黄腐酸添加量对低氮胁迫下小麦生长和根系形态的影响

[目的]黄腐酸(FA)是腐植酸中分子量较小、活性最大的组分,作为一种生物刺激素,FA可以促进植物生长,提高植株的抗逆性.研究黄腐酸不同添加量对低氮胁迫下小麦生长及根系形态的影响,为小麦减氮增效提供实践和理论参考.[方法]以小麦品种'鑫华麦818'为材料进行了水培试验.将营养液氮浓度调节为硝态氮0.1 mmol/L模拟低氮胁迫(LN),并分别设置FA添加量0、30、60、90、120 mg/L,即LN-FA0、LN-FA30、LN-FA60、LN-FA90、LN-FA120,共5个处理;以正常供氮营养液(硝态氮4 mmol/L)为对照(NN).分析了小麦根系形态、植株生物量、植株氮浓度、氮累积量、叶片氮代谢关键酶活性等指标.[结果]与LN-FA0相比,LN-FA30、LN-FA60、LN-FA90和LN-FA120处理的地上部生物量分别提高了16.31％、23.18％、26.75％和35.16％,LN-FA120的地上部生物量与正常氮处理已无显著差异;LN-FA30、LN-FA60和LN-FA90总根长增加了35.00％～44.67％,根表面积增加了39.93％～95.42％,根体积增加了55.38％～144.61％,根尖数增加了62.88％～90.12％,主根长增加了26.29％～31.71％ (P≤0.05).将根系按照直径划分为4个等级,FA处理主要促进了小麦Ⅰ～Ⅲ级根系的生长.与LN-FA0相比,4个FA处理均显著提高了小麦地上部氮累积量、根系氮吸收效率和地上部氮分配比例,显著提高了小麦叶片谷氨酸合成酶(GOGAT)和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性.上述全部指标,除地上部生物量外,FA的提升效果均随FA添加量增加至90 mg/L达到最高值,FA120则不同程度地降低了对各指标的提升效果.[结论]低氮胁迫下,适宜黄腐酸添加量可显著促进小麦Ⅰ～Ⅲ级根系的生长,提高总根长、主根长、根表面积、根体积和根尖数,进而显著提高小麦根系氮吸收效率以及在地上部的氮分配率,并通过提高低氮叶片的GOGAT和GDH活性增强植株氮代谢,促进地上部生物量积累.黄腐酸添加量在30～90 mg/L范围内,效果随黄腐酸添加量的增加而增强,当添加量达到120 mg/L时,其对小麦根系各指标和氮代谢酶活性的作用减小,但却获得了最大的地上部生物量,其原因还需继续研究.