黃秋良，袁宗勝，陳瑞炎，陳向航，張國(guó)防

(1.福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院，福建 福州 350002；2.閩江學(xué)院海洋研究院，福建 福州 350108；3.永安市林業(yè)局，福建 三明 366000；4.福建省南平市延平區(qū)林業(yè)局，福建 南平 353000)

芳樟(Cinnamomumcamphora)系樟科樟屬的一個(gè)生化變種，其含有豐富的芳樟醇(C10H18O)，故稱為芳樟[1]。樟樹是集防護(hù)林、珍貴用材林、天然名貴香料、園林綠化等于一身的多用途樹種[2]。香樟具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益，栽培前景十分廣闊[3]，我國(guó)的福建、廣西、海南、廣東等地均有芳樟油料林。植物處于逆境條件下會(huì)增加細(xì)胞內(nèi)活性氧自由基的含量，自由基的增加會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞膜出現(xiàn)損傷并引發(fā)質(zhì)膜產(chǎn)生過(guò)氧化作用，影響植株的正常生長(zhǎng)。因此，本研究利用二次回歸正交旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)，研究有機(jī)肥和微量元素對(duì)芳樟生理生化的影響，以期為芳樟油料林的培育提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料來(lái)源

試驗(yàn)材料為6年生優(yōu)良芳樟油料林(牡丹1號(hào))，于9月份對(duì)芳樟油料林進(jìn)行統(tǒng)一平茬(留樁30 cm)，于10月對(duì)芳樟油料林進(jìn)行施肥試驗(yàn)。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于福建省泉州市永春縣南美村芳樟油料林試驗(yàn)基地，試驗(yàn)林造林密度5 104株hm-2。試驗(yàn)基地的海拔300 m，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫21.6 ℃左右，年均降雨量1 304.2 mm，年均無(wú)霜期330 d。試驗(yàn)地為丘陵地、山地紅壤，土層深厚，肥力中等。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

芳樟施肥試驗(yàn)采用二次回歸正交旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)設(shè)計(jì)(見(jiàn)表1、表2)。共設(shè)16個(gè)試驗(yàn)處理+1個(gè)對(duì)照(不施肥處理)，每個(gè)處理3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)50株。將微量元素和有機(jī)肥按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)，在距離芳樟樹樁30 cm處環(huán)狀擴(kuò)穴，施入肥料，回填表土。

注：微量元素含有鐵、銅、鋅、錳、鉬、硼、碘、鉻等元素；有機(jī)肥的有機(jī)質(zhì)≥22.0%

1.4 芳樟芳樟生理生化的測(cè)定

SOD活性的測(cè)定采用氮藍(lán)四唑法測(cè)定、POD活性的測(cè)定采用愈創(chuàng)木酚法測(cè)定、采用硫代巴比妥酸法測(cè)定MDA 含量、過(guò)氧化氫酶(CAT)活性的測(cè)定采用紫外吸收法[4]。

1.5 數(shù)據(jù)分析方法

采用Excel 2017和DPS7.05數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同微量元素和有機(jī)肥對(duì)芳樟的MDA活性的影響

MDA是植物細(xì)胞膜發(fā)生脫脂作用或過(guò)氧化作用而產(chǎn)生的最終產(chǎn)物，MDA值越高表明植物細(xì)胞膜受到的傷害越大。如圖1所示，對(duì)照組的MDA活性值為9.96 μmolg-1，試驗(yàn)組的MDA活性值在3.67～8.85 μmolg-1，平均值是6.15 μmol.g-1。對(duì)照組比試驗(yàn)組高出61.92%。表明施用有機(jī)肥和微量元素可降低自由基含量，減少了過(guò)氧化作用而產(chǎn)生的最終產(chǎn)物MDA，從而保護(hù)植物的細(xì)胞膜。

2.2 不同微量元素和有機(jī)肥對(duì)芳樟的SOD活性的影響

SOD能催化植物細(xì)胞內(nèi)活性氧自由基的歧化反應(yīng)，生成H2O2和O2，從而消除氧自由基對(duì)植物的傷害。如圖2所示，對(duì)照組的SOD活性值為295.32 Uμg-1min-1，試驗(yàn)組的SOD活性值在303.34～365.11 Uμg-1min-1，試驗(yàn)組的平均值是322.63 Uμg-1min-1，高出對(duì)照組9.25%。表明有機(jī)肥和微量元素能提高芳樟的SOD含量，降低植物細(xì)胞內(nèi)活性氧自由基，減少活性氧自由基對(duì)細(xì)胞膜的損害。

2.3 不同微量元素和有機(jī)肥對(duì)芳樟的POD活性的影響

POD主要是將SOD在催化植物細(xì)胞內(nèi)活性氧自由基的歧化反應(yīng)的產(chǎn)物，H2O2進(jìn)一步分解成O2和H2O，減少對(duì)細(xì)胞膜的損害。如圖3所示，對(duì)照組的POD活性值為356.94 Umg-1Pro，試驗(yàn)組的POD活性值在450.25～1 574.75 Umg-1Pro，平均值是835.16 Umg-1Pro，高出對(duì)照組133.98%。表明施用有機(jī)肥和微量元素可提高芳樟的POD含量，提高對(duì)SOD的產(chǎn)物分解效率，保護(hù)了細(xì)胞膜的活性。

2.4 不同微量元素和有機(jī)肥對(duì)芳樟的CAT活性的影響

CAT和POD的功能相似，對(duì)SOD的產(chǎn)物進(jìn)一步分解，從而保護(hù)了細(xì)胞膜的活性。如圖4所示，對(duì)照組的CAT活性值為68.35mgg-1min-1，試驗(yàn)組除處理10、6外，其余的CAT活性值均高于對(duì)照組，試驗(yàn)組的平均值是147.03 mgg-1min-1，高出對(duì)照組115.12%。表明施用有機(jī)肥和微量元素可提高芳樟的CAT含量，提高對(duì)SOD的產(chǎn)物分解效率和其體內(nèi)的抗氧化酶活性，充分與H2O2、O2-等物質(zhì)反應(yīng)，從而維持活性氧與其清除系統(tǒng)之間的相對(duì)平衡，保護(hù)了細(xì)胞膜的活性。

3 討論與結(jié)論

水、肥、氣、熱等條件均影響著苗木的生長(zhǎng)，曾進(jìn)[5]等研究表明不同肥料(化肥)對(duì)芳樟各項(xiàng)生長(zhǎng)和抗性生理指標(biāo)的影響效果不同；林鈴[6]等研究發(fā)現(xiàn)水分脅迫對(duì)芳樟根系活力會(huì)產(chǎn)生抑制作用；袁宗勝[7]等研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)內(nèi)生菌處理后可促生芳樟的生長(zhǎng)和提高芳樟的保護(hù)酶活性，使得芳樟對(duì)不良環(huán)境條件的反應(yīng)得到改善；通過(guò)研究表明有機(jī)肥和微量元素也能提高芳樟的保護(hù)酶活性，促進(jìn)芳樟的生長(zhǎng)。

經(jīng)過(guò)有機(jī)肥和微量元素處理后的芳樟試驗(yàn)組的SOD平均值高出對(duì)照的9.25%，試驗(yàn)組的POD平均值高出對(duì)照的133.98%，試驗(yàn)組的CAT平均值高出對(duì)照的115.12%，試驗(yàn)組的MDA平均值較對(duì)照低61.92%，表明有機(jī)肥和微量元素提高了芳樟的SOD含量、POD含量、CAT含量，更加有效的消除了自由基，降低了MDA，保護(hù)了細(xì)胞膜的活性。