温晓晴，杨　善，周鸿凯，莫俊杰

(广东海洋大学 农学院,广东 湛江 524088)



2种水分条件下钾肥对甘蔗叶片脯氨酸合成积累的影响

温晓晴，杨善，周鸿凯，莫俊杰

(广东海洋大学 农学院,广东 湛江 524088)

[摘要]【目的】 在N、P肥用量固定的2种不同水分条件下，探究K肥施用对甘蔗植株脯氨酸合成积累的效应。【方法】 以甘蔗品种粤糖55为研究材料，利用桶栽试验法，在正常水分(土壤含水量>25%)和干旱胁迫(土壤含水量<15%)条件下，当尿素和过磷酸钙用量分别为918,1 800 kg/hm2时，测定0,378,750,1 410 kg/hm2钾肥对甘蔗叶片P5CS、δ-OAT活性及游离脯氨酸、叶绿素含量的影响。【结果】 当钾肥用量为0～1 410 kg/hm2时，随着钾肥用量的增加，正常水分条件下甘蔗叶片的游离脯氨酸含量和P5CS、δ-OAT活性均呈先下降后升高趋势；干旱胁迫条件下，以上3个指标均呈先升高后下降趋势，且均高于正常水分条件下的相应值。无论是在正常水分还是干旱胁迫条件下，甘蔗叶片叶绿素含量均呈先升后降趋势，但正常水分条件下的叶绿素含量高于干旱胁迫条件。干旱胁迫条件下，当钾肥用量为378 kg/hm2时，甘蔗植株中的P5CS和δ-OAT活性均最强，同时叶片中的游离脯氨酸、叶绿素含量也最大。【结论】 干旱胁迫下, 钾肥施用量对甘蔗植株游离脯氨酸合成关键酶P5CS、δ-OAT的活性有显著影响，进而影响到植株游离脯氨酸的合成与积累。研究区红壤土最佳的N、P、K肥搭配方案是尿素918 kg/hm2、过磷酸钙 1 800 kg/hm2、氯化钾378 kg/hm2。

[关键词]甘蔗；施肥方案；钾肥；脯氨酸合成

甘蔗作为我国重要的糖料和能源作物，主要分布在广西、云南、广东、海南等黄、红壤地区，且80%以上的甘蔗种植在缺少灌溉条件的旱坡地，季节性干旱成为限制我国甘蔗生产的首要环境因素[1]，也成为了制约我国蔗糖生产的关键因素之一。

植物的生长发育在受到逆境胁迫时，植物体内自身会合成一种能够抵抗渗透胁迫的物质，即脯氨酸。脯氨酸能够调节细胞的渗透方式，稳定蛋白的结构，并能在胁迫解除后作为N素和C架为植物提供能源[2]。有研究表明，脯氨酸积累的多少与植物抗逆性有关，可作为判断植物抗逆性强弱的指标[3-6]。但也有研究表明，逆境胁迫下脯氨酸的积累是植物受伤害的一种表现，不适合作为抗逆性的判断指标[7]。卢少云等[8]研究表明，耐旱性弱的地毯草对干旱胁迫更敏感，脯氨酸的积累量更大，脯氨酸的积累与植物受伤害程度呈显著正相关。在植物体内，关于脯氨酸合成累积的途径仍有不同的看法[9-10]，但一般认为脯氨酸生物合成累积的途径有2 种，即谷氨酸途径(Glu→Pro)和鸟氨酸途径(Orn→Pro)[11-13]。当……