全 文 :土施 L2蛋氨酸、L2苯基丙氨酸、L2色氨酸对
玉米生长和养分吸收的影响 3
陈明昌 3 3 程 滨 张 强 丁玉川 杨治平 刘 平
(山西省农业科学院土壤肥料研究所 ,山西省土壤环境与养分资源重点实验室 ,太原 030031)
【摘要】 通过盆栽试验 ,研究了 3 种植物生长调节剂前体物质对玉米生长发育和养分吸收的影响 ,并确定
了其适宜用量. 结果表明 ,土施 L2蛋氨酸 (L2MET) 、L2苯基丙氨酸 (L2PHE) 和 L2色氨酸 (L2TRP) 能不同程
度地增加玉米株高、地上部和地下部干重 ,提高玉米根系活力、体内硝酸还原酶和过氧化氢酶的活性 ,促进
玉米对氮、磷、钾、锌养分的吸收. 在所有供试浓度中 ,以土施 L2MET 0. 0185~0. 185 mg·kg - 1 、L2PHE 0. 2
mg·kg - 1和 L2TRP 0. 03~0. 3 mg·kg - 1效果最佳 ,而且 L2PHE和 L2TRP 对玉米生长的促进作用和提高养
分的吸收能力均优于 L2MET.
关键词 植物生长调节剂 前体 玉米 生长 养分吸收
文章编号 1001 - 9332 (2005) 06 - 1033 - 05 中图分类号 S48218 文献标识码 A
Effects of applying L2methionine ,L2phenylalanine and L2tryptophan on Zea mays growth and its nutrient up2
take. CHEN Mingchang , CHEN G Bin , ZHAN G Qiang , DIN G Yuchuan , YAN G Zhiping , L IU Ping ( Key
L aboratory of Soil Envi ronment and N ut rient Resources , Institute of Soil and Fertilizer , S hanxi Academy of
A gricultural Sciences , Taiyuan 030031 , China) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,2005 ,16 (6) :1033~1037.
A pot experiment was conducted to evaluate the effects of applying L2methionine (L2MET) , L2phenylalanine (L2
PHE) and L2tryptophan (L2TRP) on the growth of Zea m ays and its nutrient uptake , and to determine the op2
timal application rate of them. The results showed that L2MET , L2PHE and L2TRP could improve the shoot
height , shoot and root dry weights , root activity , nitrate reductase and hydrogen peroxidase activities , and N ,
P , K and Zn uptake of corn. The optimal application rate of L2MET , L2 PHE and L2TRP was 0. 0185~0. 185
mg·kg - 1 soil , 0. 2 mg·kg - 1 soil , and 0. 03~0. 3 mg·kg - 1 soil , respectively , and L2PHE and L2TRP were su2
perior to L2MET.
Key words Plant growth regulator , Precursor , Zea m ays , Growth , Nutrient uptake.3 国家引进国外技术项目 (948220022Z32) 和山西省科学技术攻关资
助项目 (971012) .3 3 通讯联系人.
2004 - 03 - 10 收稿 ,2004 - 07 - 05 接受.
1 引 言
近年来 ,在农业生产中人工合成植物生长调节
剂已得到广泛应用 ,但作为生长素 IAA (indole232
acetic acid ,吲哚232乙酸) 前体物质 L2TRP (L2t rypto2
phan ,L2色氨酸) 、乙烯 ( C2 H4) 前体物质 L2MET (L2
methionine ,L2蛋氨酸) 和苯乙酸 ( PA) 前体物质 L2
PHE(L2phenylalanine ,L2苯基丙氨酸)却很少引起研
究者的注意[2 ] ,至今它们在农业上的应用和相关研
究报道并不多见. Frankerberger 等[11 ]研究表明 ,土
壤2根界面存在着一种荧光假单孢菌能把 L2TRP 转
变为 IAA. Arshad 等[1 ]研究发现 ,玉米根际富含由
L2MET 通过微生物合成的 C2 H4 ,同时在根系分泌
物中广泛存在的多种氨基酸、有机酸、碳水化合物、
蛋白质、醇类和维生素以及类 MET 物质能刺激根
际 C2 H4 生成. Tena 等 [11 ]研究表明 ,土壤中存在 L2
phenylalanine (L2PHE) 脱氨基 ( PD) 作用或过程 ,可 能存在 3 种不同的苯乙酸 ( PA ) 合成途径. 据道[1~5 ] ,土施一定量的植物生长调节剂前体能显著提高供试作物的地上和地下部的干重、产量和对养分的吸收. 鉴于有关植物生理调节剂前体物质的研究工作在国内报道不多 ,本文旨在明确上述植物生长调节剂前体物质直接施入土壤后对玉米生长发育和养分吸收的影响 ,探讨其在生产上应用的可能性.2 材料与方法211 土壤的基本性质供试土壤为石灰性褐土 ,采自山西省晋中市东阳镇 ,采样深度为 0~20 cm. 土壤的基本化学性状为 p H 7187 ,有机质 711 g·kg - 1 ,全氮 0177 g·kg - 1 ,速效磷 3115 g·kg - 1 ,速效钾 9410 mg·kg - 1 .
应 用 生 态 学 报 2005 年 6 月 第 16 卷 第 6 期
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,J un. 2005 ,16 (6)∶1033~1037
212 试验处理
盆栽试验采用随机区组设计. 试验共设 10 个处理 :1) 不
加任何植物生长调节剂前体 ( CK) ,2) 010185 mg L2MET·
kg - 1 (D1 ) , 3) 01185 mg L2MET·kg - 1 (D2 ) , 4) 1185 mg L2
MET·kg - 1 (D3) ,5) 01002 mg L2PHE·kg - 1 (B1 ) ,6) 0102 mg
L2PHE·kg - 1 (B2) ,7) 012 mg L2PHE·kg - 1 (B3 ) , 8) 0103 mg
L2TRP·kg - 1 (S1) , 9) 013 mg L2TRP·kg - 1 (S2) ,10) 3 mg L2
TRP·kg - 1 (S3) ,重复 9 次. 试验在山西省农业科学院土壤肥
料研究所网室内进行. 试验用 20 cm ×25 cm (直径 ×高)的塑
料盆 ,每盆装风干土 410 kg ,并底施尿素 0181 g、磷二铵 112
g、硫酸钾 1133 g. 按试验设计先将供试植物生理调节剂前体
物质称好 ,用 200 ml 的去离子水将其溶解后与土充分混匀.
213 测定方法
以玉米晋单 34 号为供试作物 ,于 2002 年 8 月 24 日播
种. 播前玉米种子用水浸泡 24 h 后选均匀种子点播 ,每盆点
6 粒. 播后 4 d 出苗 ,3 叶期时每盆定苗 5 株 ,播后 9 d 每盆定
量浇水 500 ml. 播后 15、21 和 28 d ,随机取样 3 盆 ,调查植株
高度、主根长 ,测定根系活力、硝酸还原酶和过氧化氢酶含
量. 植株样称鲜重后 ,茎、叶、根分别烘干 (60 ℃) ,称重 ,粉碎
以备测定. 测定项目包括植株的全氮、磷、钾和锌含量.
植株样品采用 H2 SO4·H2O2 湿法消煮 ,用微量开氏法测
定氮 ,用钒钼黄比色法测定磷 ,用火焰光度法测定钾和
Zn[8 ] ;根系活力的测定采用α2萘胺氧化法 ;硝酸还原酶和过
氧化氢酶含量分别采用磺胺比色法和滴定法测定 [10 ] . 试验
数据用 SAS统计分析软件进行处理.
3 结果与分析
311 土施氨基酸对玉米生长的影响
土施 L2MET、L2PHE、L2TRP 对玉米株高的影
响见表 1. 为了便于比较 ,方差分析和 Duncan’s 多
重比较是按植物生理调节剂前体类型分别进行的
(下同) . 由表 1 可以看出 ,在玉米播后 15 和 21 d
时 ,D1 处理能明显增加玉米的株高 ,分别比对照提
高了 1111 %和 2713 % ,与对照间差异达到了显著水
平. 虽然播后 28 d 时 ,D3 处理玉米株高与对照间的
差异显著 ,但比对照低 2919 % ,说明土施 L2MET 能
促进玉米苗期株高 ,但过高的施用浓度会降低拔节
后玉米的株高. 对 L2PHE 和 L2TRP 而言 ,播后 15 d
B3 和 S3 处理玉米株高分别比对照提高了 1819 %和
1413 % ,与对照差异显著 ;播后 21 d 时 ,3 种施用量
与对照差异显著 ,株高分别提高了 1617 % (B1 ) 、
1913 % (B2 ) 、2217 % (B3 ) 和 3110 % ( S1 ) 、2817 %
(S2) 、2010 % ( S3) ;28d 时 L2PHE 和 L2TRP 各处理
对株高与对照之间差异不显著.
3 种植物生理调节剂前体对玉米地上部干重的
影响见表 2. 由表 2 可见 ,土施 L2MET、L2PHE 和 L2
TRP 能明显提高玉米地上部干重 ,播后 15、21 和 28
d 地上部干重平均比对照增加了 311 %、2215 %和
3210 % ,增加率的顺序为 L2TRP > L2PHE > L2
MET.在玉米播后 15、21 和 28 d ,D1 处理地上部干
重分别比对照增加了 818 %、6518 %和 1114 % ,平均
增加率为 2710 % ,明显高于 D2 和 D3 处理. 对 L2
PHE 而言 ,B3 处理效果最佳 ,3 个不同时期测定的
地上部干重分别比对照提高了 818 %、4714 %和
3416 % ,平均增加 3013 %. L2TRP 情况则比较复杂.
在玉米播后 15 和 21 d ,S2 处理能使地上部干重提
高 3214 %和 6015 % ,分别高于 S1 和 S2 处理 ; 28 d
时 ,S1 处理地上部干重明显高于 S1 和 S3 处理 ,比对
照提高 6115 %. 但从 3 个测定结果的平均值来看 ,
S1 处理效果最佳 ,比对照提高了 4617 % ,高于 S2 和
S3 处理. 3 种供试前体物质对地上部干重影响最大
时期是玉米播后 21 d. Arshad 等[1 ]对玉米株高和地
上部干重的研究表明 ,以土施 L2MET 1185 mg·
kg - 1处理效果最佳 ,但本文结论明显低于此用量.
表 1 土施 L2MET、L2PHE、L2TRP对玉米株高的影响
Table 1 Effects of L2MET,L2PHE and L2TRP applied to soil on height
of maize( cm)
处理
Treatment
播后天数 Days after sowing(d)
15 21 28
L2MET CK 3510 b 4316 b 5618 a
D1 3819 a 5515 a 5912 a
D2 3612ab 5114ab 5912 a
D3 3418 b 4610 b 4318 b
L2PHE CK 3510 b 4316 b 5618 a
B1 3616 b 5019 a 6016 a
B2 3615 b 5210 a 6015 a
B3 4116 a 5315 a 5718 a
L2TRP CK 3510 b 4316 b 5618 a
S1 3815ab 5711 a 5918 a
S2 3815ab 5611 a 5612 a
S3 4010 a 5213 a 6014 a
每列字母表示在 5 %水平上差异显著 Means with the same letter are
not significantly different in each column ( P < 0105) . 下同 The same
below.
表 2 土施 L2MET、L2PHE、L2TRP对玉米地上部和根干重的影响
Table 2 Effects of L2MET,L2PHE and L2TRP applied to soil on shoot
and root dry weight of maize( g1pot - 1)
处理
Treatment
播后天数 Days after sowing(d)
15
S R
21
S R
28
S R
L2MET CK 314 117 318 212 718 315
D1 317 210 613 214 813 319
D2 218 211 417 213 718 413
D3 216 210 410 212 416 318
L2PHE CK 314 117 318 212 718 315
B1 317 212 512 217 914 419
B2 310 212 514 216 910 410
B3 317 217 516 213 1015 416
L2TRP CK 314 117 318 212 718 315
S1 411 210 610 214 1216 319
S2 415 211 611 611 818 417
S3 319 211 512 512 711 411
S :地上部干重 Shoot dry weight ;R :根干重 Root dry weight .
4301 应 用 生 态 学 报 16 卷
土施 3 种植物生理调节剂前体能明显提高玉米
根干重 (表 2) . 与对照相比 ,试验期内 L2MET、L2
PHE 和 L2TRP 不同浓度处理的根干重平均增加了
1218 %、2716 %和 5010 %. 玉米播后 15 d ,L2MET、
L2PHE 和 L2TRP 不同浓度处理的根干重平均增加
了 1916 %、3912 %和 2116 %. 由此可见 ,L2MET 和
L2PHE 处理根干重增加率明显高于地上部 ,说明此
阶段 L2MET 和 L2PHE 主要促进根系的生长. 播后
21 d ,3 种供试前体物质处理的根干重分别增加了
415 %、1512 %和 10716 % ,除 L2TRP 中 ( S2) 高 ( S3)
浓度处理的数值异常外 ,其平均增长率低于地上部
干重的增加 ,说明此阶段供试前体物质主要促进地
上部的生长. 播后 28 d ,根干重的平均增加率分别为
1413 %、2816 %和 2110 % ,除 L2MET 处理的平均增
加率低于地上部干重外 ,L2PHE 和 L2TRP 处理的
增加率和地上部干重的增加基本一致. 由此可见 ,供
试条件下前体物质在玉米苗期主要促进根系生长 ,
拔节期后则促进地上部的生长 ,这一结果与玉米的
生长发育进程吻合. 结果表明 ,D2 、B3 和 S2 处理效
果最佳 ,玉米根系干重平均比对照增加了 1710 %、
3116 %和 7814 %. 对 L2MET 而言 ,其最佳施用浓度
则高于地上部干重 010185 mg·kg - 1的最佳处理.
不同植物生理调节剂前体物质对玉米根系总长
度的影响见表 3. 玉米播后 15 d ,用不同浓度 L2TRP
处理的根系总长度与对照差异显著 ,比对照分别提
高了 2414 %、5418 %和 5610 % ,L2PHE 和 L2MET
处理间差异不显著. 播后 21 d 时 ,虽然 L2MET 不同
浓度处理与对照的差异达到了显著水平 ,但低 (D1)
中 (D2)浓度处理增加了根系长度 ,高 (D3) 浓度处理
确降低了根系长度 ,其增加率分别为 912 %、314 %
和 - 413 %. 对 L2PHE 和 L2TRP 而言 ,B2 和 S3 处理
根系总长度比对照分别提高914 %和2713 % ,差异
表 3 土施 L2MET、L2PHE、L2TRP对玉米根系总长度的影响
Table 3 Effects of L2MET,L2PHE and L2TRP applied to soil on total
root length of maize( cm)
处理
Treatment
播后天数 Days after sowing(d)
15 21 28
L2MET CK 3316a 4114b 4210b
D1 3714a 4512a 4419ab
D2 3714a 4218a 5216a
D3 3714a 3916a 4712ab
L2PHE CK 3316a 4114b 4210ab
B1 3514a 3514b 5110a
B2 4112a 4513a 4912ab
B3 3912a 4018a 4014b
L2TRP CK 3316c 4114b 4210b
S1 4118b 5010b 5114ab
S2 5210a 4916b 5310a
S3 5214a 5217a 5010ab
显著. 到播后 28 d 时 ,只有 D2 和 S2 处理与对照差
异显著 ,增加率分别为 2512 %和 2612 %. 从玉米生
育期内 3 个不同测定时段的平均结果来看 , L2
MET、L2PHE 和 L2TRP 不同浓度处理的根系总长
度平均比对照提高 610 %、516 %和 2319 %. 综上所
述 ,L2TRP 能促进玉米根系长度 ,其作用明显优于
L2PHE 和 L2MET ,这与其转化产物 IAA 对玉米根
系长度和向地性的促进作用较大和在作用时间上早
于乙烯的结论是一致的[6 ] .
312 对玉米根系活力、硝酸还原酶和过氧化氢酶活
性的影响
根系活力泛指根系的吸收能力、合成能力、氧化
能力和还原能力等 ,是一种较客观地反映根系生命
活动的生理指标 ,直接与地上部分和地下部分的生
理状况密切相关[13 ] . 由表 4 可以看出 ,土施一定量
的植物生理调节剂可以明显提高玉米根系活力 ,其
中玉米播后 15 d ,L2MET、L2PHE 和 L2TRP 不同浓
度处理的玉米根系活力平均比对照提高了 2913 %、
1315 %和 1615 % , 21 d 时提高了 511 %、910 %和
2513 % ,28 d 时提高了 819 %、310 %和 1417 % ,说明
L2MET 和 L2PHE 对玉米根系活力的促进作用主要
表现在玉米苗期 (15 d) ,而 L2TRP 在玉米苗期和拔
节期均能显著提高根系活力. 从 3 个不同生长时期
的测定结果来看 ,L2MET、L2PHE 和 L2TRP 不同浓
度处理的玉米根系活力平均比对照提高了 1415 % ,
815 %和 1819 %. 由此可知 ,3 种供施前体物质对玉
米根系活力的促进作用是 L2TRP > L2MET > L2
PHE.在所有供试浓度中 ,以 D1 、B3 和 S3 效果最显
著 ,3 个不同生长时期测定的根系活力平均比对照
提高了 2012 %、1113 %和 1819 %.
硝酸还原酶和过氧化氢酶是植物组织中普遍存
表 4 土施 L2MET、L2PHE、L2TRP对玉米根系活力的影响 (α2奈胺
μg·g·h - 1鲜重)
Table 4 Effects of L2MET,L2PHE and L2TRP applied to soil on root
activity of maize
处理
Treatment
播后天数 Days after sowing(d)
15 21 28
L2MET CK 35173 31119 40193
D1 48135 40141 40104
D2 44125 35141 4311
D3 46101 36182 33163
L2PHE CK 35173 31119 40193
B1 44119 40199 30179
B2 39177 38104 35174
B3 37167 37183 43182
L2TRP CK 35173 31119 40193
S1 36161 41136 40115
S2 41132 48151 3917
S3 46197 44140 43117
53016 期 陈明昌等 :土施 L2蛋氨酸、L2苯基丙氨酸、L2色氨酸对玉米生长和养分吸收的影响
在的两种酶 ,前者是植物氮代谢中一个重要的调节
酶和限速酶[7 ,14 ,15 ] ,对植物生长发育、产量形成和
蛋白质的含量都有重要影响[9 ,12 ] ;后者能催化对植
物体有毒害作用的过氧化氢的分解. 试验结果表明 ,
除 L2MET 的 D2 处理外 ,3 种供试前体物质在玉米
播后 15 d 均不同程度地降低玉米体内硝酸还原酶
的活性. 但随着玉米的生长发育 ,不同浓度处理的体
内硝酸还原酶活性比对照明显提高. 与对照相比 ,播
后 21 d 分别提高了 3416 %、3512 %和 013 % ;播后
28 d 分别提高了 10611 %、10917 %和 13115 %. 在供
试条件下 ,证明施用 L2MET、L2PHE 和 L2TRP 能提
高体玉米内硝酸还原酶活性 ,其促进作用则随玉米
的生长而得到提高. 同样 ,玉米体内过氧化氢酶的活
性的变化与硝酸还原酶的情况基本一致 ,这里不再
赘述 ,试验结果详见表 5.
表 5 土施 L2MET、L2PHE、L2TRP对玉米硝酸还原酶和过氧化氢酶
活性的影响
Table 5 Effects of L2MET,L2PHE and L2TRP applied to soil on activi2
ty of nitrate reductase and activity of hydrogen peroxidase
处理
Treatment
播后天数 Days after sowing(d)
15
SM GM
21
SM GM
28
SM GM
L2MET CK 2116 2116 4166 3114 10148
D1 1415 3312 3176 6313 8142
D2 2413 2316 3194 7017 8178
D3 1614 3016 3131 6011 15131
L2PHE CK 2116 2116 4166 3114 10148
B1 14145 3713 3146 80105 14114
B2 12115 3212 3131 53175 14115
B3 8109 1813 2187 6317 11125
L2TRP CK 2116 2116 4166 3114 10148
S1 6142 39135 3198 64185 11146
S2 9179 21120 4121 58185 9113
S3 4155 40155 3194 94135 11117
SM :硝酸还原酶活性 Nitrate reductase activit y ; GM :过氧化氢酶活性 Hydrogen
Dperoxidase activity.
313 对玉米养分吸收的影响
3 种供试植物生理调节剂前体对玉米氮、磷、钾
和锌吸收总量的影响见图 1. 结果表明 ,经 L2MET、
L2PHE 和L2TRP不同浓度处理后玉米对氮素的吸
收能力明显提高 ,与对照相比氮的吸收量平均提高
2018 %、3913 %和 4914 % ,其中 L2MET 在玉米播后
15、21 和 28 d ,不同浓度处理的玉米氮吸收量平均
提高 2216 %、3817 %和 111 % ,L2PHE 提高 4314 %、
4513 %和 3913 % , L2TRP 提高 6816 %、6513 %和
1413 % ,说明供试前体物质对玉米氮素吸收能力的
影响主要在生长前期 ,同时L2PHE和 L2TRP 的促进
作用明显优于 L2MET. 在所有供试浓度中 ,以 D1 、
B3 和 S1 处理的氮素吸收量最大 ,分别比对照提高
了 4616 %、4312 %和 6013 %.
土施供试植物生长调节剂前体物质能明显提高
玉米吸收磷素的能力. 由图 1 可知 ,L2MET、L2PHE
和 L2TRP 处理的玉米磷吸收量与对照相比分别平
均提高了 2017 %、3513 %和 4517 % ,同样对磷吸收
的促进作用是 L2TRP > L2PHE > L2MET. 玉米播后
15、21 和 28 d ,经 L2MET 不同浓度处理的玉米磷吸
收量与对照相比平均提高了 1219 %、914 % 和
3917 % ;L2PHE 处理为 2010 %、1410 %和 7118 % ;
L2TRP 为 3113 %、4211 %和 6315 %. 由此可见 ,供
试条件下植物生理调节剂前体物质对玉米磷吸收的
最大作用期是玉米播后 28 d ,滞后于氮素. 在所有处
理中 ,以 D1 、B3 和 S1 处理的磷素吸收量最大 ,分别
比对照提高了 3810 %、5217 %和 6611 %.
图 1 土施 L2MET、L2PHE、L2TRP 对玉米氮、磷、钾、锌吸收的影响
Fig. 1 Effect of L2MET ,L2PHE and L2TRP applied to soil on N , P , K
and Zn absorption of maize.
结果表明 ,供试植物生理调节剂前体物质对玉
米钾素吸收具有显著的促进作用 ,但低于氮和磷. 经
L2MET、L2PHE 和 L2TRP 不同浓度处理后 ,玉米钾
素的吸收量比对照分别提高了 416 %、2612 %和
3112 %.最大作用时期与氮素一致 ,播后 15、21 和
28 d ,L2MET 处理的钾素吸收量分别比对照提高了
- 1414 %、4219 % 和 - 1418 % , L2PHE 提 高 了
914 %、4119 %和 2715 % , L2TRP 提高了 2110 %、
5111 %和 2115 %. 在所有处理中 ,以 D1 、B3 和 S1 处
6301 应 用 生 态 学 报 16 卷
理的钾素吸收量最大 ,分别比对照提高了 3517 %、
3017 %和 4918 %.
与氮、磷、钾养分吸收情况完全不同 ,在玉米生
长前期 (播后 15 和 21 d) ,供试植物生理调节剂前体
物质抑制了玉米对锌的吸收. 与对照相比 ,L2MET
不同浓度处理的锌吸收量平均分别降低了 3211 %
和 3116 % , L2PHE 处理降低了 2010 %和提高了
016 % ,L2TRP 降低了 1917 %和 611 %. 播后 28 d ,
经 L2MET、L2PHE 和 L2TRP 不同浓度处理的玉米
锌吸收量平均比对照提高了 113 %、7416 % 和
4215 %. 从总吸收量看 ,试验期内 L2MET 处理的玉
米 Zn 吸收量比对照平均降低了 2018 % ,L2PHE 处
理提高了 1814 % ,L2TRP 处理提高了 516 %. 由此
可知 ,土施 L2MET 抑制了玉米对锌的吸收 ,L2PHE
和 L2TRP 在生长后期能促进玉米对锌的吸收 ,其促
进作用是 L2PHE 优于 L2TRP.
4 讨 论
L2MET、L2PHE 和 L2TRP 对玉米生长具有显
著的促进作用. 土施 L2MET、L2PHE 和 L2TRP 能显
著增加玉米的株高、地上部干重、根系长度和根干
重 ,L2PHE 和 L2TRP 的施用效果明显优于 L2MET.
试验结果证明 ,玉米地上部的生长以土施 L2MET
010185 mg·kg - 1 、L2PHE 012 mg·kg - 1 和 L2TRP
0103 mg·kg - 1处理效果最佳 ,其平均干重比对照分
别提高了 2710 %、3013 %和 4610 %. 根系生长则以
土施 L2MET 01185 mg·kg - 1 、L2PHE 012 mg·kg - 1
和 L2TRP 013 mg·kg - 1处理效果最佳 ,根系干重平
均比对照增加了 1710 %、3116 %和 7814 %. 在试验
条件下 ,供试前体物质主要促进了玉米苗期根系的
生长 ,拔节期后则促进了地上部的生长. 上述结论与
其他研究者在萝卜、西瓜、甜瓜、甘蓝、西红柿和玉米
等作物上的研究结果基本一致[1 ,2 ,4 ,5 ] ,但本试验的
最佳施用量低于先前的研究报道.
L2MET、L2PHE 和 L2TRP 能提高玉米根系活
力. 3 种供施前体物质对玉米根系活力的促进作用
是 L2TRP > L2MET > L2PHE ,在所有供试浓度中以
土施 L2MET 010185 mg·kg - 1 、L2PHE 012 mg·
kg - 1和 L2TRP 310 mg·kg - 1效果最显著.
L2MET、L2PHE 和 L2TRP 能提高玉米体内硝
酸还原酶和过氧化氢酶的活性. 在玉米苗期土施供
试植物生理调节剂前体物质会降低体内硝酸还原酶
和过氧化氢酶的活性 ,在玉米生长的后期 ,则会显著
提高体内硝酸还原酶和过氧化氢酶的活性.
L2MET、L2PHE 和 L2TRP 能促进作物对养分
的吸收和利用. 对氮、磷和钾吸收而言 ,L2PHE 和
L2TRP的施用效果明显优于 L2MET ;在所有供试浓
度中 ,以土施 L2MET 010185 mg·kg - 1 、L2PHE 012
mg·kg - 1和 L2TRP 0103 mg·kg - 1处理的氮、磷、钾
素吸收量最大. 研究进一步证明 ,供试前体物质对钾
素吸收的促进作用要低于氮和磷素. 对锌元素而言 ,
土施 L2MET 会抑制玉米对锌吸收 ;在玉米生长后
期 ,L2PHE 和 L2TRP 能促进玉米对锌的吸收 ,其促
进作用是 L2PHE 优于 L2TRP.
参考文献
1 Arshad M ,Frankenberger WT J r. 1990. Response of Zea mays and
L ycopersicon esculent um to the ethylene precursors ,L2methionine
and L2ethionine applied to soil. Plant Soil ,122 :219~227
2 Chen Z2D(陈振德) ,Huang J2J (黄俊杰) ,He J2M (何金明) . 1997.
Influence of L2tryptophan applied to soil on yield and nutrient op2
take of cabbage. Acta Pedol S in (土壤学报) ,34 (2) :200~205 (in
Chinese)
3 Frankenberger WT J r , Poth M. 1987. Biosynthesis of indole232
acetic acid by the Pine ectomycorrhizal fungus Pisolithus ti ncto2
rius. A ppl Envi ron Microbiol ,53 (12) :2908~2913
4 Frankenberger WT J r , Chang AC , Arshad M. 1990. Response of
Raphanus sativ us to the auxin precursor ,L2tryptophan applied to
soil. Plant Soil ,129 :235~241
5 Frankenberger WT J r ,Arshad M. 1991. Yield response of water2
melon and muskmelon to L2 tryptophan applied to soil. Hortscience ,
26 :35~37
6 He Z2P (何钟培) . 1997. Hormonal Physiology and Chemical Con2
trol of Field Crops. Beijing : China Agricultural University Press.
241~248 (in Chinese)
7 Gu J2G(顾继光) ,Zhou Q2X(周启星) . 2003. Effects of magnetized
physiological and biochemical indexes of B rassica napus seedlings.
Chin J A ppl Ecol (应用生态学报) ,14 (5) :794~796 (in Chinese)
8 Lu R2K(鲁如坤) . 2000. Methods of Agrochemical Soil Analysis.
Beijing : China Agricultural Science Press. (in Chinese)
9 Song X(宋 轩) ,Zeng D2H(曾德慧) ,Lin H2M (林鹤鸣) . 2001.
Effects of peat and weathered coal on activity of rice root system
and its nutritional absorption. Chin J A ppl Ecol (应用生态学报) ,
12 (6) :867~870 (in Chinese)
10 Tang Z2C(汤章城) . 1999. Modern Experimental Guidance of Plant
Physiology. Beijing : Science Press. (in Chinese)
11 Tena M , Pinilla JA , et al . 1986. L2Phenylalanine delaminating ac2
tivity in soil. Soil Biol Biochem ,18 (3) :321~325
12 Wang K2J (王空军) , Hu C2H (胡昌浩) , Dong S2T (董树亭) .
2003. Effect of sulfate supply level on characteristics of N and S
metabolism and on root vigor of corn. Chin J A ppl Ecol (应用生态
学报) ,14 (2) :191~195 (in Chinese)
13 Wei D2Z(魏道智) ,Ning S2J (宁书菊) ,Lin W2X(林文雄) . 2004.
Relationship between wheat root activity and leaf senescence. Chin
J A ppl Ecol (应用生态学报) ,15 (9) :1565~1569 (in Chinese)
14 Xu Z2Z(徐振柱) , Zhou G2S (周广胜) . 2004. Research advance in
nitrogen metabolism of plant and its environmental regulation. Chin
J A ppl Ecol (应用生态学报) ,15 (3) :511~516 (in Chinese)
15 Yu R2C (余让才) ,Li M2Q (李明启) , Fan Y2P (范燕萍) . 1997.
Light regulation of nitrate reeducates in higher plants. Plant Physi2
ol Com m (植物生理通讯) ,33 (1) 61~65 (in Chinese)
作者简介 陈明昌 ,男 ,1959 年生 ,研究员. 主要从事生态环
境、土壤科学、植物营养等方面研究 ,发表论文 40 余篇. E2
mail : mccheng @public. ty. sx. cn
73016 期 陈明昌等 :土施 L2蛋氨酸、L2苯基丙氨酸、L2色氨酸对玉米生长和养分吸收的影响