全 文 ：第 ww卷 第 |期
u s s {年 | 月
林 业 科 学
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盆栽和地栽−洛阳红.牡丹根系的碳氮代谢动态 3
刘志敏 孔德政 李永华 杨秋生
k河南农业大学林学园艺学院 郑州 wxsssul
关键词 } 牡丹 ~根系 ~碳代谢 ~氮代谢
中图分类号 }≥zt{1wv 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kuss{ls| p styu p sv
收稿日期 }ussz p sz p tv ∀
基金项目 }科技部农业科技成果转化资金项目kussw∞„zxssywl ∀
3 杨秋生为通讯作者 ∀
∆ψναµιχ Χαρβον ανδ Νιτρογεν Μεταβολισµ ιν Ροοτσ οφ Ποττεδ ανδ
Φιελδ Παεονια συφφρυτιχοσα −Λυοψανγηονγ .
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kΧολλεγε οφ Φορεστρψανδ Ηορτιχυλτυρε o Ηεναν Αγριχυλτυραλ Υνιϖερσιτψ Ζηενγζηου wxsssul
Αβστραχτ } ⁄¼±¤°¬¦¦¤µ¥²± ¤±§±¬·µ²ª¨± °¨ ·¤¥²¯¬¶° ²© Παεονιασυφφρυτιχοσα −∏²¼¤±ª«²±ª. µ²²·¶ªµ²º±¬± ³²·¤±§©¬¨ §¯¬±·«¨
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Κεψ ωορδσ} Παεονια συφφρυτιχοσα~µ²²·¶~¦¤µ¥²± °¨ ·¤¥²¯¬¶°~±¬·µ²ª¨± °¨ ·¤¥²¯¬¶°
牡丹在容器中栽培时常常出现生长不良 !花蕾败育等现象 o极大地限制了牡丹的推广和应用 ∀不良的环
境条件k特别是温度l与根系营养成分的缺乏是牡丹花蕾败育的主要原因 ∀对牡丹催花前后根系营养物质变
化的研究表明 }牡丹经催花后 o无论是开花还是未开花k有叶无花l o根系中淀粉 !‘!° !Ž!ª的含量均明显降
低 o钙和游离硫的含量升高k高志民等 ousswl ~牡丹开花前后根系中淀粉含量差异显著 o牡丹根是主要的养
分贮藏器官 o为开花提供所需营养物质k高志民等 ousszl ∀目前对牡丹年生育周期内根系生理尤其是碳氮代
谢的研究国内外少有报道 o本试验从盆栽和地栽牡丹根系碳氮代谢角度探讨了盆栽牡丹生长不良 !花蕾败育
等现象的原因 o为盆栽牡丹优质高效栽培提供理论依据 ∀
1 材料与方法
t1t 材料 试验于 ussx年 tt月至 ussy年 tu月在河南农业大学科教园区进行 o供试牡丹品种为 x年生−洛
阳红. k Παεονια συφφρυτιχοσα −∏²¼¤±ª«²±ª. l ∀盆栽与地栽牡丹于相同环境下进行条件一致的常规管理 o盆栽容
器为塑料盆 o盆高 ws ¦°o直径 vx ¦°~地栽株行距为 {s ¦° ≅ tss ¦°∀分别在展叶期kussy年 w月 z日l !开花
期kussy年 w月 t{日l !叶片放大期kussy年 x月 uv日l !秋季根系生长期kussy年 |月 tx日 !ts月 ts日l !冬
季休眠期kussy年 tu月 us日l等不同时期取牡丹无次生结构的新根进行生理指标的测定 ov次重复 ∀
t1u 采样方法 盆栽牡丹根系采样时 o用水将盆内的土壤淋湿透 o然后倾倒花盆 o用水慢慢地将根土冲开 o
取出新根 ~地栽牡丹根系采样时 o在植株旁边开沟以利于排水 o用水将一侧的土壤冲开 o取出新根 ∀每次取
样时盆栽和地栽牡丹各取 x株 o将取出的新根迅速洗净擦干 o用塑料袋封装 o放入液氮罐带回实验室 o置于
p zs ε 冰箱内保存备用 ∀
t1v 生理生化指标的测定 根系活力测定用 ××≤ 法 o淀粉和可溶性糖含量测定用蒽酮比色法k赵世杰等 o
t||{l ~蛋白质含量测定用考马斯亮兰法 o氨基酸含量测定用茚三酮比色法k李合生 ousssl ∀
图 t 盆栽和地栽牡丹根系活力变化
ƒ¬ªqt ≤«¤±ª¨¶²©µ²²·√¬ª²µ²©³²·¨§¤±§©¬¨ §¯·µ¨¨³¨ ²±¼
2 结果与分析
u1t 牡丹根系活力变化动态 由图 t可以看出 o牡丹在年
生长期内根系活力变化呈现/双峰0曲线 o第 t次高峰明显
高于第 u次高峰 o第 t次高峰出现在春季开花期 o第 u次高
峰出现在秋季根系生长期 ∀展叶期随气温升高 o牡丹根系
迅速生长 o根系活力上升 o开花期达到高峰 o盆栽和地栽牡丹
根系活力分别为 s1vsx °ª#ªpt«pt和 s1wsx °ª#ªpt«p t o盆栽
牡丹根系活力较地栽牡丹降低了 uw1z h ~开花后 o随着气
温升高 o根系活力下降 ~秋季地上部生长速度减慢 o根系活
力上升 o根系生长达到第 u次高峰 o盆栽和地栽牡丹分别为
s1utt °ª#ªpt«p t和 s1vvz °ª#ªpt«p t o盆栽牡丹根系活力较
地栽牡丹降低了 vz1w h ~冬季休眠期 o气温降低 o根系停止
图 u 不同生育期牡丹根系淀粉和可溶性糖含量
动态变化
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µ²²·¶²©·µ¨¨³¨ ²±¼ §∏µ¬±ª§¬©©¨µ¨±·§¨ √¨ ²¯³°¨ ±·¤¯ ¶·¤ª¨
生长 o根系活力下降到最低值 ∀年生长期内 o盆栽牡丹根系
活力明显低于地栽牡丹 ∀
u1u 牡丹根系碳化合物代谢动态 图 u显示了牡丹根系
中淀粉和可溶性糖含量变化趋势 ∀展叶期至叶片放大期 o
牡丹根系中淀粉含量下降 o可溶性糖含量上升 o这与牡丹叶
片光合速率增强有关k翟敏等 ouss{l ~x月 uv日 o盆栽和地
栽牡丹根系中淀粉含量分别为 t1yy h和 t1s| h o可溶性糖
含量分别为 v1uv h和 v1s{ h o与地栽牡丹相比 o盆栽牡丹根
系中淀粉含量和可溶性糖含量分别升高了 xv h和 w1| h ~
叶片放大期至秋季根系生长期k|月 tx日l o根系中淀粉含
量和可溶性糖含量均呈下降趋势 o盆栽和地栽牡丹根系中
淀粉含量分别为 s1z| h 和 s1{x h o可溶糖含量分别为
u1su h和 u1v| h o与地栽牡丹相比 o盆栽牡丹根系中淀粉含
量和可溶性糖含量分别降低了 z1t h和 tx1x h ~秋季根系
生长期kts月 ts日l o牡丹根系中淀粉含量和可溶性糖含量
又呈上升趋势 o休眠期ktu月 us日l达到最高 o盆栽和地栽
牡丹根系中淀粉含量分别为 t1tz h和 t1{s h o可溶性糖含
量分别为 v1sx h和 w1t{ h o与地栽牡丹相比 o盆栽牡丹根系
中淀粉含量和可溶性糖含量分别降低了 vx h和 uz h ∀
u1v 牡丹根系含氮化合物代谢动态 图 v显示了牡丹根
系中可溶性蛋白质和游离氨基酸含量变化趋势 ∀展叶期至
叶片放大期 o牡丹根系可溶性蛋白质含量缓慢上升 o游离氨
基酸含量呈下降趋势 ox月 uv日 o盆栽和地栽牡丹根系中可
溶性蛋白质含量分别为 v1zu °ª#ªpt和 v1{{ °ª#ªpt o游离氨
基酸含量分别为 yz1wt °ª#ktss ªlpt和 us1{z °ª#ktss ªlp t o与地栽牡丹相比 o盆栽牡丹根系中可溶性蛋白质
含量降低了 w1t h o游离氨基酸含量升高了 uuv h ~叶片放大期至秋季根系生长期 o牡丹根系中可溶性蛋白质
含量和游离氨基酸含量均呈现上升趋势 ots月 ts日 o盆栽和地栽牡丹根系中可溶性蛋白质含量分别为
tx1{z °ª#ªpt和 t|1x| °ª#ªpt o游离氨基酸含量分别为 |{1wy °ª#ktss ªlp t和 yv1w| °ª#ktss ªlp t o与地栽牡
丹相比 o盆栽牡丹根系中可溶性蛋白质分别降低了 t| h o游离氨基酸含量升高了 xx1t h ~秋季根系生长期至
休眠期 o牡丹根系中可溶性蛋白质含量升高 o游离氨基酸含量下降 o冬季休眠期ktu月 us日l o盆栽和地栽牡丹
根系中可溶性蛋白质含量分别为 ut1{v °ª#ªpt和 uy1{{ °ª#ªpt o游离氨基酸含量分别为 yu1xv °ª#ktss ªlpt和
xs1xt °ª#ktss ªlp t o与地栽牡丹相比 o盆栽牡丹根系中可溶性蛋白质含量降低了 t{1{v h o游离氨基酸含量
vyt 第 |期 刘志敏等 }盆栽和地栽−洛阳红.牡丹根系的碳氮代谢动态
图 v 不同生育期牡丹根系可溶性蛋白质和
游离氨基酸含量动态变化
ƒ¬ªqv ≤«¤±ª¨¶²©¶²¯∏¥¯¨³µ²·¨¬± ¤±§©µ¨¨¤°¬±²¤¦¬§¦²±·¨±·
¬±µ²²·¶²©·µ¨¨³¨ ²±¼ §∏µ¬±ª§¬©©¨µ¨±·§¨√¨¯²³° ±¨·¤¯ ¶·¤ª¨
升高了 uv1{ h ∀
3 结论与讨论
tl 根系活力直接反应根系生理功能的强弱 ∀牡丹根
系活力在年生长期内呈现0双峰0曲线 o第 t次高峰出现在
开花期 o第 u次高峰出现在秋季根系生长期 o第 t次高峰明
显高于第 u次高峰 o牡丹的根系生长状况与季节变化密切
相关 o在年生长期内 o盆栽牡丹根系活力始终低于同期地栽
牡丹根系活力 o这是造成牡丹生长不良 !花蕾败育的主要原
因之一 ∀在对水稻 k Ορψζα σατιϖαl k王余龙 ot||zl !小麦
k Τριτιχυµ αεστιϖυµ l k熊明彪等 ousswl !棉花 k Γοσσψπιυµ
ηιρσυτυµlk戴敬 ot||{l等作物根系生长的研究中表明 o‘!° !
Ž的合理施用对作物根系活力具有明显的促进作用 o这些
措施在盆栽牡丹的栽培过程中有待进一步研究与应用 ∀
ul 牡丹根系碳氮化合物代谢研究表明 }进入秋季以
前 o牡丹的物质代谢是以植株各器官生长为中心的代谢 ~
进入秋季以后 o随着气候的改变 o碳氮化合物的积累则以根
系和花芽这 u个器官为主 o而且碳氮化合物代谢转变为以
贮存为中心的代谢 ∀春季 o由于牡丹地上部植株生长的需
要 o盆栽牡丹与地栽牡丹根系中淀粉含量下降 o但盆栽牡丹
根系中淀粉和可溶性糖均高于地栽牡丹 o可能原因有 }一
是盆栽牡丹根系生长受到容器限制 o新根生长量较小 o造成
单位质量的新根中盆栽牡丹的淀粉与可溶性糖含量较高 ~
二是盆栽牡丹花朵较小 o对根系贮藏的养分需要量较少 ∀秋季 o盆栽牡丹根系中淀粉和可溶性糖均低于地栽
牡丹 o可能是因为盆栽牡丹光合速率较低 o光合产物在根系中积累较少 ∀牡丹开花是一个能量消耗过程 o在
牡丹花后及时补充养分 o做到平衡施肥 o是保证牡丹生长质量的重要的栽培措施k高志民等 ousszl ∀
vl 氨基酸对碳 !氮营养贮备均有重要意义 o并对根部贮藏碳在春季的再利用起特殊作用k夏国海等 o
t||sl ∀年生长期内 o盆栽牡丹根系中游离氨基酸含量始终高于地栽牡丹 o可溶性蛋白质含量始终低于地栽
牡丹 o可能的原因有 }第一 o盆栽牡丹根系中蛋白质的合成与分解的平衡系统被打破 o表现为蛋白质的降解
k≠¤± ετ αλqoussx ~≤∏¬ετ αλqoussxl o并且降解的蛋白质主要是可溶性蛋白 ~第二 o与地栽牡丹相比 o盆栽牡
丹根系生长受到限制 o叶片较薄 o即氮库容积较小 o使根系吸收的游离氨基酸较多地积累在根系中 ∀
参 考 文 献
戴 敬 qt||{ q不同施肥水平的棉花根系生长及生理活性 q上海农业学报 otwkul }xy p ys1
高志民 o王莲英 qussw q牡丹催花后复壮栽培根系生长及光合特性研究 q林业科学研究 otzkwl }wz| p w{v1
高志民 o王 雁 o李振坚 o等 qussz q牡丹开花前后营养变化分析研究 o林业科学研究 ouskvl }v|s p v|v1
李合生 qusss q植物生理生化实验原理和技术 q北京 }高等教育出版社 q
王余龙 o姚友礼 o刘宝玉 o等 qt||z q不同生育时期氮素供应水平对杂交水稻根系生长及其活力的影响 q作物学报 ouvkyl }y|| p zsy1
夏国海 o罗新书 qt||s q苹果幼树秋季tw ≤同化物贮藏及再利用 q园艺学报 otzkul }|y p tsu1
熊明彪 o田应兵 o熊晓山 o等 qussw q钾肥对冬小麦根系营养生态的影响 q土壤学报 owtkul }u{x p u|s1
翟 敏 o李永华 o杨秋生 quss{ q盆栽和地栽牡丹光合特性的比较 q园艺学报 ovxkul }uxt p uxy1
赵世杰 o刘华山 o董新纯 qt||{ q植物生理学实验指导 q北京 }中国农业科技出版社 q
≠¤± ≥ ° oפ±ª ≤ o≥∏ • „ o ετ αλqussx1 °µ²·¨²°¬¦¤±¤¯¼¶¬¶²©¶¤¯·¶·µ¨¶¶2µ¨¶³²±¶¬√¨ ³µ²·¨¬±¶¬±µ¬¦¨ µ²²·q°µ²·¨²°¬¦¶oxktl }uvx p uww1
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k责任编辑 郭广荣l
wyt 林 业 科 学 ww卷