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在我国西北部地区,由于水资源短缺,抗旱性研究一直是植物生理领域研究的热点。研究内容多集中在干旱对植物的伤害机制、植物的抗旱适应性机理以及抗旱指标的鉴定和评价上,关于氮、磷肥对植物抗旱生理的影响以在大田农作物上的研究居多。 本试验选用一种优良的草坪地被植物-马蹄金为研究对象,比较全面地研究了该草从种子萌发开始,不同生长时期(出苗期、成坪期、生长旺盛期、生长衰退期)的抗旱生理变化,并通过施用不同水平氮肥(尿素)和磷肥(过磷酸钙),研究了氮磷营养在水分亏缺情况下对马蹄金抗旱生理指标的影响。 试验分室内发芽实验和大田试验两部分,发芽实验用 PEG6000 配制成不同浓度胁迫溶液模拟干旱,用结缕草作为对照草种,比较二者在水分胁迫下的萌发特性;大田试验设 W1(60%~70%,水分充足)、W2(40%~50%,水分轻度胁迫)、W3(20%~30%,水分严重胁迫)三种水分处理;氮、磷分别有零、低、中、高四种水平,施肥量分别为 N:0、0.24kg/100m2(24.0kg/hm2)、0.57kg/100m2(57.0kg/hm2)、0.90kg/100m2(90.0kg/hm2),P2O5:0、0.9kg/100m2(90.0kg/hm2)、1.2kg/100m2(120.0kg/hm2)、1.5kg/100m2(150.0kg/hm2)。 试验结果表明: 1. 与结缕草相比,马蹄金发芽势受水分胁迫影响较大,但最终发芽率高于结缕草,马蹄金抗旱临界值为-11bar(PEG 溶液胁迫强度),结缕草为-7bar,说明在种子萌发期马蹄金抗旱性比结缕草强。2. 马蹄金的成坪速度随土壤含水量的降低而减慢,但其可以耐受较轻的水分亏缺。水分亏缺严重时,施用磷肥和少量氮肥可以缓解因缺水对成坪速度造成的影响,磷肥施用量以 0.9kg/100m2(90.0kg/hm2)为最佳,氮肥施用量以 0.24kg/100m2(24.0kg/hm2)为最佳,过量氮肥对马蹄金成坪不利。3. 在土壤水分充足时,马蹄金叶片相对含水量(LRWC)在生长旺盛期含量最高,为98.64%;超氧化物歧化酶(SOD)在生长旺盛期活性最强,为 329.55u/gFW;丙二醛(MDA)在生长旺盛期积累量最少,为 0.59%;脯氨酸(Pro)在成坪期积累量最多,为 0.0222%;可溶性糖(SS)在生长衰退期积累量最多,为 1.50%;根系活力(RV)在生长旺盛期最高,为 15.04μg/gDW·h;叶绿素(Chl)在生长旺盛期含量最高,为 47.95mg/L。4. 在土壤水分胁迫时,马蹄金抗旱生理指标随土壤含水量下降的变化规律为:LRWC降低;SOD 活性在轻度水分胁迫时升高,严重水分胁迫时降低;MDA、Pro、SS 含量增加;RV 下降;Chl 含量减少。这些抗旱指标在马蹄金不同生长时期的变化差异较大,其抗旱性强弱顺序为:成坪期>出苗期>生长旺盛期>生长衰退期。5. 氮磷营养对水分胁迫下马蹄金不同生长时期、不同抗旱生理指标的影响不同,不同<WP=6>施肥水平对指标的影响差异也很大。总的来说,施用磷肥在一定程度上可以提高马蹄金的抗旱能力,其作用效果主要表现为使马蹄金 RV 上升、SOD 活性提高,从而增强了马蹄金的避旱能力,其中高磷的效果最好;低中量氮肥可以使 Pro、SS、Chl 含量增加,通过渗透调节提高马蹄金的耐旱性,但高氮会造成 LRWC 减少、SOD 活性降低,MDA大量累积,加重了水分胁迫程度。6. 本试验中,马蹄金受水肥影响最大的抗旱生理指标为:叶片脯氨酸含量、根系活力、叶绿素含量。