生物有机肥对盐胁迫下小麦幼苗活性氧代谢的影响

段文琦　刘海英　邢晨涛　王亚涛　彭思博　罗博文

摘要：在盆栽条件下，以豫麦49-198为试验材料，研究了盐胁迫下生物有机肥对小麦（Triticum aestivumL.）幼苗活性氧代谢的影响。结果表明，增施有机肥及生物有机肥在750～1500kg/hm²施用范围内小麦叶片超氧阴离子（O₂^-）产生速率均比施用无机肥明显降低，SOD和CAT活力、株高、地上部鲜重和干重则明显提高，以生物有机肥1500kg/hm²处理效应最强。

关键词：小麦（Triticum aestivum L.）；盐胁迫；生物有机肥；活性氧代谢

中图分类号：S512.1；S144 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）09-2192-03

土壤盐渍化是一个世界性的生态问题。中国农业生产中化肥的过度施用及不合理施用导致土壤板结和小麦（Triticum aestivum L.）的抗逆性差等问题日益突出，盐害是制约农作物产量的主要逆境因素之一，逆境诱发氧化胁迫，严重时导致细胞死亡。植物体内的抗氧化酶类及抗氧化物质可以清除活性氧和自由基，减缓细胞伤害。生物有机肥是指特定功能微生物与主要以动植物残体（如畜禽粪便、农作物秸秆等）为来源并经无害化处理、腐熟的有机物料复合而成的一类兼具微生物肥料和有机肥效应的肥料，具有增进土壤肥力、活化土壤和促进农作物生长等方面的作用。生物有机肥缓解盐胁迫对小麦幼苗伤害的效应如何，目前报道较少。本试验研究了生物有机肥对盐胁迫下小麦幼苗叶片活性氧代谢的影响，以期为小麦抗盐栽培提供安全有效的肥源。

1 材料与方法

1.1 供试材料及试验设计

试验于2015年在河南师范大学实验园地进行。土壤为壤土，0-30cm土层的土壤养分含量为有机质10.9g/kg，全氮0.78g/kg，碱解氮60.5mg/kg，速效磷31.2mg/kg，速效钾92.2mg/kg。试验材料为豫麦49-198。试验采用单因素试验设计，盆栽方式进行。肥料处理设750、1500、2250kg/hm²生物有机肥（生态源牌有机肥，北京生态文明科技发展中心授权，河北省沧州坤源生态农业有限公司生产）3个水平，分别以T₁、T₂、T₃表示。并以无机肥（纯氮90kg/hm²，P₂O₅150kg/hm²，K₂O150kg/hm²）、无机肥加传统有机肥（纯氮90kg/hm²，P₂O₅，150kg/hm²，K₂O150kg/hm²，干鸡粪25000kg/hm2）作为对照，分别以CK₁、CK₂表示。试验于3月8日播种于营养钵，营养钵型号为13cm×12cm。每钵播种12粒，于二叶一心期定苗4株并施加150mmol/L NaCl溶液浇灌处理，浇灌量为100mL/钵。

1.2 形态及生理指标测定

于施加盐胁迫后的0、2、4、6、8d随机抽取3株幼苗，冲洗干净后，取第二片叶子中部1/3用于生理指标测定。超氧阴离子（O₂^-）产生速率采用王爱国等的方法测定：超氧化物歧化酶（SOD）活力和过氧化物酶（CAT）活力参照李合生的方法测定。取茎基部以上部分测定株高、地上部鲜重和地上部干重，各指标参照刘萍等的方法测定。重复3次。用SPSS16.0软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 生物有机肥对盐胁迫下小麦幼苗叶片生理指标的影响

由图1可知，施加盐胁迫后小麦幼苗叶片超氧阴离子产生速率呈单峰曲线变化，峰值出现在胁迫后2d（图1A）；SOD活力呈上升趋势（图1B）；CAT活力呈单峰曲线变化，峰值出现在胁迫后6d（图1C）。CK₂、T₁、T₂处理的超氧阴离子产生速率均比CK，明显降低，其中以T₂处理最低，T₁处理次之，T₃处理与CK₁相比无明显差异。SOD和CAT活力则表现出与超氧阴离子产生速率相反的处理间差异。由此表明，增施有机肥和施用生物有机肥均能明显抑制盐胁迫下小麦叶片超氧阴离子的产生，提高叶片SOD和CAT活力，生物有机肥在750-1500kg/hm²施用范围内效果优于增施有机肥处理，且随施用量的提高。效果逐渐增强。但生物有机肥施用量过高（2250kg/hm²）的处理，则与无机化肥对照效果接近。

2.2 生物有机肥对盐胁迫下小麦幼苗形态指标的影响

由图2可知，不同处理的小麦幼苗的株高f图2A）、地上部鲜重（图2B）和地上部干重（图2C）以T₂处理最高，T₁处理次之，T₃处理与CK₁相比无明显差异。由此表明，增施有机肥和施用生物有机肥均能明显提高盐胁迫下小麦幼苗株高，促进小麦地上部分的生长发育，生物有机肥在750-1500kg/hm²施用范围内随施用量的提高，优势逐渐增强，其最佳施用量为1500kg/hm²，优于增施有机肥处理，但过高施用量（2250kg/hm²）的生物有机肥处理，则与无机化肥效果接近。

3 讨论

植物遭受逆境时超氧阴离子自由基等活性氧升高，抑制植物的生长发育。

SOD和CAT等是活性氧清除酶系统的主要保护酶，使植物维持正常的生长发育。在本试验中，盐胁迫处理提高了超氧阴离子产生速率，在处理后2d最大，SOD和CAT活力也增强，以施用量为1500kg/hm²的生物有机肥处理的SOD和CAT活力最强。其超氧阴离子的产生速率也最低，即这种处理对盐胁迫下小麦幼苗生理伤害的缓解效应最强，有利于增强小麦幼苗的抗逆性，表现在小麦幼苗的株高、地上部分鲜重和地上部分干重均比其他处理及对照增加。过高施用量（2250kg/hm²）的生物有机肥处理对超氧阴离子自由基产生的抑制效应较弱，对SOD和CAT活力的升高效应也较低，接近于无机化肥，其地上部分形态指标也与无机化肥相近。因此，不同施肥处理下，盐胁迫小麦幼苗地上部分生长受到抑制与其叶片中超氧阴离子产生速率、SOD和CAT活力有关。施用生物有机肥，尤其是在施用量为1500kg/hm²水平时。小麦叶片中超氧阴离子产生速率较低，SOD和CAT活力较高，这可能是其能够缓解盐胁迫对小麦幼苗地上部分生长抑制的一个重要的生理原因。