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Effect of Cl--fertilizer on Endogenous Hormone Content and Chloroplast Ultrastructure of Cucumber Leaves

含氯化肥对黄瓜叶片激素含量及叶绿体超微结构的影响



全 文 :© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
园  艺  学  报  2003 , 30 (5) : 598~600
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2002 - 11 - 16 ; 修回日期 : 2003 - 03 - 10
基金项目 : 山东省教育厅资助项目 (J01I02)3 通讯作者
含氯化肥对黄瓜叶片激素含量及叶绿体超微结构的
影响
李海云1 ,2  王秀峰1 3  魏 珉1  崔秀敏1  刘玉超1
(1 山东农业大学园艺学院 , 泰安 271018 ; 2 聊城大学农学院园艺系 , 聊城 252059)
摘  要 : 含氯化肥主要是影响黄瓜叶片叶绿体的形状和淀粉粒的体积 ; 破坏叶绿体基粒片层 ; 使黄瓜
叶片 ABA 和 IAA 含量升高 , GA3 和 ZR 含量降低。
关键词 : 黄瓜 ; 激素 ; 叶绿体 ; 含氯化肥
中图分类号 : S 64212   文献标识码 : A   文章编号 : 05132353X (2003) 0520598203
1  目的、材料与方法
硝酸盐对人体的危害已受到普遍关注。据报道 , 人体摄入硝酸盐的 8112 %来自蔬菜〔1〕, 而含氯
化肥能使蔬菜硝酸盐含量明显下降〔2〕。本试验以黄瓜‘新泰密刺’为试材 , 探讨了含氯化肥对叶绿体
及内源激素的影响。
试验在山东农业大学园艺试验站日光温室进行。2001 年 2 月 20 日播种育苗 , 3 月 18 日幼苗两叶
一心时定植于直径 35 cm、高 29 cm 的盆钵 , 每盆装风干土 10 kg , 定植两株。对照 (处理 Ⅰ) 施用
NH4NO3、KNO3 和 Ca (H2PO4) 2 , 用量以 N、P2O5、K2O 计分别是 012、011 和 0124 g·kg - 1干土 ; 含氯化
肥处理施用 NH4Cl、KCl 和 Ca (H2PO4) 2 , 其施用量根据对农户调查分 3 个水平 , 各养分用量分别是对
照的 1 倍、2 倍和 3 倍 (表 1) 。每处理 15 盆 , 分 3 行 , 每行为一重复 , 随机排列 , 行距 90 cm , 盆距
70 cm (两盆中心) 。氮、钾肥总量的 20 %及全部磷肥为基肥 , 剩余氮、钾肥于 4 月 1 日、4 月 11 日分
两次追施 , 用量分别为总量的 30 %和 50 %。供试土壤 EC值 0178 s·cm - 1 , pH 7115 , 速效氮 (N) 、磷
(P2O5) 、钾 ( K2O) 分别为 8412、3012 和 14313 mg·kg - 1 , Cl - 含量是 7819 mg·kg - 1。
4 月 20 日取样 , 每处理选取生长一致的 6 株测量叶面积〔3〕, 并取其上数第 6 叶混合 , ELISA 法测
定内源激素 , 每样品重复测定 3 次。每处理再选取生长一致的两株 , 取其上数第 6 叶 , 用刀片在叶中
间主脉两侧取 25 mm2 大小的小片为固定材料 , 按常规方法制备电镜切片 , J EM21200EX 型透射电镜观
察、测量并照相。每处理至少观测 20 个视野 , 取平均值。各项指标均进行 Duncanpis 新复极差检验。
2  结果分析与讨论
211  含氯化肥对黄瓜长势的影响
由表 1 可以看出 , 无论是株高还是叶面积 , 4 个处理间都是从处理 Ⅰ到处理 Ⅳ呈递减趋势 , 这说
明含氯化肥的施用会对黄瓜的生长产生不良影响 , 施肥量越大 , 抑制程度越大。
212  含氯化肥对黄瓜叶片内源激素含量的影响
在本试验条件下 , 含氯化肥的施用及施用量的增加都使 ABA 及 IAA 含量升高 ; GA3 及 ZR 含量下
降 (表 1) 。IAA 含量的升高可能与植物体内锰的变化有关。
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
表 1  不同施肥处理对黄瓜植株生长和激素含量的影响
Table 1  Effect of different manurial treatments on plant growth and hormone contents of cucumber
代号
Code
肥料 Fertilizer (g·kg - 1)
NH4NO3 KNO3 NH4Cl KCl Ca (H2PO4) 2
株高
Plant height
(cm)
叶面积
Leaf area
(cm2·plant - 1)
含量 Content (ng·g - 1FM)
ABA IAA GA3 ZR
Ⅰ 012 (N) 0124 ( K2O) 0 0 011 (P2O5) 104 aA 2477 aA 163 cB 370 cB 375 aA 300 aA
Ⅱ 0 0 012 (N) 0124 ( K2O) 011 (P2O5) 88 bB 1882 bB 281 bAB 435 bAB 292 bB 188 bB
Ⅲ 0 0 014 (N) 0148 ( K2O) 012 (P2O5) 71 cBC 1593 cC 298 bAB 474 abA 280 bB 194 cC
Ⅳ 0 0 016 (N) 0172 ( K2O) 013 (P2O5) 63 cC 1163 dD 350 aA 515 aA 357 cB 98 cC
213  含氯化肥对黄瓜叶片显微结构和亚显微结构的影响
从表 2 可知 , 不同处理间叶肉细胞内的叶绿体个数差别不大 , 一般都在 20 个左右 ; 不同的是含
氯化肥处理叶肉细胞的淀粉粒数都明显低于对照。对照的每个叶绿体内的基粒数最多 ; 对每个基粒的
片层数而言 , 含氯化肥高施肥水平处理的最低。
对照的叶片叶绿体的长度最小 , 但宽度最大。含氯化肥处理的淀粉粒的长、宽都小于对照 , 且随
施用量的增加呈下降趋势。由此可知 , 含氯化肥对叶绿体数目的影响不大 , 主要是影响叶绿体的形状
和淀粉粒的体积。含氯化肥的施用使黄瓜叶片叶肉细胞内淀粉粒体积变小 , 说明碳水化合物的合成和
积累受到抑制 , 植株生长量降低。
表 2  不同施肥处理对黄瓜叶片显微结构和亚显微结构的影响
Table 2  Effects of different manurial treatments on the microstructure and ultrastructure of leaves in cucumber
代号
Code
肥料 Fertilizer (g·kg - 1)
NH4NO3 KNO3 NH4Cl KCl Ca (H2PO4) 2
叶绿体数
Chloroplast
(number/
cell)
淀粉粒数
Starch grain
(number/
cell)
基粒数/
叶绿体
Grana number/
chloroplast
片层数/
基粒
Lamella num2
ber/ grana
叶绿体
Chloroplast (μm)

Length

Width
淀粉粒
Starch grain(μm)

Length

Width
Ⅰ 012 (N) 0124 ( K2O) 0 0 011 (P2O5) 2112 a 3610 a 2613 a 916 a 618 b 218 a 117 a 019 a
Ⅱ 0 0 012 (N) 0124 ( K2O) 011 (P2O5) 2114 a 3019 b 2418 a 918 a 714 a 217 ab 113 b 018 ab
Ⅲ 0 0 014 (N) 0148 ( K2O) 012 (P2O5) 2112 a 2717 c 2511 a 919 a 713 a 215 b 111 c 017 b
Ⅳ 0 0 016 (N) 0172 ( K2O) 013 (P2O5) 1916 a 3212 b 2510 a 912 b 712 a 215 b 111 c 016 c
电镜观察表明 : 对照的叶片叶绿体内的基粒片层发育良好 , 清晰可见 (图 1 , Ⅰ) ; 施用含氯
化肥后 , 基粒片层有膨胀、松散、变稀现象 (图 1 , Ⅱ) ; 随着含氯化肥施用量的增加 , 有的基粒
片层被撕裂 , 片层之间的界限模糊、消失 (图 1 , Ⅲ和 Ⅳ) 。基粒片层被破坏 , 不利于光合作用的
进行。
图 1  不同施肥处理对黄瓜叶片叶绿体基粒片层的影响
Ⅰ: 硝酸根化肥 , N 用量为 012 g·kg - 1 (对照) ; Ⅱ~Ⅳ: 含氯化肥 , N 用量分别为 012、014 和 016 g·kg - 1。
Fig. 1  Effect of different manurial treatments on granum lamella of chloroplasts of cucumber leaves
Ⅰ: NO3 - 2fertilizer , amount of N is 012 g·kg - 1 ; Ⅱ~Ⅳ: Cl - 2fertilizer , amount of N is 012、014 and 016 g·kg - 1 respectively.
尽管施用含氯化肥能降低蔬菜硝酸盐含量 , 但由于施用量过大时会对作物产生一系列不良影响 ,
因此不能盲目施用 , 而是要在保证对产量没有严重影响的前提下合理施用。
9955 期          李海云等 : 含氯化肥对黄瓜叶片激素含量及叶绿体超微结构的影响          
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
参考文献 :
1  王小佳 , 宋 明. 蔬菜的污染与无污染蔬菜生产 (一) . 中国蔬菜 , 1996 , (3) : 53~55
2  任祖金 , 邱孝煊. 化学氮肥对蔬菜硝酸盐污染影响的研究. 中国环境科学 , 1997 , 17 (4) : 326~329
3  Suzanne N R , David M P. Leaf area predication model for cucumber from linear measurements. Hort . Sci . , 1987 , 22 (6) : 1264~1266
Effect of Cl - 2fertilizer on Endogenous Hormone Content and Chloroplast Ultra2
structure of Cucumber Leaves
Li Haiyun1 ,2 , Wang Xiufeng1 , Wei Min1 , Cui Xiumin1 , and Liu Yuchao1
(1 College of Horticulture , Shandong Agricultural University , Taipian 271018 , China ; 2 Development of Horticulture , Liaocheng Uni2
versity , Liaocheng 252059 , China)
Abstract : Cl - 2fertilizer mainly influenced the shape of chloroplast and size of starch grain , and damged
granum lamella. The content of ABA and IAA in cucumber leaves increased , GA3 and ZR decreased when it was
treatmented with Cl - 2fertilizer.
Key words : Cucumber ; Chloroplast ; Endogenous hormone ; Cl - 2fertilizer
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