氮沉降对干旱胁迫下毛竹实生苗生物量和保护酶活性的影响

摘要

【目的】研究干旱胁迫下氮沉降对毛竹实生苗生长的影响,揭示不同氮沉降水平下毛竹实生苗对干旱胁迫的生理响应机制,为在大气氮沉降背景下的毛竹经营培育提供理论依据和技术参考。【方法】采用双因素完全随机试验设计,设置2种水分条件(正常供水W、干旱胁迫D)和4个氮沉降水平(无氮CK、低氮LN、中氮MN和高氮HN),分析不同处理条件下毛竹实生苗生物量、叶片相对电导率、丙二醛含量、渗透调节物质含量以及保护酶活性的差异。【结果】干旱胁迫导致毛竹实生苗叶片相对电导率和丙二醛含量比正常水分条件下分别增加16.8%和35.1%,进而抑制苗木生长,显著降低苗木生物量;但同时,苗木脯氨酸含量显著增加49.5%,且保护酶活性显著提高,一定程度上缓解干旱胁迫对苗木的损害。不同氮沉降水平对上述指标的影响规律因水分条件而异。正常水分条件下,随着氮沉降水平的增加,苗木生物量显著增大,叶片脯氨酸含量、相对电导率和丙二醛含量呈先降后增的趋势,且随着时间的延长趋势愈加明显;氮沉降对过氧化氢酶(CAT)活性无显著影响,但提高超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性。干旱胁迫条件下,随着氮沉降水平的增加,苗木生物量逐渐增大,但当氮沉降浓度大于60 kg·hm^-2a^-1时,生物量不再增大甚至有减小的趋势;脯氨酸含量、相对电导率和丙二醛含量的变化趋势与正常水分处理相同,而3种保护酶活性呈现先升后降的趋势,其中D-HN处理组最小。【结论】干旱胁迫抑制毛竹实生苗的生长,LN(30 kg·hm^-2a^-2)和MN (60 kg·hm^-2a^-1)氮沉降水平提高了保护酶活性,降低膜脂过氧化程度,减轻了干旱对其生长的抑制,毛竹实生苗抗旱能力提高。而HN(90 kg·hm^-2a^-1)氮沉降水平不能缓解干旱胁迫对毛竹实生苗的膜脂过氧化,反而有加剧干旱胁迫伤害的趋势。