全 文 ：收稿日期:2010-03-23;修订日期:2010-04-11
作者简介:周利平(1985-), 男 ,湖北监利人 , 硕士 ,主要研究方向:苗木培育。
基金项目:国家自然科学基金项目(30760199);国家林业局重点项目(206204)。
＊通讯作者:李福秀(1954-), 女 ,教授 , 主要研究方向:苗木定向培育。
第 28卷　第 3期
2010年 6月
江　　西　　科　　学
JIANGXI　SCIENCE
Vol.28No.3Jun.2010
　　文章编号:1001-3679(2010)03-0311-10
不同水分条件下施肥对新银合
欢苗木抗旱性的影响
周利平 1 ,和亚珺1 ,马焕成1 ,朱存福 1 ,高　柱 1, 2 ,李　伟 3 ,李福秀 1＊
(1.国家林业局西南地区生物多样性保育重点实验室 ,云南　昆明 650224;
2.江西省科学院生物资源研究所 ,江西　南昌 330029;3.云南绿大地生物科技有限公司 , 云南　昆明 650224)
摘要:通过对云南干热河谷地区外来树种新银合欢(Leucaenaleucephala)一年生苗木为研究材料 , 采用不同施
肥方法和不同氮素水平培育 ,同时进行水分调控。在新银合欢苗木的生长形态 、生物量及其分配和生理生化
性质等方面的差异的研究基础上 ,利用主成分分析进行综合评价 , 从中筛选出新银合欢抗旱苗木培育最优的
抗旱性育苗技术。结果表明 , 不同肥料之间的相互搭配 , 肥料与水分调控之间的相互作用促进苗木在生长形
态 、生物量及其分配 、生理生化性质方面表现出一定的共性和差异;不同水分下施肥和氮素处理苗木的抗旱性
不一致。常规浇水条件下 , 采用指数施肥和 N2处理的苗木抗旱性最强;干旱胁迫条件下 , 采用直线施肥和 N1
处理苗木抗寒性最强。施肥和高氮提高并维持了苗木的抗旱能力。
关键词:常规浇水;干旱胁迫;施肥;氮素水平;抗旱性
中图分类号:S723.1+3　　　　文献标识码:A
EffectsofFertilizationTreatmentonSeedlingsDroughtTolerance
ofLeucaenaLeucephalaunderDifferentWaterConditions
ZHOULi-ping1 , HEYa-jun1 , MAHuan-cheng1 , ZHUCun-fu1 , GAOZhu1, 2 , LIWei3 , LIFu-xiu1＊
(1.TheKeyLaboratoryofBiodiversityConservationinSouthwestChina, theStateForestryAdministration,
SouthwestForestryUniversity, YunnanKunming650224 PRC;
2.BiologicalResourcesInstitute, JiangxiAcademyofSciences, JiangxiNanchang330029PRC;
3.YunnanGreenLandBiotechnologyCo., Ltd, YunnanKunming650224PRC)
Abstract:Theone-year-oldseedlingsofLeucaenaleucephala, whicharetheexoticspeciesofthedry-
hotvaleyinYunnan, wereselectedastheexperimentalmaterials.Seedlingsweretreatedwithfour
diferentfertilizationmethods(equal-fertilization, linear-fertilization, geometricaly-fertilization, con-
trol), inaddition, high, mediumandlownitrogenlevelswereappliedwithwaterregulation.The
diferencesofthegrowthandmorphology, thebiomasanditsalocation, physiologicalandbiochemi-
calcharacteristicswerestudied.Onthisbasis, theoptimumfertilizationmethodofcultivatingLeucae-
naleucephalaseedlingswasselectedbythecomprehensiveassessmentwithprincipalcomponenta-
nalysis;Theresultsindicatedthatthedisplayofacertaincommonalitiesanddiferenceswerecaused
bythecolocationamongthediferentfertilizerandtheinteractionbetweenfertilizerandwaterregu-
DOI :10.13990/j.issn1001-3679.2010.03.022
lation.Thediferencesofthedrought-resistantcapacityofseedlingswithfertilizationmethodsandni-
trogenlevelsinthediferentmoisturecontent.Theone-year-oldseedlingstreatedwithgeometricaly-
fertilizationandsecondarynitrogenfertilizationinthenormalirigationandwithlinear-fertilization
andhighnitrogenfertilizationinthedroughtstresshadstrongerdrought-resistantcapacity.The
drought-resistingcapacitywasimprovedandmaintainedthroughconventionalfertilizationandhigh
nitrogenfertilization.
Keywords:Normalirigation, Droughtstress, Fertilizating, Nitrogenlevels, Drought-resistantcapaci-
ty
0　前言
近年来 ,为提高干热河谷地区造林的存活率
和保存率的研究已进行了不少[ 1 ～ 4] ,采用的方法
主要有树种选择 、抗旱性良种选育 、容器育苗技术
等的应用 ,从树种特性 、遗传特性 、造林技术等方
面都已进行了尝试 ,并取得了很多成果。但是针
对该地区的特点进行苗木定向培育技术方面的研
究报道较少 ,这对于干热河谷地区形成一套完整
的造林理论和体系还显得有些不足 ,因此希望在
前人对抗旱性树种 、优良抗旱品系及研究总结的
干旱地区造林技术的基础之上 ,再发展出一套符
合当地实际又易于推广的干热河谷苗木的培育技
术 ,做到适地适苗 ,以完善和丰富该地区植被恢复
的技术 ,提高造林效率。因此对该地区外来树种
新银合欢进行了抗旱性育苗技术的试验研究。
1　材料与方法
1.1　试验地概况
试验地设在西南林学院资源学院教学大棚 ,
内设有 8个苗床 ,地处向阳地带 。本次试验期间 ,
试验环境的最高气温为 50℃,最低气温为 12.5℃,
平均气温为 23.9 ℃,最高相对湿度为 70%,最低相
对湿度为 35%,平均相对湿度为 62%,光照时数 2
686.1h,平均光照强度 1 800 μmol· m-2·s-1。
1.2　实验材料
供试的新银合欢种子由建水县林业局提供。
试验肥料为硫酸铵(含 N21%), 过磷酸钙 (含
P2O518%),硫酸钾(含 K2O50%)。
1.3　试验方法
1.3.1　研究方法　本试验的施肥处理试验阶段
和反复干旱胁迫试验阶段都是在大棚内进行 ,其
试验地环境差异性小 ,育苗土壤肥力基本一致 ,采
用随机排列的方式 ,因此采用了完全随机试验设
计的方法。试验时处理苗木分 12个区组 ,每一区
组内设 4个不同的小区 ,各小区施肥方法不同且
采用随机排列 ,每个小区有苗木 5株 。
1.3.2　试验处理方法　不同施肥处理选用硫酸
铵 、过磷酸钙和硫酸钾 3种肥料 ,其施用比例按 N
：P：K=1.85：1：1。施肥量:N为 50 g/千株 ,
P、K为 27 g/千株 ,换算成硫酸铵 、过磷酸钙和硫
酸钾需肥量约为 238g/千株 、150 g/千株和 54 g/
千株。施用方法和时间见表 1。
表 1　1年生苗木不同施肥方案用量(g/千株)
　　施肥方法　　 CK 　　　　　A　　　　　 　　　　　B　　　　　 　　　　　C　　　　　
次数 时间 N P K N P K N P K
1 4月 4日 0 47.6 30 10.8 15.9 10 3.6 7.7 4.83 1.74
2 4月 18日 0 47.6 30 10.8 31.8 20 7.2 15.4 9.66 3.48
3 5月 2日 0 47.6 30 10.8 47.7 30 10.8 30.8 19.32 6.96
4 5月 16日 0 47.6 30 10.8 63.6 40 14.4 61.6 38.64 13.92
5 5月 30日 0 47.6 30 10.8 79.5 50 18 123.2 77.28 27.84
合计 238 150 54 238 150 54 238 150 54
注:N、P、K分别代表硫酸铵 、过磷酸钙和硫酸钾 3种肥料 ,以下也如此。
　　施肥方法分为:平均施肥(A),即施肥量分几
次等量施入;直线施肥 (B),即施肥量呈等量递
增;指数施肥(C),即施肥量呈几何级增加;对照
(D),即不施肥(CK)。一般选择在 17:00后用烧
·312· 江　西　科　学 2010年第 28卷
杯装取已经称量好的肥料 ,加水配成适宜浓度的
溶液 ,用容器量取后小心的施在苗木根部 。
不同氮素水平施肥肥料选用硫酸铵 、过磷酸
钙和硫酸钾 ,在氮素水平上分为 3个梯度:高氮 、
中等氮 、低氮 ,即 N1、N2、N3,其比例为 3：2：1。
N1为 N:50g/千株 , P、K:27 g/千株 ,换算成硫酸
铵 、过磷酸钙和硫酸钾需肥量约为 238 g/千株 、
150 g/千株和 54 g/千株。施用方法采用平均施
肥 ,施肥次数和时间和不同施肥处理相同 ,其施用
量见表 2。
表 2　1年生苗木不同氮素水平施肥方案用量(g/
千株)
N P K
N1 238(47.6) 150(30) 54(10.8)
N2 158.6(31.72) 150(30) 54(10.8)
N3 79.3(15.86) 150(30) 54(10.8)
注:()内表示每次的施用量 , N1, N2, N3分别表示高氮 、中
等氮 、低氮 3个水平的氮素施肥。
1.3.3　苗木反复干旱胁迫处理　将以上不同施
肥处理的苗木 ,按每一处理随机均匀的分为 2组 ,
其中 1组用常规浇水管理 ,另 1组进行干旱胁迫
处理。本试验采用不同浇水次数来控制苗木的水
分状况 ,每次均将水浇透 。在近 2个月的育苗阶
段常规浇水土壤平均含水量为 24.37%;胁迫处
理土壤平均含水量为 9.17%。
1.4　苗木各指标测定
1.4.1　苗木生长发育指标测定　用千分尺测定
地径 ,用直尺测定苗高 、苗冠 ,计算出苗高生长量 、
地径生长量 。苗木生物量及其分配测定是将选定
的平均标准株苗木整株取出 ,剥去根部土壤 ,然后
用剪刀将苗木从土壤印痕处剪断分成地上部分和
地下部分 ,各部分用塑料袋装袋密封 ,并迅速运至
实验室进行根 、茎 、枝 、叶各部分鲜重的测量 ,然后
放在 105℃烘箱烘至恒重 ,取出冷至室温 ,用电子
天平测量根 、茎 、枝 、叶的干重 ,然后用直尺测量苗
木主根长 、≥5 cm1级侧根长 ,千分尺测量苗木 1
级侧根直径 。可溶性糖含量的测定采用蒽酮比色
法;游离氨基酸测定采用茚三酮溶液显色法;SOD
含量的测定采用氮蓝四唑(NBT)法;叶绿素含量
的测定采用分光光度计法;电导率的测定采用电
解质渗量法 。
1.4.2　统计分析方法　新银合欢苗木不同水分
条件下不同施肥处理综合评价采用主成分分析 ,
然后对对苗木进行抗旱性综合评价和排序 [ 5, 6] 。
2　结果与分析
2.1　不同水分条件下施肥对新银合欢苗木生长
性状的影响
2.1.1　不同施肥方法对苗木生长性状的影响　
由表 3可见 ,干旱胁迫对新银合欢苗木的苗高 、地
径生长量 、高径比值 、主根长 、Ⅰ级侧根长 、Ⅰ级侧
根直径等 6个生长指标有显著的影响 。方差分析
结果表明:不同水分条件下不同施肥方法对苗高
生长量 、地径生长量 、Ⅰ级侧根长的差异达到极显
著水平 ,对Ⅰ级侧根直径的差异达到显著水平 ,对
主根长的差异不显著 。
表 3　不同水分条件和施肥方法对苗木生长性状的影响
施肥
方法
苗高生长量 /cm 地径生长量 /mm 　　高径比　　 　主根长 /cm　 Ⅰ级侧根长 /cm Ⅰ级侧根直径 /mm
常规 胁迫 常规 胁迫 常规 胁迫 常规 胁迫 常规 胁迫 常规 胁迫
A 5.08 2.34 0.9 0.61 32.79 26.74 9.6 10.41 14.23 12.84 0.99 1.02
B 9.19 1.42 1.27 0.64 48.48 30.9 9.95 12.75 10.43 10.69 0.93 1.17
C 6.49 2.58 0.92 0.69 41.77 31.44 13.23 11.63 13.98 13.89 0.57 0.71
CK 7.74 2.62 0.87 0.46 39.73 34.71 10.95 12.33 10.38 10.66 0.72 0.6
平均值 7.125 2.24 0.99 0.6 40.692 30.947 10.932 11.78 12.255 12.02 0.802 5 0.875
平均
值差 4.885 0.39 9.745 -0.848 0.235 -0.073
注:A、B和 C依次表示的是 1年生新银合欢苗木的平均施肥 、直线施肥指数施肥。
　　在常规浇水条件下的苗高生长量 、地径生长
量 、高径比值 、≥5 cmⅠ级侧根长均高于胁迫条件
下的数值 ,主根长度小于干旱胁迫。可见 ,干旱胁
迫抑制了苗高 、地径和 Ⅰ级侧根长的生长 ,促进了
主根长度的生长 ,高径比减小 ,苗木生长健壮。
在常规浇水条件下 , B处理苗木在苗高生长
量 、地径生长量和高径比方面都是最大的;A处理
的苗木在Ⅰ级侧根长度和粗度上均大于其他施肥
处理的苗木;CK处理的苗木在地径生长量和 Ⅰ级
侧根长上均小于其他施肥处理苗木 。在干旱胁迫
条件下 , C处理苗木在苗高 、地径生长量和 Ⅰ级侧
根长上均高于其他施肥处理苗木;CK条件下苗木
·313·第 3期　　　　　　周利平等:不同水分条件下施肥对新银合欢苗木抗旱性的影响
的苗高 、地径生长量 , Ⅰ级侧根长度和粗度上均小
于其他施肥处理苗木 。
总体而言 ,不同的施肥方法处理有利于苗木地
径 、Ⅰ级侧根长及其直径的生长;干旱胁迫抑制了
苗高 、地径的生长 ,却促进了苗木主根的生长 、Ⅰ级
侧根的加粗 ,反映了苗木对干旱胁迫的适应。在常
规浇水条件下 , B处理苗木的苗高 、地径生长量最
大 ,干旱胁迫条件下 , C处理苗木的苗高 、地径生长
量和Ⅰ级侧根长最大 。
2.1.2　不同氮素水平对苗木生长形态的影响　对
不同氮素水平处理苗木生长性状指标进行统计
(表 4),比较分析得出 ,干旱胁迫抑制了不同氮素
水平 1年生新银合欢苗木苗高 、地径生长 ,降低了
苗木高径比值 ,促进了苗木主根和侧根长度的生
长 。方差分析的结果表明 ,不同水分条件下不同施
肥对苗木的高 、地径生长量和Ⅰ级侧根直径的差异
达到极显著水平 ,对高径比和Ⅰ级侧根长的差异不
显著。
表 4　不同氮素水平对苗木生长性状的影响
施肥
方法
苗高生长量 /cm 地径生长量 /mm 　　高径比　　 　主根长 /cm　 Ⅰ级侧根长 /cm Ⅰ级侧根直径 /mm
常规 胁迫 常规 胁迫 常规 胁迫 常规 胁迫 常规 胁迫 常规 胁迫
N1 6.10 4.85 1.27 0.62 37.74 39.26 10.68 15.47 10.98 13.16 1.42 0.79
N2 6.12 3.25 1.12 0.58 38.72 35.93 11.1 16.15 11.83 13.88 1.08 0.7
N3 6.83 2 1.16 0.61 40.71 35.73 13.26 12.2 13.15 12.51 1.06 0.66
平均值 6.35 3.367 1.183 0.603 39.057 36.973 11.68 14.607 11.987 13.183 1.187 0.717
平均
值差 2.983 0.58 2.083 3 -2.927 -1.196 0.47
　　表 4显示 ,不同氮素水平对苗木的生长有显
著影响 ,但是其影响程度与苗木的氮素水平有关。
无论在常规浇水还是干旱胁迫条件下 ,苗木
的地径生长量的大小顺序为:N1 >N2>N3;苗木
的高径比值和苗高生长量在常规浇水条件下的顺
序为:N3>N2>N1;与此相反 ,在干旱胁迫条件下
的顺序为:N1>N2>N3,而且常规浇水条件下高
氮(N1)苗木的高径比低于干旱胁迫条件。表明 ,
在水分充足的条件下 , 高氮(N1)处理的苗木能
通过抑制苗木的高生长量 ,促进其地径生长量 ,降
低苗木的高径比值来提高苗木的抗旱性;在水分
不足的条件下 ,高氮(N1)则通过提高苗木的高生
长量和地径生长量 ,保持该苗木适宜的高径比值 ,
来适应干旱的环境。
表 4可以看出 ,干旱胁迫促进了 N1和 N2水
平苗木主根和 Ⅰ级侧根的伸长生长 ,抑制了 N3
水平苗木根伸长生长;并且在 2种水分下 Ⅰ级侧
根直径的顺序均为 N1>N2>N3。表明适量氮素
水平能有效促进苗木根系的生长 ,其促进作用表
现为干旱胁迫大于常规浇水。
2.2　不同水分条件下施肥对新银合欢苗木生物
量及其分配的影响
不同水分条件下施肥在新银合欢苗木生物量
及其分配方面的影响选取了总生物量 、根 、(茎 +
枝)、叶占比重 、叶和根含水率等 6个指标进行对
比分析 。
表 5　不同水分条件下不同施肥方法对苗木生物量及其分配的影响
施肥
方法
总生物
量 /g
根生物
量 /g
根占比
重 /%
(茎 +枝)
生物量 /g
(茎 +枝)
占比重 /%
叶生物
量 /g
叶占比
重 /%
A+常规 2.80 1.26 44.96 0.80 28.78 0.73 25.96
A+胁迫 2.97 1.27 42.80 1.02 34.16 0.86 28.77
B+常规 3.82 1.54 40.30 1.23 32.08 1.04 27.23
B+胁迫 2.42 0.89 36.69 0.79 32.68 0.71 29.18
C+常规 3.83 1.74 45.50 1.13 29.56 0.99 25.96
C+胁迫 1.62 0.65 40.21 0.49 30.31 0.43 26.76
CK+常规 2.82 1.24 44.08 0.80 28.26 0.72 25.56
CK+胁迫 1.22 0.49 40.02 0.27 21.97 0.24 19.89
·314· 江　西　科　学 2010年第 28卷
2.2.1　不同施肥方法对苗木生物量及其分配的
影响　对不同水分条件下对苗木的总生物量和
根 、(茎 +枝)、叶生物量进行方差分析 ,结果表
明 ,总生物量和根生物量的变异达到极显著水平 ,
(茎 +枝)和叶生物量的差异达到显著水平。表 5
表明 ,在相同的处理下 ,水分胁迫降低了苗木总生
物量 、根生物量的分配比值及其叶片和根相对含
水量 ,提高了地上部分生物量的分配比值 。
不同施肥方法处理苗木生物量及其分配有显
著地影响 ,其影响程度与水分条件有关。无论是
常规浇水还是干旱胁迫条件 ,施肥处理苗木叶生
物量占比重较 CK处理的都高 ,其大小顺序均为
B>A>C>CK。表明 ,施肥和干旱胁迫可以提高
苗木的叶占比重 ,且以 B的最好。
苗木的总生物量 ,在常规浇水下以 B和 C的
最高 ,是对照的 135%;在干旱胁迫下 , A的最高 ,
是对照的 243%,说明施肥可以促进苗木生物量
的增长 。此外 ,常规浇水条件下 C不仅总生物量
高而且根占生物量的分配比例也最大 ,表明常规
浇水下 C能有效地促进苗木地下部分的生长 ,有
利于提高苗木的抗性;在水分不足的条件下 , A处
理苗木总生物量最高 ,根生物量的分配比例最高。
综上所述 ,施肥处理促进了苗木总生物量 、叶
片比重的增加 ,干旱胁迫抑制了苗木总生物量 、根
系比重的增加。在常规浇水条件下 , B苗木的总
生物量 、叶占比重最大 , C苗木的总生物量 、根生
物量的分配比例最大;在干旱胁迫条件下 , A的总
生物量 、根生物量的分配比例最大。
2.2.2　不同氮素水平对苗木生物量及其分配的
影响　对不同氮素水平苗木生物量及其分配指标
进行统计(如表 6),经过方差分析 ,不同水分条件
下不同氮素水平处理苗木所有指标的差异水平均
达到极显著水平 。
表 6　不同水分条件下不同氮素水平对苗木生物量及其分配的影响
施肥
方法
总生物
量 /g
根生物
量 /g
根占比
重 /%
(茎 +枝)
生物量 /g
(茎 +枝)
占比重 /%
叶生物
量 /g
叶占比
重 /%
N1+常规 4.97 2.18 43.89 1.51 30.48 1.31 26.29
N1+胁迫 4.12 1.66 40.13 1.27 30.78 1.04 25.31
N2+常规 4.42 1.71 38.82 1.60 36.15 1.38 31.25
N2+胁迫 2.75 1.13 41.25 0.87 31.75 0.77 27.93
N3+常规 3.90 1.59 40.67 1.27 32.46 1.13 28.97
N3+胁迫 2.24 0.88 39.16 0.72 32.25 0.64 28.52
　　比较分析得出 ,除 N2处理苗木的根占比重
外 ,相同氮素水平苗木的总生物量 、根和叶占比重
都是常规浇水条件大于干旱胁迫条件 ,而(茎 +
枝)占比重与此相反。说明 N1和 N3水平苗木受
干旱胁迫影响会抑制总生物量 、根和叶占比重的
增长 ,促进苗木(茎 +枝)部分的增长。 N2水平
苗木受干旱胁迫影响会抑制总生物量 、叶的增长 ,
促进苗木根和(茎 +枝)部分的增长 。对于苗木
的总生物量 ,无论是常规浇水还是干旱胁迫条件
下 ,其大小顺序总有:N1>N2>N3。比较常规浇
水和干旱胁迫条件其差值 ,可知 ,干旱胁迫造成 N2
和 N3水平苗木的生物量减少量相近(N2:1.67 g,
N3:1.66 g),约是 N1水平处理苗木生物量减少
量(0.85g)的 2倍 。 N1水平提高了干旱胁迫对
苗木生物量减少的抗旱性 。
综上所述 ,干旱胁迫抑制了苗木总生物量积
累 、叶占比重的增加 。在常规浇水条件下 , N1水
平苗木总生物量 、根在生物量中的分配比例是最
高的 ,在干旱胁迫条件下 , N1水平苗木总生物量 、
(茎 +枝)在生物量中的分配比最高 ,表明了 N1
水平苗木在不同水分条件下能够保持良好的生产
力和抗旱性 。
2.3　不同水分条件下施肥对新银合欢苗木生理
生化性质的影响
不同水分条件下施肥在新银合欢苗木生理生
化性质方面的影响选取了可溶性糖含量 、SOD总
活性 、游离氨基酸含量 、叶绿素 a/b和电导率等 5
个指标进行对比分析 。
水分胁迫下植物的渗透调节能力与抗旱性呈
正相关 [ 7, 8] 。在严重干旱状态下 ,植物细胞中蔗
糖含量迅速增加 ,对细胞具有保护作用[ 9] 。早在
1948年 Eaton和 Ergle就发现水分亏缺可引起淀
·315·第 3期　　　　　　周利平等:不同水分条件下施肥对新银合欢苗木抗旱性的影响
粉量的软糖少和有时可溶性糖的增加 ,即可溶性
糖在干旱胁迫时可作为渗透调节物质而维持细胞
的膨压 [ 10] 。因而可溶性糖被认为是对干旱忍耐
的适应物质 [ 11] 。许多研究表明 SOD酶活性的高
低是植物抗旱性的重要标志。一般在干旱胁迫的
诱导下 ,植物叶片中的 SOD酶活性提高 ,以增强
其抗氧化能力 ,减少膜值不饱和脂肪酸发生过氧
化 ,从而抑制了 MDA的生成 [ 12] 。因而 ,可以将
SOD含量的变化作为其抗旱指标。水分胁迫可
以诱导蛋白质的水解和氨基酸的积累 ,刺激谷氨
酸合成脯氨酸及其化合物 ,同时抑制其氧化和蛋
白质的合成 [ 13] 。因此 ,在干旱胁迫条件下可通过
测定游离氨基酸的含量来推断植物对干旱逆境的
适应和抵抗 。活性氧直接引发叶绿素的破坏及部
分特异性地破坏叶绿素 a,致使叶绿素含量下降
及叶绿索 a/b比值降低 。可以用叶绿索 a/b比值
下降的程度来评定作物品种的抗旱性 [ 14] 。水分
胁迫使叶片细胞膜受到伤害 ,相对电导率逐渐增
大 ,这也说明相对电导率的大小与植物抗旱性强
弱成反比。
2.3.1　不同施肥方法对苗木生理生化性质的影
响　如表 7中统计的结果 ,相同施肥方法苗木的
可溶性糖含量 、叶绿素 a/b、电导率在常规浇水条
件下均低于在干旱胁迫条件下的 ,表现了苗木在
干旱胁迫时提高其可溶性糖含量可作为渗透调节
物质而维持细胞的膨压 ,提高 SOD活性以增强其
抗氧化能力 ,但也表明了干旱胁迫会造成苗木细
胞膜会受到不同程度的伤害。
表 7　不同水分条件下不同施肥方法对 1年生苗木生理生化性质的影响
施肥
方法
可溶性糖含量 /mg· g-1 SOD总活性 /μ· mg-1 游离氨基酸含量 /μg· g-1 　叶绿素 a/b　 　电导率常规　
常规 胁迫 常规 胁迫 常规 胁迫 常规 胁迫 常规 胁迫
A 157.33 159 5.88 0.51 1 517.94 2 200.39 3.5 4.2 0.21 0.39
B 210.67 307.33 2.95 0.7 1 057.5 1 976.41 3.6 3.9 0.179 0.354
C 241.17 318.5 7 7.75 1 764.25 1 071.95 3.5 3.8 0.072 0.133
CK 287.67 304.83 4.31 1.27 1 388.55 1672.95 2.2 2.6 0.105 0.5
平均值 224.21 272.415 5.035 2.558 1 432.06 1 730.425 3.2 3.625 0.142 0.344
平均
值差 -48.205 2.477 -298.365 -0.425 -0.202
　　可溶性糖含量方面(如图 1),不同施肥方法
干旱条件均高于常规条件;干旱条件下 C最高 ,
常规条件下 CK最高 , 2种条件下都是 A最低。
图 1　不同施肥对苗木可溶性糖含量的影响
SOD总活性方面(如图 2),不同施肥方法常
规条件除了 C外均大于胁迫条件 ,不同水分条件
下不同施肥方法下变化趋势相似;2种条件下 C
均最高 ,常规条件下 B最低 ,胁迫条件下 A最低。
图 2　不同施肥对苗木 SOD总活性的影响
游离氨基酸含量方面(如图 3),不同施肥方
法除了 C外干旱条件均高于常规条件;胁迫条件
下 A最高 , C最低;常规条件下 C最高 , B最低。
叶绿素 a/b方面 , (如图 4)不同施肥方法胁
迫条件均大于常规条件 ,且相应变化趋势相同;两
水分条件下 A最高 , CK最低 , B和 C之间差异较
小 。
·316· 江　西　科　学 2010年第 28卷
电导率方面(如图 5),不同施肥方法干旱条
件均高于常规条件 ,且相应变化趋势相同;胁迫条
件下 CK最高 , ,常规条件下 A最高 ,两条件下 C
最低。
在常规浇水条件下 ,指数施肥处理苗木的
SOD总活性和游离氨基酸含量保持最高的水平 ,
图 5　不同施肥对苗木电导率的影响
电导率最小;在干旱胁迫条件下 ,指数施肥苗木的
可溶性糖含量和 SOD总活性最高 ,电导率最小 ,
可见 ,指数施肥苗木在生理生化方面抗旱性的特
点:提高苗木的 SOD活性以增强其抗氧化能力 ,
减低细胞电导率 ,减少对细胞膜的伤害 ,用来提高
苗木的抗旱性。
2.3.2　不同氮素水平对苗木生理生化性质的影
响　如表 8中统计的结果 ,在可溶性糖含量方面 ,
N1水平常规浇水条件少于干旱胁迫条件 , N2、N3
与其相反;在 SOD总活性方面 , N3水平常规浇水
条件低于胁迫条件 , N1、N2与其相反;在游离氨
基酸含量方面 , N3水平常规浇水条件低于干旱胁
迫条件 , N1、N2与其相反;在苗木的叶绿素 a/b、
电导率方面 , 3个氮素水平都是常规条件小于胁
迫条件 ,同样表现出苗木对干旱胁迫的适应和干
旱胁迫对苗木的伤害 。
表 8　不同氮素水平对苗木生理生化性质的影响
施肥
方法
可溶性糖含量 /mg· g-1 SOD总活性 /μ· mg-1 游离氨基酸含量 /μg· g-1 　叶绿素 a/b　 　电导率常规　
常规 胁迫 常规 胁迫 常规 胁迫 常规 胁迫 常规 胁迫
N1 198 225.5 5.88 8.46 1 452.26 995.1 3.73 4.61 0.066 0.335
N2 325.67 286.67 6.49 7.86 1 492.98 2 072.97 3.97 4.76 0.09 0.198
N3 303.83 282.67 6.99 3.14 1 246.01 2 081.5 3.3 3.86 0.167 0.218
平均值 275.833 264.947 6.453 6.487 1 397.083 1 716.523 3.667 4.41 0.108 0.25
平均
值差 10.886 -0.034 -319.44 -0.743 -0.142
　　可溶性糖含量方面 ,两水分下条件下不同氮
素水平下变化趋势相同 , N2处理苗木含量最高 ,
N1水平最低;N2和 N3处理苗木在常规条件下均
高于胁迫条件下苗木 。
SOD总活性方面 ,两水分条件下不同氮素水
平处理变化趋势相反 ,常规条件下 N3最高 , N1
最低;N1和 N2处理苗木胁迫条件高于常规浇水
处理苗木。
游离氨基酸含量方面 ,两水分条件下不同氮
素水平处理变化趋势相反 ,胁迫条件下 N3最高 ,
N1最低;N2和 N3水平苗木胁迫条件高于常规条
件 。
·317·第 3期　　　　　　周利平等:不同水分条件下施肥对新银合欢苗木抗旱性的影响
叶绿素 a/b方面 ,两水分条件下变化趋势相
同 , N2苗木最高 , N3苗木最低;不同氮素水平苗
木均有胁迫条件大于常规条件 。
电导率方面 ,胁迫条件均高于常规条件;胁迫
条件下 N1最高 , N2最低 ,常规条件下 N3最高 ,
N1最低。
2.4　不同水分条件施肥对新银合欢苗木抗旱能
力的综合评价
对不同水分条件下施肥的新银合欢苗木采用
主成分分析 ,如表 9可知 ,常规浇水施肥的苗木获
得 3个主成分。第 1主成分以地径生长量 、高径
比 、总生物量和 (茎 +枝)生长量为主 ,贡献率为
42.263%,主要反映了植株在正常浇水和施肥条
件下地上部分和地径快速生长 ,增加生物量 ,提高
植株抗性。第 2主成分以主根长和Ⅰ级侧根直径
为主 ,贡献率为 34.158%,主要反映了根系的生
长和吸水能力提高。第 3主成分以可溶糖含量和
叶绿素 a/b为主 ,贡献为 23.579%,主要反映了
植株渗透作用和光和能力 。
表 9　不同水分条件下施肥的新银合欢苗木的主成分分析
处理 　　　常规 +施肥　　　 　　　胁迫 +施肥　　　 　常规 +氮素　 　胁迫 +氮素　y(1) y(2) y(3) y(1) y(2) y(3) y(1) y(2) y(1) y(2)
苗高生长量(x1) 0.843 -0.285 -0.456 -0.915 0.101 -0.392 0.940 -0.342 0.992 0.128
地径生长量(x2) 0.866 -0.444 0.229 0.368 0.536 0.760 -0.516 -0.857 0.688 -0.726
高茎比(x3) 0.983 -0.182 -0.896 -0.356 0.264 1.000 0.990 -0.143
主根长(x4) 0.142 0.977 -0.160 -0.195 -0.567 0.800 0.986 -0.168 0.633 0.774
Ⅰ侧根长(x5) -0.540 0.442 0.716 -0.340 0.935 -0.102 0.997 0.288 0.958
Ⅰ侧根径(x6) -0.902 0.421 0.913 0.407 -0.778 -0.628 0.998
总生物量(x7) 0.867 0.405 0.290 0.997 -0.975 -0.222 0.998
根生物量(x8) 0.660 0.682 0.317 0.973 -0.212 -0.868 -0.497 1.000
(茎 +枝)生物量(x9) 0.921 0.232 0.312 0.990 0.140 -0.848 0.531 0.999
叶生物量(x10) 0.903 0.295 0.313 0.989 0.139 -0.817 0.576 1.000
可溶性糖含量(x11) 0.197 0.367 -0.909 -0.765 0.637 0.632 0.775 -0.928 0.373
SOD总活性(x12) -0.531 0.772 0.351 -0.516 0.857 0.967 0.253 0.814 0.580
游离脯氨酸含量(x13) -0.539 0.826 0.166 0.783 -0.620 -0.889 0.458 -0.950 0.312
叶绿素 a/b(x14) 0.333 0.940 0.811 0.577 -0.779 0.627 0.637 0.771
电导率(x15) -0.139 -0.834 0.534 -0.980 -0.182 0.996 0.896 -0.443
特征根 4.966 2.532 2.882 3.198 0.761 1.981 0.048 0.505 9.054 2.584
贡献率 /% 42.263 34.158 23.579 58.604 27.283 14.113 76.901 23.099 76.961 23.039
　　干旱胁迫浇水苗木获得 3个主成分。第 1主
成分以总生物量 ,根部 、(茎 +枝)、叶片生物量为
主 ,贡献率为 58.604%,主要反映了苗木在干旱
条件下施肥对生物量的影响 。第 2个主成分以 Ⅰ
级侧根长和电导率为主 ,贡献率为 27.28%,主要
反映了干旱条件下 Ⅰ级侧根伸长和电导率减低 ,
抗旱性加强 。第 3主成分为地径生长量和主根长
为主 ,贡献率为 14.113%,主要反映了干旱条件
下苗木地径和主根的生长 ,苗木质量和吸水能力
提高。
常规浇水氮素处理的苗木获得 2个主成分。
第 1主成分以高径比 、Ⅰ级侧根长 、电导率为主 ,
贡献率为 76.901%,主要反映了常规浇水条件下
氮素会促进苗木高径比增大 , Ⅰ级侧根伸长 ,电导
率增大 ,对植株吸水能力增强 ,但质量下降 ,抗逆
性不利 。第 2个主成分为地径生长量和可溶性糖
含量为主 ,贡献为 23.099%,主要反映了地径生
长减缓 ,但渗透能力增强。
干旱胁迫氮素处理的苗木获得 2个主成分。
第 1主成分以 Ⅰ级侧根直径 , 总生物量 ,根部 、
·318· 江　西　科　学 2010年第 28卷
(茎 +枝)、叶片生物量为主 ,贡献率为 76.961%,
主要反映了干旱条件下氮素处理苗木 Ⅰ级侧根对
水分吸收能力加强 ,生物量的增加 。第 2主成分
以 Ⅰ级侧根长为主 ,贡献率为 23.039%,反映了
根系吸水能力增强。
根据主成分相应坐标值 yi(表 10)和各主成
分相应的特征根 λi,即可求出:∑ni=1 yiλi值 ,见表
11。
表 11看出 ,在常规浇水条件下 ,施肥处理苗
木的抗旱性顺序为:C>B>A>CK;不同氮素水
平处理苗木的抗旱性顺序为:N2>N3>N1。在干
旱胁迫条件下 ,施肥处理苗木的抗旱性顺序为:B
>A>C>CK;不同氮素水平处理苗木的抗旱性
顺序为:N1>N2>N3。
表 10　不同水分条件下施肥和氮素处理苗木主
成分相应的坐标值
水分条件 处理 y(1) y(2) y(3)
常规
浇水
A -1.078 -0.531 0.897
B 1.271 -0.760 0.241
C 0.224 1.454 0.294
CK -0.416 -0.163 -1.432
干旱
胁迫
A 1.141 -0.027 -0.973
B 0.514 -0.277 1.381
C -0.651 1.351 -0.029
CK -1.005 -1.047 -0.379
常规
浇水
N1 -0.864 -0.766
N2 -0.232 1.131
N3 1.096 -0.365
干旱
胁迫
N1 1.095 -0.368
N2 -0.229 1.132
N3 -0.866 -0.764
表 11　不同水分下不同处理苗木抗旱性排序
∑ni=1 yiλi A B C CK N1 N2 N3
常规浇水 -4.112 7 5.082 5.641 2 -6.605 6 -0.428 3 0.56 -0.131 7
排序 3 2 1 4 3 1 2
干旱胁迫 1.700 9 4.168 7 -1.111 2 -4.761 6 8.963 2 0.851 7 -9.814 9
排序 2 1 3 4 1 2 3
3　结论与讨论
(1)不同肥料之间的相互搭配 ,肥料与水分
调控之间的相互作用促进苗木在生长形态 、生物
量及其分配 、生理生化性质方面表现出一定的共
性和差异。
(2)对于常规浇水条件下 ,施肥处理苗木抗
旱能力的排序为:指数施肥 >平均施肥 >直线施
肥 >CK。不同氮素处理苗木抗旱能力的排序为:
N2>N3>N1。在干旱胁迫条件下 ,施肥处理苗木
的抗旱性顺序为:直线施肥 >平均施肥 >指数施
肥 >CK;不同氮素水平处理苗木的抗旱性顺序
为:N1>N2>N3。
不同水分下施肥和氮素处理苗木的抗旱性不
一致。常规浇水条件下 ,采用指数施肥和 N2处
理的苗木抗旱性最强;干旱胁迫条件下 ,采用直线
施肥和 N1处理苗木抗寒性最强 。与刘鸿洲 [ 15]等
研究结果基本一致。
施肥和高氮提高并维持了苗木的抗旱能力。
在施肥总量相同的情况下 ,新银合欢 1年生苗木
采用指数施肥符合新银合欢苗木不同年龄阶段期
间对肥量的需求 ,提高了养分的利用效率 ,能提高
苗木的抗旱能力 。
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