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叶面喷施磷钾肥对金叶白蜡叶色及相关生理特性的影响



全 文 :第36卷第5期
2 0 1 3年9月
河 北 农 业 大 学 学 报
JOURNAL OF AGRICULTURAL UNIVERSITY OF HEBEI
Vol.36No.5
Sep.2 0 1 3
   
文章编号:1000-1573(2013)05-0048-06
叶面喷施磷钾肥对金叶白蜡叶色及相关
生理特性的影响
陈 芳1, 缴丽莉2, 郭智涛1, 贺 磊1, 常越霞3, 白志英4, 路丙社1
(1.河北农业大学 园林与旅游学院,河北 保定071000;2.石家庄动物园管理处,河北 石家庄050200;
3.河北农业大学 林学院,河北 保定071000;4.河北农业大学 生命科学学院,河北 保定,071000)
摘要:为解决金叶白蜡叶片夏季明显返绿的问题,提高其夏季的园林观赏价值,本试验以金叶白蜡为试材,于
2012年6-7月,研究了叶面喷施磷钾肥对其叶片色素含量、叶色参数(L*、a*、b*)和生理特性的影响。结果表
明:(1)在单独喷施0.4%,0.8%,1.2%的硫酸钾肥或0.5%,1%的过磷酸钙肥时,利于叶绿素的合成、类胡萝卜
素的积累,增大L*值和b*值,SOD、POD活性增大;喷施第25天时,喷施0.4%,0.8%,1.2%的硫酸钾肥处理
的Car/Chl值分别比喷清水处理提高2.33%,3.49%,6.98%,其中喷施1.2%的硫酸钾肥处理显著高于喷清水
处理(P<0.05);喷施0.5%,1%的过磷酸钙肥处理的Car/Chl值分别比喷清水处理提高36.36%和39.77%,差
异显著(P<0.05)。(2)最适的钾肥和磷肥处理浓度分别为1.2%和1%,且1%磷肥的效果要好于1.2%钾肥。
关 键 词:金叶白蜡;磷钾肥;色素含量;叶色参数;生理特性
中图分类号:S687 文献标志码:A
Effects of foliage spraying of phosphorus and potassium fertilizer
on leafcolor and physiological properties of Fraxinus
CHEN Fang1,JIAO Li-li 2,GUO Zhi-tao1,HE Lei 1,CHANG Yue-xia3,BAI Zhi-ying4,LU Bing-she1
(1.Colege of Landscape Architecture and Tourism,Agricultural University of Hebei,Baoding 071000,China;
2.Zoology of Shijiazhuang city,Shijiazhuang 050200,China;3.Colege of Forestry,Agricultural University of Hebei,
Baoding 071000,China;4.Colege of Life Science,Agricultural University of Hebei,Baoding 071000,China)
Abstract:In order to solve the problem of leaf regreening phenomenon of FraxinusLinn in
summer and to increase its ornamental value,Fraxinus Linn was used to study pigment con-
tents and leafcolor parameters(L*,a*,b*)and physiological properties by foliage spraying
phosphorus and potassium fertilizers.The results showed that:(1)Separate spraying 0.4%,
0.8%,1.2%potassium fertilizer and separate spraying 0.5%,1%phosphorus fertilizer could
improve Car/Chl and increase leafcolor parameters(L*,b*).Meanwhile,SOD activity and
POD activity increased.On the twenty-fifth day,Car/Chl of spraying 0.4%,0.8%,1.2%po-
tassium fertilizer was 2.33%,3.49%,6.98%higher than that of CK and Car/Chl of spraying
0.5%,1%phosphorus fertilizer was 36.36%,39.77%higher than that of CK,respectively.
Meanwhile,Car/Chl of spraying 1.2%potassium fertilizer and spraying 0.5%,1%phosphorus
           
收稿日期:2012-12-20
基金项目:河北省交通厅项目.
作者简介:陈 芳(1986-),女,河北省邯郸人,在读硕士生,主要从事植物资源评价与利用的研究.
通讯作者:路丙社(1962-),博士,教授,博士生导师,主要从事植物资源评价与利用的研究.
第5期 陈 芳等:叶面喷施磷钾肥对金叶白蜡叶色及相关生理特性的影响 49    
fertilizer were significantly(P<0.05)higher than that of CK,respectively.(2)The most ap-
propriate potassium and phosphorus fertilizers concentrations were 1.2%and 1%.1%phos-
phorus fertilizer was better than 1.2%potassium fertilizer.
Key words:Fraxinus Linn;phosphorus and potassium fertilizers;pigment content;leaf color
parameter;physiological properties.
  金叶白蜡(Fraxinus Linn),又称金冠白蜡,是
木犀科白蜡属的一个变种,三季叶片金黄,具有较高
观赏价值,但6月下旬以后,随着环境温度、光照等
条件的变化,叶片黄色开始消退出现返绿现象,严重
降低了其园林观赏价值。彩叶植物叶色变化的直接
原因是叶片中色素种类和组成比例发生了变化[1],
这种变化除受植物自身遗传特性控制外,还受外界
环境因子和外源化学物质的调控[2-3]。通过遮荫、喷
水降温等措施改变光照、温度等环境条件可以调控
紫(红)叶植物呈色,但由于操作和成本问题,难以在
生产实际中应用[4-5]。通过施用外源物质提高花色
素苷的含量,是调控紫(红)叶观赏植物叶片色泽发
育的重要途径[6-10]。目前有关金叶植物叶色变化的
研究较少,而磷钾是植物重要的矿质营养元素,适宜
浓度水平可以提高植物的色素含量[11]。因此本试
验通过探讨不同浓度的磷钾肥对金叶白蜡叶色的影
响,旨在探明影响其叶色变化的营养元素,以期为缓
解金叶白蜡夏季叶色返绿现象提供切实可行的方法
和理论依据。
1 材料和方法
1.1试验材料
试验于2012年6-7月在河北农业大学西校区
苗圃进行。以露地栽培、管理良好的3年生金叶白
蜡植株为材料。
1.2 处理方法
在预试验基础上,试验采用2种不同叶面肥料,
每种肥料设置3个不同的浓度处理。即:①硫酸钾
(K1为0.2%,K2为0.8%,K3为1.2%),②过磷
酸钙(P1为0.5%,P2为1%,P3为1.5%),另设施
清水处理为对照(CK)。自2012年6月10日开始
喷施,每5d喷施1次,共喷施5次。处理在下午
4∶00~6∶00进行,以喷施植株叶片滴水为度。分
别于处理后第5,10,15,20,25天取样进行指标测
定,取样均在处理前进行。取样时选择向阳面、无病
虫害,生长基本一致的新梢顶端4~5片成熟叶片,
每处理重复3次。
1.3 指标测定方法
叶绿素、类胡萝卜素含量的测定采用95%乙醇
浸提法进行测定[12]。
叶片色度的测定参照 Wang[13]方法进行。随机
选取不同处理、长势相近的3枚功能叶片,采用 Mi-
nolta CR-400型全自动色差计(日本产)测定叶色参
数L*、a*、b*值。C光源,测色光斑直径为8mm,
L*表示光泽明亮度,L*值越大,亮度越高,范围从
0(黑)~100(白);a*值表示红/绿,a*值越大,红色
越深,a*值越小,绿色越深;b*值表示黄/蓝,b*值越
大,黄色越深,b*值越小,蓝色越深。
SOD活性、POD活性、MDA含量的测定参照
李合生[12]的方法,略有改动。
1.4 数据处理
数据测定均重复3次,计算平均值。数据采用
Excel 2003和SPSS 17.0分析处理、Duncan检验进
行显著性多重比较。
2 结果与分析
2.1 不同浓度磷钾肥对叶片色素含量的影响
由图1可知,夏季试验期间金叶白蜡CK叶绿
素含量呈现逐渐增长的趋势,类胡萝卜素含量呈现
迅速下降的趋势。第25天时,叶绿素含量比初期增
加20.9%,类胡萝卜素含量、Car/Chl值分别比初
期下降28.1%和40.3%,表明夏季高温高光的天气
促进了叶绿素的合成和类胡萝卜素的降解,类胡萝
卜素相对含量减少,不利于金叶白蜡叶色表达。
喷施硫酸钾后的第10天,金叶白蜡叶片中的叶
绿素含量开始增长,第25天时,3个处理的叶绿素
含量分别比CK升高0.70%,3.19%,7.00%。叶
片中类胡萝卜素含量均呈下降趋势,但始终高于
CK,第25天时,3个处理的类胡萝卜素含量分别
比CK高3.64%,5.45%,15.45%。第25天时,
各处理Car/Chl值分别比CK升高2.33%,3.49%
和6.98%,其中K3与CK的差异显著(P<0.05),
其余均表现为差异不显著(P>0.05)具体表现为
K3>K2>K1>CK。
50  河 北 农 业 大 学 学 报     第36卷   
喷施过磷酸钙的第25天,3个处理的叶绿素含
量分别比CK上升1.17%,9.18%,10.66%。第15
天时,各处理的类胡萝卜素含量发生显著变化,随着
处理时间的延长,P1和P2的类胡萝卜素含量逐渐
上升,P3的类胡萝卜素含量逐渐下降,且始终低于
CK。第25天时,P1和P2的类胡萝卜素含量分别比
CK上升47.79%和52.21%,P3比CK下降17.70%。
第25天时,P1、P2的 Car/Chl值分别比 CK升高
36.36%和39.77%,差异显著(P<0.05),P3比CK
下降26.14%,差异不显著(P>0.05),具体表现为
P2>P1>CK>P3。
可见,在0.4%~1.2%的施钾浓度和0.5%~
1%施磷浓度范围内,磷钾肥有利于叶绿素的合成和
延缓类胡萝卜素的降解,提高Car/Chl值,并且随着
处理浓度的升高,Car/Chl值提高幅度越大。当施
磷浓度水平达到1.5%时,磷肥促进了类胡萝卜素
的降解,降低了Car/Chl值。
图1 叶面喷施磷钾肥对金叶白蜡叶片色素含量的影响
Fig.1 Effects of foliage spray of phosphorus and potassium fertilizer on pigment contents in leaves of Fraxinus Linn
2.2 不同浓度磷钾肥对叶色参数的影响
由图2可知,夏季试验期间金叶白蜡CK的L*
值、b*值和a*值呈下降趋势,第25天时,L*值、
b*值和a*值分别比初期下降13.46%,9.95%、
19.84%。表明金叶白蜡叶片亮度、黄色程度不断减
退,绿色程度加深,叶片色泽逐渐转绿。
喷施硫酸钾后,K1、K2、K3的L* 值、b* 值和
a*值均呈下降趋势,第25天时,3个处理的L*值分
别比CK升高3.85%,6.82%和10.49%,其中 K3
与CK差异显著(P<0.05)。3个处理的a*值分别
比CK降低0.61%,2.99%和5.90%,3个处理的
b*值分别比CK升高4.72%,6.84%和13.06%,其
中K3与CK差异显著(P<0.05),叶色改善效果具
体表现为K3>K2>K1>CK。
第5期 陈 芳等:叶面喷施磷钾肥对金叶白蜡叶色及相关生理特性的影响 51    
图2 叶面喷施磷钾肥对金叶白蜡叶色参数的影响
Fig.2 Effects of foliage spray of phosphorus and potassium fertilizer on color parameters in leaves of Fraxinus Linn
  喷施过磷酸钙后,P1、P2的L*值和b*值下降
缓慢,第25天时,P1、P2的L*值分别比CK显著升
高12.49%和13.07%(P<0.05),P1、P2的b*值分别
比CK显著升高18.13%和21.04%(P<0.05)。P3的
L*值比 CK 降低2.87%,P3的b* 值比 CK 降低
3.31%,差异均不显著(P<0.05)。第25天时,P1、
P2、P3的a* 值分别比 CK 降低2.34%,4.77%和
5.90%,叶色改善效果具体表现为P2>P1>CK>P3。
可见,在0.4%~1.2%的施钾浓度和0.5%~
1%施磷浓度范围内,磷钾肥可以提高金叶白蜡叶片
亮度,使叶片黄色程度相对加深,并且随着处理浓度
的升高,叶色改善效果越好,当施磷浓度水平达到
1.5%,施磷不利于金叶白蜡叶色的表达。
2.3 不同浓度磷钾肥对叶片 MDA含量的影响
由图3可知,CK的 MDA含量变化趋势平缓,
没有受到明显的胁迫。
图3 叶面喷施磷钾肥对金叶白蜡叶片 MDA含量的影响
Fig.3 Effects of foliage spray of phosphorus and potassium fertilizer on MDA contents in leaves of Fraxinus Linn
52  河 北 农 业 大 学 学 报     第36卷   
喷施磷钾肥后,MDA含量均表现为上升-下降-
上升的趋势,并且处理浓度越高,叶片 MDA含量越
大(均高于 CK)。在第15天时各处理达到峰值,
K1、K2、K3分别是CK的1.70,2.25和2.72倍,差
异达到显著(P<0.05),P1、P2、P3分别是CK的
2.31,2.43和2.70倍,差异达到显著(P<0.05)。
2.4 不同浓度磷钾肥对叶片POD活性的影响
由图4可知,CK的叶片POD活性大致呈现缓
慢上升的趋势,变化幅度较小。喷施磷钾肥后,叶片
中POD活性均表现出先上升后下降的变化,并且处
理浓度越高,叶片中POD活性越大(均高于CK),
在第20天时各处理达到峰值,K1、K2、K3分别比
CK增加13.52%,15.21%和17.16%,差异达到显
著(P<0.05),P1、P2、P3分别比CK增加20.41%,
32.60%和38.47%,差异达到显著(P<0.05)。
图4 叶面喷施磷钾肥对金叶白蜡叶片POD活性的影响
Fig.4 Effects of foliage spray of phosphorus and potassium fertilizer on POD activity in leaves of Fraxinus Linn
2.5 不同浓度磷钾肥对叶片SOD活性的影响
由图5可知,CK叶片中SOD在处理第10天后
一直处于下降趋势,第25天时,其活性远远小于其
它3个处理。喷施磷钾肥后,叶片中POD均表现为
上升-下降-上升的趋势,并且处理浓度越高,叶片
中SOD活性越大(均高于CK)。在第10天时各处
理达到峰值,K1、K2、K3分别比CK增加4.65%,
9.79%和16.24%,K2、K3与 CK差异达到显
著(P <0.05),P1、P2、P3 分别比对照增加
22.47%,41.52% 和 62.74%,差 异 达 到 显 著
(P<0.05)。10d后迅速下降,20d时达到最低值
后又再次上升,并保持较高水平。
图5 叶面喷施磷钾肥对金叶白蜡叶片SOD活性的影响
Fig.5 Effects of foliage spray of phosphorus and potassium fertilizer on SOD activity in leaves of Fraxinus Linn
3 讨论
叶色作为感观品质的第一因子,对彩叶植物的
观赏价值影响较大。植物叶色表达的物质基础是色
素[14]。胡海姿[15]等研究认为金叶植物呈现彩叶的
原因主要是叶片中含有大量的类胡萝卜素,且类胡
萝卜素与叶绿素含量的比值决定着金叶植物叶片的
显色。同时色差计可以实现叶片色泽的数量化,使
叶片色泽特性由以往靠感观评价的定性描述过渡到
用色度值进行定量表征[16],色度L*值反映叶片的
亮度,a*值反映叶片的红/绿程度,b* 值反映叶片
黄/蓝程度。本研究发现:试验期间CK的类胡萝
卜素相对含量不断降低,叶片L*值、b*值和a*值
降低,绿色程度加深,叶片色泽开始逐渐转绿。在
0.4%~1.2%的施钾浓度和0.5%~1%的施磷浓
度范围内,磷钾肥均可以促进叶绿素和类胡萝卜素
的合成,提高类胡萝卜素的相对含量,L*值、b*值有
第5期 陈 芳等:叶面喷施磷钾肥对金叶白蜡叶色及相关生理特性的影响 53    
所增大,a*值有所减小,并且随着处理浓度的升高,
叶色改善效果越好。但施磷浓度水平达到1.5%
时,施磷抑制了类胡萝卜素的合成,降低了类胡萝卜
的相对含量,L*值、b*值和a*值均有所减少,不利
于金叶白蜡叶色的表达。因此最适的钾肥和磷肥处
理浓度分别为1.2%和1%,且1%磷肥喷施效果好
于1.2%钾肥。
叶面喷施在促进色素积累的同时,也会对植物
造成胁迫,但植物自身的一些应激机制会进行自我
修复,以减轻和延缓这种胁迫[17]。植物受到胁迫
时,MDA含量就会增加,氧自由基产生速率就会越
快,植物的抗逆性就越差[18],植物体内存在一类重
要的抗氧化酶,如SOD、POD,它们能够清除植物内
过量的活性氧自由基,在一定限度内保护植物不受
胁迫的伤害[19]。本研究发现:试验期间CK生长相
对正常,没有受到明显的胁迫。叶面喷施磷钾肥后,
MDA含量增加,表明金叶白蜡的生长开始受到胁
迫。金叶白蜡对磷钾胁迫产生一定的应激反应,
SOD、POD活性增强,并且随着处理浓度的增大,变
化幅度越大,酶保护系统在协同作用下,处于动态平
衡,共同清除植物体内过量的活性氧自由基,维持金
叶白蜡的正常生理功能,MDA含量随之减少,提高
了金叶白蜡的抗逆性,金叶白蜡叶片外部形态没有
出现枯斑和叶片脱落等明显的受胁迫症状。
夏季叶片类胡萝卜素相对含量的降低是金叶白
蜡叶色返绿的主要原因,叶面喷施磷钾肥明显提高
了类胡萝卜素相对含量,对金叶白蜡的正常生长没
有产生伤害,没有影响其观赏价值,并在一定程度上
缓解了其叶色返绿的现象,因此最适的钾肥和磷肥
处理浓度分别为1.2%和1%,且1%磷肥喷施效果
好于1.2%钾肥。叶面喷施磷钾肥对金叶白蜡叶色
的改善可能是提供了色素合成的物质来源或是提高
了相关酶类的活性,这都有待进一步研究。
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(编辑:梁 虹)