68±0.20bc
7.61±0.43ab
7.81±0.86a
7.82±0.86a
7.90±0.34a
8.44±0.30a
8.34±0.35a
0.0006
0.0839
0.8264
根/冠比
0.93a
0.83b
0.78b
0.85a
0.84a
0.85a
0.92ab
0.92ab
0.96a
0.88ab
0.80ab
0.79ab
0.75b
0.80ab
0.78ab
0.0252
0.9484
0.7417
注:同列不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05).下同.
表2 氮钾肥处理对碱土胁迫下虉草株高和分蘖的影响
Table 2 Effects of different nitrogen and potassium treatments on
the plant high and tiller number of P. arundinacea under alkali soil stress
处理
N1
N2
N3
K1
K2
K3
N1K1
N1K2
N1K3
N2K1
N2K2
N2K3
N3K1
N3K2
N3K3
N P
K P
N×K P
头茬株高(cm)
28.25±2.29c
35.80±2.46b
38.59±1.58a
32.48±5.42c
34.24±5.09b
35.92±4.02a
25.90±0.58e
28.00±1.07de
30.86±0.87d
33.77±2.07c
35.87±2.50bc
37.76±1.31ab
37.78±1.79ab
38.84±1.36ab
39.14±1.84a
0.0004
0.0296
0.4434
头茬分蘖数(株/盆)
27.44±3.94c
37.22±3.19b
40.78±7.46a
30.22±5.83c
35.44±5.64b
39.78±8.45a
23.00±1.00e
29.00±3.61d
30.33±1.53c
33.67±1.16c
38.67±3.21c
39.33±0.58b
34.00±4.00b
38.67±3.21b
49.67±1.53a
0.0002
0.0149
0.9849
二茬株高(cm)
10.29±0.73c
12.86±0.88b
13.82±0.83a
12.10±1.75a
12.19±1.86a
12.69±1.65a
10.06±0.41b
10.18±1.03b
10.64±0.78b
12.55±1.33a
12.63±0.49a
13.41±0.65a
13.68±0.23a
13.74±1.59a
14.03±0.30a
0.0162
0.0543
0.0099
二茬分蘖数(株/盆)
35.33±8.09c
55.44±5.83b
61.00±2.50a
46.22±15.58c
50.11±12.39b
55.44±8.46a
27.33±2.52e
34.00±3.00d
44.67±4.16c
50.00±6.93bc
56.33±3.21ab
60.00±1.00a
61.33±4.16a
60.00±1.00a
61.67±2.08a
0.0043
0.1403
0.0185
内 蒙 古 民 族 大 学 学 报 2016年128
2.4 氮钾肥对碱土胁迫下虉草体内Na+、K+含量的影响
2.4.1 对Na+含量的影响:虉草叶和根系中的Na+含量均随氮钾肥施量的增加而下降.施氮处理对Na+含量
效应显著,钾肥处理对头茬草叶Na+含量效应不显著,二茬草叶Na+含量在施钾(K2、K3)和不施钾(K1)间效
应显著(表4),根系Na+含量在高钾(K3)和不施钾间差异显著(表5).高氮高钾(N3K3)处理虉草体内Na+含
量最低,头茬草、二茬草和根系中Na+含量分别比对照(N1K1)降低24.8%、34.1%和26.1%(P<0.05).氮钾互
作效应对V草体内Na+含量影响不显著.
表3 氮钾肥处理对盐碱土胁迫下虉草头茬草Na+、K+含量及K+/Na+比值的影响
Table 3 Effects of different nitrogen and potassium treatments on Na+、K+
contents and K+/Na+ ratio in the first harvest shoots of P. arundinacea under saline-alkali soil stress
处理
N1
N2
N3
K1
K2
K3
N1K1
N1K2
N1K3
N2K1
N2K2
N2K3
N3K1
N3K2
N3K3
N P
K P
N×K P
Na+含量
12.47±0.23a
10.47±0.26b
9.61±0.30c
11.01±1.26a
10.88±1.33ab
10.67±1.29b
12.59±0.14a
12.55±0.11a
12.28±0.31a
10.60±0.18b
10.51±0.11b
10.31±0.41b
9.83±0.46c
9.57±0.18c
9.43±0.09c
0.0000
0.0055
0.9573
K+含量
13.45±0.59c
17.82±0.48b
19.32±0.46a
16.54±2.55b
16.87±2.68ab
17.19±2.79a
13.28±0.51
13.45±0.84
13.62±0.58
17.44±0.66
17.87±0.26
18.14±0.19
18.89±0.18
19.28±0.27
19.8±0.33
0.0000
0.0162
0.8803
K+/Na+
1.08c
1.70b
2.01a
1.54c
1.60b
1.66a
1.06e
1.07e
1.11e
1.65d
1.70cd
1.76c
1.92b
2.01a
2.10a
0.0000
0.0010
0.4163
2.4.2 对K+含量的影响:随氮钾肥施量的增加虉草叶和根系中的K+含量均呈上升趋势(表3、表4、表5).氮肥
对第一茬和第二茬草叶和根系K+含量效应显著,N3处理叶和根系K+含量分别比N1处理增长43.64%、37.49%
和125.27%(P<0.05).钾肥对根系K+含量和头茬草叶K+含量效应显著,对二茬草叶K+含量效应不显著.高氮高
钾(N3K3)处理虉草体内K+含量最高,头茬草、二茬草和根系K+含量分别比对照(N1K1)增长了48.9%、40.1%和
141.0%,差异显著.氮钾互作对根系K+含量效应显著,对叶K+含量效应不显著.氮肥对虉草叶和根系中的K+含
量影响大于钾肥,这可能是在盐胁迫下氮肥比钾肥更有利于促进虉草根系活力,使其对钾离子的吸收能力
增强.另外还可能与施氮后K+与NH+4之间相互作用促进了K+的吸收有关〔8〕.
2.4.3 对K+/Na+比值的影响:随氮钾肥施量增加虉草体内K+/Na+呈上升趋势.氮钾肥对头茬叶K+/Na+(表3)
和根系K+/Na+(表5)效应显著,氮肥对二茬草叶K+/Na+(表4)效应显著,钾肥对二茬草叶K+/Na+效应不显著.
高氮高钾(N3K3)处理虉草体内K+/Na+最高,头茬草、二茬草和根系K+/Na+分别比对照(N1K1)高91%、115%
和217%,差异显著.氮钾互作对虉草体内K+/Na+效应不显著.
第2期 姜澜等:施肥对苏打碱土胁迫下虉草生长与Na+、k+含量的影响 129
表4 氮钾肥处理对盐碱土胁迫下虉草二茬草Na+、K+含量及K+/Na+比值的影响
Table 4 Effects of different nitrogen and potassium treatments on Na+、K+contents and
K+/Na+ ratio in the second harvest shoots of P. arundinacea under saline-alkali soil stress
处理
N1
N2
N3
K1
K2
K3
N1K1
N1K2
N1K3
N2K1
N2K2
N2K3
N3K1
N3K2
N3K3
N P
K P
N×K P
Na+含量(mg/g)
12.76±0.28a
9.77±0.29b
8.71±0.26c
10.66±1.76a
10.37±1.86b
10.22±1.87b
12.92±0.12a
12.74±0.47a
12.63±0.09a
10.06±0.19b
9.69±0.28c
9.55±0.12c
8.99±0.16d
8.66±0.10de
8.47±0.17e
0.0000
0.0039
0.8322
K+含量(mg/g)
16.91±1.06c
21.36±1.37b
23.25±0.67a
20.40±2.81a
20.51±2.98a
20.60±3.25a
16.95±0.17b
17.06±0.75b
16.70±1.96b
21.22±1.39a
21.20±1.92a
21.67±1.30a
23.04±0.55a
23.28±1.10a
23.43±0.44a
0.0000
0.6327
0.9774
K+/Na+
1.32c
2.19b
2.67a
1.99b
2.07ab
2.124a
1.31c
1.34c
1.32c
2.11b
2.18b
2.27b
2.56a
2.69a
2.77a
0.0000
0.0985
0.6495
表5 氮钾肥处理对盐碱土胁迫下虉草根系Na+、K+含量及K+/Na+比值的影响
Table 5 Effects of different nitrogen and potassium treatments on Na+、K+contents and
K+/Na+ ratio in the roots of P. arundinacea Second harvest shootsunder saline-alkali soil stress
处理
N1
N2
N3
K1
K2
K3
N1K1
N1K2
N1K3
N2K1
N2K2
N2K3
N3K1
N3K2
N3K3
N P
K P
N×K P
Na+含量(mg/g)
19.63±0.61a
16.57±0.32b
15.75±0.72c
17.62±0.61a
17.19±1.81b
16.84±1.87b
20.24±0.69a
19.49±0.15b
19.15±0.28b
16.74±0.26c
16.57±0.25cd
16.42±0.44cd
15.89±0.31de
15.50±0.51ef
14.95±0.33f
0.0001
0.0298
0.4318
3.76±0.31c
6.71±0.37b
8.47±0.17a
6.07±2.10c
6.31±2.15b
6.56±1.96a
3.56±0.07e
3.59±0.18e
4.13±0.16d
6.27±0.14c
6.89±0.11b
6.98±0.23b
8.38±0.12a
8.44±0.08a
8.58±0.24a
0.0000
0.0898
0.0174
K+含量(mg/g)
0.19c
0.41b
0.55a
0.36c
0.38b
0.41a
0.18f
0.18f
0.22e
0.37d
0.42c
0.43c
0.53b
0.54b
0.57a
0.0000
0.0081
0.3263
K+/Na+
内 蒙 古 民 族 大 学 学 报 2016年130
3 讨论
3.1 氮肥对虉草生长与离子吸收的影响
氮营养缺乏是盐碱地区植物生长的主要限制因素之一.有研究表明,盐胁迫下增加氮素营养可以增
加高羊茅〔13〕、黑麦草〔14〕、海滨锦葵〔11〕等株高和生物量.本试验表明,施氮肥能显著提高盐碱土胁迫下虉草
株高、分蘖数以及茎叶和根系干物质量.施氮处理(60 kg/hm2和120 kg/hm2)地上总干重和根系干重与不施
氮处理(0 kg/hm2)间差异均达到极显著水平(P<0.01).施氮肥能促进盐碱土胁迫下虉草头茬草和二茬草
株高和分蘖数增长,而根冠比随施氮量增加而下降.表明适量施氮能促进盐碱胁迫下虉草的生长活力,增
加茎叶与根系干质量.Chen 等〔18〕在西北内陆干旱区盆栽条件下,研究了盐胁迫下施氮肥对棉花(Anemone
vitifolia)生长和产量的影响,发现在中、低度盐分土壤中增施 N肥可促进棉花生长;高盐条件下增施 N肥
的增产效果不明显,过量施用还可加重盐害程度.
盐胁迫下,由于 Na+含量增加而 K+含量下降,K+/ Na+降低,一般 K+/ Na+越高植株抗盐性越强〔17〕.试验
表明,施氮处理虉草茎叶和根系中K+/Na+升高,与不施氮处理间差异极显著(P<0.01),表明在盐胁迫下施
适量氮肥有利于维持虉草体内离子平衡,缓解盐胁迫对虉草的伤害.有研究表明,在NaCl处理下,氮素供
应有助于提高大麦〔8〕、高梁(Sorghum bicolor)〔20〕地上部分K+含量,降低Na+含量.侯杰等〔21〕认为提高硝态氮
浓度有利于长春花(Catharanthus roseus)幼苗对K+的吸收和向上运输,维持地上部较高的K+/Na+.
3.2 钾肥对虉草生长和离子吸收的影响
植物抵御盐胁迫的能力一定程度上依赖于钾的供应水平〔22〕.在NaCl 胁迫下,适当增加 K+的浓度,更
易于植株从外界吸收钾,以维持体内离子平衡,从而改善体内代谢环境〔23〕.在盐碱土胁迫下,施钾处理虉
草地上总干重显著高于不施钾处理,而对根系干重和根冠比影响不显著.在不施氮肥条件下,施钾肥对虉
草株高影响不显著,但可促进虉草分蘖数增加.
由于K+与Na+的水合半径相似,在盐碱胁迫下植物通常吸收Na+的同时抑制K+吸收〔24〕.许多盐生植物
的Na+/K+随胁迫强度的增加而增大,虉草也是如此,盐碱胁迫造成Na+含量上升而K+含量下降,Na+/K+
也随着升高〔25〕.植物对钾元素的摄取积累能够缓解盐胁迫对植物造成的离子毒害和渗透压失衡〔26〕.本试验
中,施钾肥能使盐碱土胁迫下虉草体内Na+含量下降,K+含量增加,K+/Na+升高.表明在盐碱土胁迫下施适
量钾肥有利于维持虉草体内K+、Na+平衡,缓解盐胁迫对虉草的伤害.Cengiz 等〔15〕研究表明,施钾明显降低
了盐胁迫下玉米叶Na+含量,并增加K+含量,维持较高的K+/Na+值,与本试验结果一致.
本试验仅仅开展了共计30天间隔期的施肥试验,同时在第一茬草齐茎基部刈割后,进行了再生草的
施肥试验,这样再生草不仅受施肥影响,同时受第一次植物材料收获的影响;另外,试验结束后未对供试
土壤进行氮、磷、钾含量和酸碱度、含盐量、碱化度等测定,使试验结果存在一定的局限性.
4 结论
在重度苏打碱土上,施氮钾肥能明显促进虉草生长和根系对K+的吸收并向茎叶部位运输,使叶中的
K+含量显著增加,而根系和叶中的Na+-含量显著降低,K+/Na+比值升高.随施氮量增加,虉草株高、分蘖数
和地上、地下生物量递增,而根冠比下降.氮钾组合对虉草生长和K+、Na+-含量的效应显著.
参 考 文 献
〔1〕张建锋,乔勇进,焦明,等.盐碱地改良利用研究进展〔J〕.山东林业科技,1997,(3):5-8.
〔2〕杨春武,李长有,张美丽,等.盐、碱胁迫下小冰麦体内的pH及离子平衡〔J〕.应用生态学报,2008,19(5):
1000-1005.
〔3〕骆秀梅,张永亮. 复盐胁迫对 2种草苗期生长的影响〔J〕. 内蒙古民族大学学报(自然科学版),2011,26(5):
537-540.
〔4〕陈鹏程,顾志敏.植物调控盐胁迫下离子动态平衡〔J〕.安徽农业科学,2015,43(20):16-18,22.
〔5〕Muhammad Irshad,A. Egrinya Eneji, Riaz A. et al. Influence of nitrogen and saline water on the growth and partitioning of
mineral content in maize〔J〕.Journal of Plant Nutrition, 2009,32: 458-469.
第2期 姜澜等:施肥对苏打碱土胁迫下虉草生长与Na+、k+含量的影响 131
〔6〕Kaya C,Higgs D,Sakar E. Response of two leafy vegetables grown at high salinity to supplementary potassium and phospho-
rus during different growth stages〔J〕. Journal of Plant Nutrition,2002,25(12): 2663-2676.
〔7〕蒋乔峰,陈静波,宗俊勤,等.盐胁迫下磷素对沟叶结缕草生长及Na+和 K+含量的影响〔J〕.草业学报,2013,22(3):
162 -168.
〔8〕沈振国,沈其荣,管红英,等. NaCI胁迫下氮素营养与大麦幼苗生长和离子平衡的关系〔J〕.南京农业大学学报,1994,
17(1):22-26.
〔9〕沈其荣,沈振国,刘兆普,等.盐胁迫下氮素营养对大麦苗吸收K+、Na+的影响〔J〕.土攘通报,1992,23(5):211-212.
〔10〕逄焕成,杨劲松,谢晓红.氯化钠胁迫下施氮对冬小麦生长发育及体内氯、钠离子积累的影响〔J〕.植物营养与肥料
学报,2005,11(5): 654-658.
〔11〕闫道良,连俊方,任燕燕,等.盐胁迫下施氮对海滨锦葵营养生长期生长的影响〔J〕.浙江农林大学学报,2012,29
(6):817 - 821
〔12〕王磊,隆小华,孟宪法,等. 不同形态氮素配比对盐胁迫下菊芋幼苗生理的影响〔J〕. 生态学杂志,2011,30(2):
255-261.
〔13〕刘爱荣,张远兵,汪建飞,等.适量施氮增强盐胁迫下高羊茅生长和抗氧化能力〔J〕.农业工程学报,2013,29(15):
126-135.
〔14〕李孔晨,卢欣石,王铁梅.盐胁迫下施氮水平对黑麦草氮素吸收的影响〔J〕.草地学报,2011,19(3):487-491.
〔15〕Cengiz Kaya1, Muhammad Ashraf, Murat Dikilitas , et al.Alleviation of salt stress-induced adverse effects on maize
plants by exogenous application of indoleacetic acid(IAA)and inorganic nutrients -A field trial〔J〕. AJCS.,2013, 7(2):
249-254.
〔16〕郑延海.盐胁迫对不同冬小麦品种的影响及钾营养对其缓解机理的研究〔D〕.泰安:山东农业大学, 2007,102-103.
〔17〕柏双友,全柱香,等.氮磷耦合缓解海涂垦区仙人掌盐胁迫及代谢产物对酪氨酶抑制的影响〔J〕.安徽农业科学,
2013,41(30):11939-11942,11960.
〔18〕Chen W P,Hou Z N,Wu L S,et al.Effects of salinityand nitrogen on cotton growth in arid environment. Plant and Soil,
2010,326: 61-73.
〔19〕Tester M,Davenport R. Na+ tolerance and Na+ transport in higher plants〔J〕.Annals of Botany,2003,91(5): 503-527.
〔20〕裴真明,汤章城.盐胁迫对高粱根质膜离子通道通透性的影响〔J〕.植物学报,1995,37(1):41-47.
〔21〕侯杰,刘玲,王景艳,等.硝态氮对海水胁迫下长春花幼苗光合特性及离子含量的影响〔J〕.西北植物学报,2007,27
(12):2540-2544.
〔22〕Maathuis F J M, Amtmann A. K+ nutrition and Na+ toxicity: the basis of cellular K+/Na+ ratios〔J〕.Annals of Botany, 1999,
84: 123-133.
〔23〕赵世杰,刘华山,董新纯.植物生理学实验指导〔M〕.北京:中国农业科技出版社,1998: 155-159.
〔24〕Shi D C,Wang D L.Effects of various salt-alkaline mixed stresses on Aneurolepidium chinense(Trin.)Kitag〔J〕.Plant and
Soil, 2005,271:15-26.
〔25〕张永亮,聂微微,任秀珍,等.复盐胁迫下二种虉草K+、Na+吸收与运输的特点〔J〕.中国草地学报,2010,32(3):28-33.
〔26〕毛培培,赵云云.植物对钾营养的吸收、运转和胁迫反应的研究进展〔J〕.生物学通报,2008,43(8): 11-13.
〔责任编辑 徐寿军〕
内 蒙 古 民 族 大 学 学 报 2016年132