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Effects of Combined Application of N, P and K on the Content of Endogenous Hormones of Leaves in the Seedlings of Osmanthus fragrans var. aurantiacus
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摘要: 采用L9（33）设置3因素（氮、磷和钾肥）3水平（氮单株施用量分别为0、5、10 g，磷单株施用量分别为0、2、4 g，钾单株施用量分别为0、3、6 g）正交实验，对‘浦城丹桂’幼苗间隔30 d进行2次氮磷钾配施处理，采用酶联免疫吸附分析法（ELISA）测定第2次施肥后60、120、180、240 d后叶片4种激素[生长素（IAA）、脱落酸（ABA）、赤霉素（GA3）、玉米素核苷（ZR）]含量。结果表明： N5P0K3处理可以显著提高IAA、ABA和ZR的含量，于施肥240 d达到最高值（分别为139.90、157.79、14.86 ng/g），相比CK分别提高了101.52%、36.79%、73.08%；N5P2K6处理可以显著提高GA3的含量，于施肥240 d达到最高值（13.57 ng/g），相比CK提高了97.71%；N5P0K3处理显著提高ABA / GA3和ZR/ GA3值，显著降低ABA/IAA和ZR/IAA值；N和K因素对IAA、GA3、ABA和ZR含量的影响均有显著差异，P因素仅对GA3含量的影响有显著差异；氮磷钾配施对丹桂苗木叶片内源激素含量及其之间的稳态有显著影响，综合方差和极差分析，得出提高叶片IAA、GA3和ZR含量的最佳配施方案为N5P2K6，提高叶片ABA含量的最佳配施方案为N5P0K3。Abstract: According to an orthogonal experimental design using L9(33), 3 factors (nitrogen, phosphorus, and potassium fertilizer) were set at 3 levels (N application rates of 0, 5, and 10 g per plant; P2O5 application rates of 0, 2, and 4 g per plant; KCl application rates of 0, 3, and 6 g per plant). The experiment on 'Pucheng Dangui' seedlings involved 2 rounds of nitrogen, phosphorus, and potassium combinations with a 30-day interval. The enzyme-linked immunosorbent assay(ELISA) method was used to measure the content of 4 hormones [indole-3-acetic acid(IAA), abscisic acid(ABA), gibberellic acid(GA3), and zeatin riboside(ZR)] in the leaves after 60, 120, 180, and 240 days of the second fertilization. The results showed that N5P0K3 treatment significantly increased the content of IAA, ABA, and ZR, reaching their peak values at 240 days after fertilization(139.90, 157.79, and 14.86 ng/g, respectively). Compared to the control group(CK), these levels increased by 101.52%, 36.79%, and 73.08%, respectively. N5P2K6 treatment significantly increased the content of GA3, reaching its highest value(13.57 ng/g) at 240 days after fertilization, which was 97.71% higher than the CK group. N5P0K3 treatment significantly increased the ABA/GA3 and ZR/GA3 ratios, while significantly decreasing the ABA/IAA and ZR/IAA ratios. The effects of nitrogen and potassium factors on the content of IAA, GA3, ABA, and ZR differed significantly, while the phosphorus factor only showed a significant difference in the content of GA3. The combined application of nitrogen, phosphorus, and potassium had a significant impact on the endogenous hormone content and homeostasis in the leaves of 'Pucheng Dangui' seedlings. Based on variance and range analysis, the optimal fertilization scheme to increase leaf IAA, GA3, and ZR content was N5P2K6, while the optimal scheme to increase leaf ABA content was N5P0K3.
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Keywords:
- fertilization /
- Osmanthus fragrans var. aurantiacus /
- leaf /
- endogenous hormone /
- orthogonal design
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植物的生长发育通过激素表达水平的变化来体现，并通过调控内源激素的合成和代谢应对胁迫环境而重新实现植物体内的稳态[1]。生长素（IAA）大多集中在植物体生长旺盛的部分，具有影响细胞的分化和生长，调控植物胚胎、根和叶片发育的功能[2-4]，并且参与调控植物的向重力性生长和向光性生长[5-6]。脱落酸（ABA）在植物种子休眠、萌发以及萌发后生长的过程中起重要作用，在环境胁迫下会有显著响应[1]。赤霉素（GA3）在植物各组织器官都有分布，参与调控种子萌发、茎秆伸长、成花转变及花和果实的发育等过程。玉米素核苷（ZR）是一种天然植物细胞分裂素，广泛分布于高等植物中，能够刺激细胞分裂分化，促进愈伤组织和种子发芽[7]。上述内源激素与植物的环境适应性、抗逆性、胁迫信号传导等密切相关[8]。现有研究表明，干旱胁迫[9-10]、盐胁迫[11]、外源激素添加[12-13]和施肥措施[14-18]等都会影响植物内源激素含量的变化，从而引起植物生理性状的变化。人工林抚育过程中，氮、磷和钾肥的用量和配比因树种而异，而不同配比方案对于植物内源激素的表达产生的影响，又不同程度地影响树种的经济性状，特别是一些以花、果为主要经济性状的树种，其激素表达需求与用材林大不相同。因此，针对不同树种经济性状需求筛选适宜的配比施肥方案对于林业生产具有重要的现实意义。
桂花（Osmanthus fragrans）为木犀科（Oleaceae）木犀属（Osmanthus）植物，属于小乔木或常绿灌木，为中国十大传统名花之一[19]，大量应用于园林建设中，以其制备的桂花茶品质优异，深受大众喜爱[20]。主产于福建浦城的‘浦城丹桂’为桂花的重要品种之一，但其生长缓慢，成树周期长，严重限制了‘浦城丹桂’产业的快速发展。合理施肥能够有效改善土壤养分并提高苗木质量[21]，吴建华[22]研究表明对‘浦城丹桂’进行氮磷钾配比施肥优于单施，施肥条件的变化会通过改变激素水平进而影响植物生殖生长和营养生长的分配[23]，而丹桂作为以花入食药的树种，激素水平的变化将会极大影响其经济性状，因此，明晰丹桂苗木叶片内源激素在不同施肥条件下的变化状况，对于提升丹桂的种植水平有重要的指导作用。本研究以‘浦城丹桂’为研究对象，通过不同氮磷钾配比施肥处理，分析丹桂苗木叶片内源激素含量的动态变化，明晰不同氮磷钾配施下的激素稳态的差异，以期为丹桂的高效栽培和定向培育措施的制定提供参考。
1. 材料与方法
1.1 实验地概况
丹桂苗圃实验地位于福建省武夷山市武夷学院后山（27°44′01″N，118°00′32″E），属中亚热带季风气候，年平均降水量1 700 mm，与‘浦城丹桂’传统种植地气候类型相近。实验地土壤为红壤，pH值为5.2，0～20 cm土层的基础地力与‘浦城丹桂’苗圃土壤相近，其中有机质含量为26.08 g/kg，全N为1.40 g/kg，全K为1.19 g/kg ，全P为0.75 g/kg，水解性N为32.14 mg/kg，有效P为114.94 mg/kg，速效K为15.67 mg/kg。
1.2 供试品种
实验材料为‘浦城丹桂’2 a幼苗（供试材料由浦城县林业局提供，均来自同一无性系扦插苗）。
1.3 样地设置与实验设计
丹桂幼苗种植面积约1600 m2，种植密度约6～7株/m2，随机选择27个基本一致地段设置样地进行施肥实验。
设置立地条件及苗木长势基本相似的面积为1 m × 3 m的样地27块（每块样地为1个处理，共9个处理，每处理3个重复），平均每块样地20株‘浦城丹桂’幼苗，在各样地间设置1 m缓冲带，缓冲带不施肥，各区四角用木桩标记，实验前先进行各样地土壤取样和调查。
采用正交设计方案，设置N、P、K 3个养分纯量因素，各因素设3个水平，N0、N5、N10分别表示N素用量为0、5、10 g/株；P0、 P2、P4分别表示P素用量为0、2、4 g/株；K0、K3、K6分别表示K素用量为0、3、6 g/株，共9个处理（表1），各处理设3次重复。N肥采用尿素（CH4N2O，46.3%），P肥采用过磷酸钙（Ca(H2PO4)2，12.0%），K肥采用氯化钾（KCl，60%），根据各施肥配方的纯量再计算所需化肥的用量。
表 1 各处理N、P、K用量Table 1. Fertilizer treatmentsg/株 处理 处理水平 N P K A CK 0 0 0 B N0P2K3 0 2 3 C N0P4K6 0 4 6 D N5P0K3 5 0 3 E N5P2K6 5 2 6 F N5P4K0 5 4 0 G N10P0K6 10 0 6 H N10P2K0 10 2 0 I N10P4K3 10 4 3 于3月和4月中旬分2次进行施肥实验，用背式喷雾器在各处理样地幼苗冠下人工均匀喷洒，每次实验将不同处理组合配方的N、P、K肥溶解于20 L水中， CK则以蒸馏水等量喷施，于第2次施肥后60、120、180、240 d后采样测定苗木叶片的内源激素含量。
1.4 测定项目和方法
在每个处理样地中随机选取5株丹桂幼苗，每株选取新生枝条中部成熟叶6片，蒸馏水除尘，滤纸吸干水分，剪碎、去脉混匀，称取0.2 g叶样，用液氮冷冻30 min后，保存在−70 ℃超低温冰箱中。由中国农业大学提供试剂盒及活性检测方法，用酶联免疫吸附分析法（ELISA）测定叶片中的4种激素IAA、GA3、ABA、ZR含量，3次重复，用酶联免疫分光光度计依次测定样品490 nm处的显色值，根据Yang等[24]的方法制备各激素的标准曲线。曲线的横坐标用激素标样各浓度的自然对数表示，纵坐标用各浓度显色值的Logit值表示。Logit的计算公式为：
$ {\rm{Logit}}（B/{B}_{0}）=\mathrm{ln}\frac{B/{B}_{0}}{1-B/{B}_{0}}=\mathrm{ln}\frac{B}{{B}_{0}-B} $
式中：B0是空白样的显色值，B是其他浓度的显色值。
1.5 数据处理
采用Excel 2013、R 4.0.4、Origin 2018和minitab 20软件进行数据处理、分析和图形绘制。使用单因素方差分析法（ANOVA）和极差分析法进行分析，差异显著水平为P < 0.05。
2. 结果与分析
2.1 氮磷钾配施对丹桂苗木叶片内源激素的影响
2.1.1 对IAA含量的影响
不同的氮磷钾配施方案对不同时间丹桂苗木叶片中IAA含量的影响差异显著（P < 0.05，图1a）。60 d时，除C、I处理叶片的IAA含量显著低于CK外，其余各处理均显著高于CK（P < 0.05）；120 d时，除H处理外，其余所有处理叶片的IAA含量均显著高于CK（P < 0.05）；180 d时，F、G和H处理叶片的IAA含量显著低于CK（P < 0.05），其余各处理均显著高于CK（P < 0.05）；240 d时，B、C、D和E处理叶片的IAA含量显著高于CK（P < 0.05），其余各处理均显著低于CK（P < 0.05）。在CK中，叶片中IAA含量随着采样时间的推进总体呈现升高的趋势，在所有处理中总体处于中等水平。B、D和E处理在各个采样时期IAA含量均显著高于CK组（P < 0.05）。
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图 1 不同氮磷钾配施对叶片IAA、ABA、GA3和ZR含量的影响不同小写字母表示差异显著（P < 0.05）。Figure 1. Effects of different combined application of N, P and K on IAA, ABA, GA3 and ZR contents in leaves2.1.2 对ABA含量的影响
不同的氮磷钾配施方案对不同时间丹桂苗木叶片中ABA含量的影响差异显著（P < 0.05，图1b）。60 d时，B、H和I处理叶片的ABA含量分别显著低于CK（P < 0.05），其余各处理均显著高于CK（P < 0.05）；120 d时，B、D、F和I处理叶片的ABA含量分别显著高于CK（P < 0.05），其余各处理均显著低于CK（P < 0.05）；180 d时，除E和H外各处理间ABA含量均显著低于CK（P < 0.05）；240 d时，D处理叶片的ABA含量显著高于CK（P < 0.05），其余各处理均显著低于CK（P < 0.05）或差异不显著。在CK中，叶片中ABA含量随着采样时间的推进呈现持续增加的趋势，于240 d时达到最大值，在所有处理中总体处于较高水平。与其他内源激素变化相比，ABA含量变化幅度最大，其变化趋势与IAA变化趋势总体上相似。
2.1.3 对GA3含量的影响
不同的氮磷钾配施方案对不同时间丹桂苗木叶片中GA3含量的影响差异显著（P < 0.05，图1c）。60 d时，H处理叶片的GA3含量显著高于CK（P < 0.05），其余各处理均显著低于CK（P < 0.05）；120 d时，G处理叶片的GA3含量显著高于CK（P < 0.05），其余各处理均显著低于CK（P < 0.05）或差异不显著；180 d时，F、G和H处理叶片的GA3含量显著高于CK（P < 0.05），其余各处理均显著低于CK（P < 0.05）；240 d时，E、F、G和H处理叶片的GA3含量显著高于CK（P < 0.05），其余各处理显著低于CK（P < 0.05）或差异不显著。在CK中，叶片中GA3含量随着采样时间的推进呈现先升高后降低的趋势，于120 d时达到最大值，在所有处理中总体处于较高水平，但其含量变化幅度相比其他处理较小，仅为6.09～7.10 ng/g。
2.1.4 对ZR含量的影响
不同的氮磷钾配施方案对不同时间丹桂苗木叶片中ZR含量的影响差异显著（P < 0.05，图1d）。60 d时，除H处理外，其余各处理叶片ZR含量均显著高于CK（P < 0.05）；120 d时，除D和G处理叶片ZR含量显著低于CK外（P < 0.05），其余各处理均显著高于CK（P < 0.05）；180 d时，E处理叶片ZR含量显著高于CK（P < 0.05），其余各处理均显著低于CK（P < 0.05）；240 d时，B、C、D和H处理叶片ZR含量显著高于CK（P < 0.05），其余各处理显著低于CK（P < 0.05）或差异不显著。在CK中，叶片中ZR含量随着采样时间的推进呈现先升高后降低的趋势，在180 d达到最大值，在所有处理中处于中等水平。E处理在60、120 、180 d时ZR含量均高于CK组，于240 d时与CK组无显著差异。ZR含量变化趋势与GA3含量变化趋势总体上相似。
2.1.5 氮磷钾配施下丹桂苗木叶片内源激素含量的方差分析
对不同氮磷钾配施下的内源激素含量进行方差分析（表2）。由表2可知，N对丹桂苗木叶片IAA、GA3和ABA含量影响极显著（P < 0.01），对ZR含量影响显著（P < 0.05）；P对丹桂苗木叶片GA3含量影响极显著（P < 0.01），对IAA、ABA和ZR含量影响不显著；K对丹桂苗木叶片IAA、GA3、ABA和ZR含量影响极显著（P < 0.01）。
表 2 不同氮磷钾配施下丹桂苗木叶片IAA、GA3、ABA、ZR的方差分析Table 2. Variance analysis of IAA, GA3, ABA and ZR contents in leaves of O. fragrans var. aurantiacus seedlings under the different combined application of N, P and K试验因素 自由度 IAA GA3 ABA ZR SS F SS F SS F SS F N 2 19548.752 23.637** 33.817 5.879** 9517.990 8.469** 37.184 4.330* P 2 1704.419 1.817 40.380 7.070** 1623.909 1.384 14.538 1.666 K 2 17836.820 21.293** 37.538 6.552** 10461.785 9.358** 45.497 5.331** 注： *表示相关性显著（P < 0.05），**表示相关性极显著（P < 0.01）。 2.2 氮磷钾配施对丹桂苗木叶片内源激素比值的影响
2.2.1 对ABA/GA3的影响
不同的氮磷钾配施方案对不同时间丹桂苗木叶片中ABA/GA3比值的影响差异显著（P < 0.05，图2a）。60 d时，除H处理的ABA/GA3显著低于CK外（P < 0.05），其他处理均显著高于CK（P < 0.05）；120 d时，B、C、D、F和I处理的ABA/GA3显著高于CK（P < 0.05），其余各处理均显著低于CK（P < 0.05）；180 d时，B、E处理的ABA/GA3显著高于CK（P < 0.05），其余各处理均显著低于CK（P < 0.05）或差异不显著；240 d时，D处理的ABA/GA3显著高于CK（P < 0.05），其余各处理均显著低于CK（P < 0.05）或差异不显著。在CK中，随着采样时间的推进叶片中ABA/GA3表现出持续升高的趋势，于240 d达到最大值，在所有处理中总体处于中等水平。CK与C处理变化趋势相同，但CK涨幅高于C处理。
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图 2 不同氮磷钾配施对叶片ABA/GA3、ABA/IAA、ZR/GA3和ZR/IAA的影响不同小写字母表示差异显著（P <0.05）。Figure 2. Effects of different combined application of N, P and K on ABA/GA3, ABA/IAA, ZR/GA3 and ZR/IAA contents in leaves2.2.2 对ABA/IAA的影响
不同的氮磷钾配施方案对不同时间丹桂苗木叶片中ABA/IAA比值的影响差异显著（P<0.05，图2b）。60 d时，C和F处理的ABA/IAA显著高于CK（P < 0.05），其余各处理均显著低于CK（P < 0.05）或差异不显著；120 d时，I处理的ABA/IAA显著高于CK（P < 0.05），其余各处理均显著低于CK（P < 0.05）；180 d时，G和H处理的ABA/IAA显著高于CK（P < 0.05），其余各处理均显著低于CK（P < 0.05）；240 d时，F、H和I处理的ABA/IAA显著高于CK（P < 0.05），其余各处理均显著低于CK（P < 0.05）。在CK中，随着采样时间的推进ABA/IAA表现出先升高后降低的趋势，在120 d达到最大值，在所有处理中总体处于中等水平，D处理与其变化趋势相同。
2.2.3 对ZR/GA3的影响
不同的氮磷钾配施方案对不同时间丹桂苗木叶片中ZR/GA3的影响差异显著（P<0.05，图2c）。60 d时，除H处理的ZR/GA3显著低于CK外（P < 0.05），其余各处理均显著高于CK（P < 0.05）；120 d时，G处理的ZR/GA3显著低于CK（P < 0.05），D处理的ZR/GA3与CK差异不显著，其余各处理均显著高于CK（P < 0.05）；180 d时，E处理的ZR/GA3显著高于CK（P < 0.05），其余各处理均显著低于CK（P < 0.05）或差异不显著；240 d时，B、C和D处理的ZR/GA3显著高于CK（P < 0.05），其余各处理均显著低于CK（P < 0.05）或差异不显著。在CK中，随着采样时间的推进，ZR/GA3表现为先升高后降低的趋势，在180 d达到最大值，在所有处理中总体处于中等水平。
2.2.4 对ZR/IAA的影响
不同的氮磷钾配施方案对不同时间丹桂苗木叶片中ZR/IAA的影响差异显著（P<0.05，图2d）。60 d时，C、E、F和I处理的ZR/IAA显著高于CK（P < 0.05），其余各处理均显著低于CK（P < 0.05）或差异不显著；120 d时，H处理的ZR/IAA显著高于CK（P < 0.05），其余各处理均显著低于CK（P < 0.05）或差异不显著；180 d时，G和H处理的ZR/IAA显著高于CK（P < 0.05），其余各处理均显著低于CK（P < 0.05）；240 d时，D和E处理的ZR/IAA显著低于CK（P < 0.05），G处理与CK差异不显著，其余各处理均显著高于CK（P < 0.05）。在CK中，随着采样时间的推进，ZR/IAA比值表现为先升高后降低的趋势，在120 d达到最大值，在所有处理中总体处于较低水平，H处理与其变化趋势相同。
2.2.5 氮磷钾配施下丹桂苗木叶片内源激素比值的方差分析
对不同氮磷钾配施下的内源激素比值进行方差分析（表3）。由表3可知，N对丹桂苗木叶片ABA/GA3、ABA/IAA、ZR/GA3和ZR/IAA影响极显著（P < 0.01）；P对丹桂苗木叶片ABA/GA3、ABA/IAA影响极显著（P < 0.01），对ZR/GA3影响显著（P < 0.05），对ZR/IAA影响不显著；K对丹桂苗木叶片ABA/GA3、ABA/IAA、ZR/GA3、ZR/IAA影响极显著（P < 0.01）。
表 3 不同氮磷钾配施下丹桂苗木叶片ABA/GA3、ABA/IAA、ZR/GA3、ZR/IAA的方差分析Table 3. Variance analysis of ABA/GA3、ABA/IAA、ZR/GA3 and ZR/IAA contents in leaves of O. fragrans var. aurantiacus seedlings under the different combined application of N, P and K试验因素 自由度 ABA/GA3 ABA/IAA ZR/GA3 ZR/IAA SS F SS F SS F SS F N 2 308.579 14.790** 1.895 7.376** 2.345 7.227** 0.076 0.076** P 2 194.650 9.330** 4.454 5.661** 1.043 3.216* 0.006 1.440 K 2 404.684 19.397** 8.968 34.910** 3.881 11.746** 0.061 15.489** 注： *表示相关性显著（P < 0.05），**表示相关性极显著（P < 0.01）。 2.3 不同氮磷钾配施下丹桂苗木叶片IAA、GA3、ABA、ZR含量的极差分析
对不同氮磷钾配施下丹桂苗木叶片内源激素含量进行极差分析（表4），N、K因素显著影响IAA含量（P<0.05），P因素对IAA含量影响不显著。N0、N5、N10之间有显著影响（P<0.05），N5水平下值最高，表现最好。P0、P2、P4之间无显著影响，P0水平下值最高。K0与K3、K6之间有显著影响（P < 0.05），K3和K6之间无显著影响，K6水平下值最高。N的极差为18.96，P的极差为5.22，K的极差为16.19，N、P、K 3因素对叶片IAA含量的影响顺序为N > K > P。3因素各水平表现为：N5 > N0 > N10，P0 > P2 > P4，K6 > K3 > K0。
表 4 不同氮磷钾配施下丹桂苗木叶片IAA、GA3、ABA、ZR含量的极差分析Table 4. Range analysis of IAA, GA3, ABA and ZR contents in leaves of O. fragrans var. aurantiacus seedlings under the different combined application of N, P and K因素 指标 IAA含量/(ng·g−1) GA3含量/(ng·g−1) ABA含量/(ng·g−1) ZR含量/(ng·g−1) N N0 58.84b 6.129b 81.59a 8.854ab N5 66.94a 6.89a 87.17a 9.127a N10 47.98c 6.697a 73.94b 8.312b R 18.96 0.761 13.22 0.815 P P0 59.93a 6.633a 83.69a 8.762a P2 59.11a 6.971a 78.21a 9.025a P4 54.71a 6.112b 80.79a 8.506a R 5.22 0.858 5.48 0.519 K K0 47.44b 6.913a 77.23b 8.237b K3 62.68a 6.107b 88.92a 8.983a K6 63.63a 6.696a 76.54b 9.073a R 16.19 0.806 12.39 0.836 注：N0、N5、N10、P0、P2、P4、K0、K3、K6分别表示各水平均值，R表示水平均值的极差； 不同小写字母表示差异显著（P <0.05）。 N、P和K因素显著影响GA3含量（P<0.05）。N0与N5、N10之间存在显著影响（P<0.05），N5、N10之间无显著影响，N5水平下值最高。P4与P0、P2之间存在显著影响（P<0.05），P0、P2之间无显著影响，P2水平下值最高。K3与K0、K6之间存在显著影响（P<0.05），K0、K6之间无显著影响，K0水平下值最高。N的极差为0.761，P的极差为0.858，K的极差为0.806，N、P、K 3因素对叶片GA3含量的影响顺序为P > K > N。3因素各水平表现为：N5 > N0 > N10，P2 > P0 > P4，K0 > K3 > K6。
N和K因素显著影响ABA含量（P<0.05），P因素对ABA含量影响不显著。N10与N0、N5之间存在显著影响（P<0.05），N0与N5之间不存在显著影响，N5水平下值最高，表现最好。P0、P2、P4之间无显著影响，P0水平下值最高。K3与K0、K6之间存在显著影响（P<0.05），K0、K6之间无显著影响，K3水平下值最高。N的极差为13.22，P的极差为5.48，K的极差为12.39，N、P、K 3因素对叶片ABA含量的影响顺序为N > K > P。3因素各水平表现为：N5 > N0 > N10，P0 > P4 > P2，K3 > K0 > K6。
N和K因素显著影响ZR含量（P<0.05），P因素对ZR含量影响不显著。N5与N10之间存在显著影响，N0与N5、N10之间均不存在显著影响，N5水平下值最高，表现最好。P0、P2、P4之间无显著影响，P2水平下值最高。K0与K3、K6之间存在显著影响（P<0.05），K3、K6之间无显著影响，K6水平下值最高。N的极差为0.815，P的极差为0.519，K的极差为0.836，N、P、K 3因素对叶片ZR含量的影响顺序为K > N > P。3因素各水平表现为：N5 > N0 > N10，P2 > P0 > P4，K6 > K3 > K0。
3. 结论与讨论
内源激素在植物体内合成，再从合成部位运输往作用部位，对植物的生长发育、物质代谢和形态建成等发挥不可替代的调控作用[25]。本研究表明在不同配比施肥作用下，所有配施处理的叶片IAA、ABA、GA3、ZR含量均与CK产生显著差异（P<0.05），氮磷钾配施水平与植物内源激素含量显著相关（P<0.05），这与罗帅等[14]和袁小军等[16]对植物激素含量变化的研究结果相似。本研究中IAA和ABA变化趋势相似，GA3和ZR变化趋势相似，这可能是因为IAA、GA3与ABA、ZR相互拮抗，植物调节激素间平衡而导致的[26]。IAA具有双重性，低浓度的IAA对植株生长有促进作用，而过高浓度的IAA对植株生长有抑制作用。IAA的合成部位主要是在植物幼嫩叶片中，并且IAA是唯一具有极性运输功能的内源激素[27]。D（N5P0K3）处理的IAA含量在4个采样时期均显著高于CK（P<0.05），分别为47.53、56.57、58.16、139.90 ng/g，E（N5P2K6）处理的IAA含量在4个采样时期均显著高于CK（P<0.05），分别为42.53、84.22、89.24、81.94 ng/g，故提高IAA含量的较优组合为N5P0K3和N5P2K6，说明合适的氮磷钾配施对IAA的积累有促进作用。ABA是抑制植物生长的内源激素，其含量越高，则说明抑制作用越强。N5P0K3处理的ABA含量在60、120 、240 d时均显著高于CK（P<0.05），分别为50.84、107.60、157.79 ng/g，与CK对比，整体呈现上升趋势，N5P2K6处理的ABA含量在60 d时显著高于CK（P<0.05），与CK对比，整体变化趋势不明显，综合所有采样时间来看，N5P0K3为提高ABA含量的最佳方案。GA3是赤霉素中活性最高的一种，是天然的生长促进剂，可促进植物细胞伸长，茎伸长，叶片扩大，加速植株生长和发育，使作物提早成熟，增加产量的同时提高品质[28-29]。N5P0K3处理的GA3含量在240 d时显著高于CK（P<0.05），其余时间均显著低于CK（P<0.05），整体呈现下降趋势。N5P2K6处理的GA3含量在240 d时达到最高值（13.57 ng/g），显著高于CK（P<0.05），整体呈现上升趋势，综合所有采样时间来看，N5P2K6为提高GA3含量的最佳方案。ZR能够促进细胞分裂分化，调控植物响应干旱、盐和冷胁迫[30-32]。N5P0K3处理的ZR含量于240 d时达到最高值（14.86 ng/g），且在60 d和240 d时显著高于CK（P<0.05），整体呈上升趋势。N5P2K6处理的ZR含量在60、120、180 d时显著高于CK（P<0.05），240 d时与CK无显著差异。N5P0K3处理的ZR含量虽然于240 d时达到所有方案的最大值，但在其他时间的含量均显著低于N5P2K6处理（P<0.05），故N5P2K6为提高ZR含量的最佳方案。
植物的生理活动是多种激素相互作用的结果，植物通过激素含量的改变对外界环境进行响应，使各激素处于一个相对稳态[33]。不同激素功能的发挥不仅与其自身浓度有关，还与其他激素紧密联系。本研究表明，施肥措施与植物内源激素之间比值显著相关（P<0.05），这与袁雅琪等[17]对植物内源激素比例变化的研究结果相似。现有研究表明[18, 34-36]，不同内源激素之间具有协同或拮抗作用，ABA/IAA、ABA/GA3、ZR/IAA、ZR/GA3能够反映植物开花和生长发育的进程，植物能够通过调节体内激素比例来提高对逆境的抗性。本研究中N5P0K3处理的ABA/GA3在60、120 、240 d时显著高于CK（P<0.05），整体呈现上升趋势。N5P2K6处理的ABA/GA3在60 d和180 d时显著高于CK（P<0.05），整体呈现下降趋势。N5P0K3处理的ABA/IAA在4次采样时间均显著低于CK（P<0.05），整体呈现下降趋势。N5P2K6处理的ABA/IAA在60 d时与CK无明显差异，其余时间均显著低于CK（P<0.05），整体呈现下降趋势。N5P0K3处理的ZR/GA3在60 d和240 d时均显著高于CK，在120 d和180 d时与CK无明显差异，整体呈上升趋势。N5P2K6处理的ZR/GA3在60、120 、180 d时均显著高于CK（P<0.05），在240 d时显著低于CK（P<0.05），整体呈现上升趋势。N5P0K3处理的ZR/IAA在240 d时显著高于CK，其他时间显著低于CK或差异不显著，整体呈现下降趋势。N5P2K6处理的ZR/IAA在60 d时显著高于CK（P<0.05），其他时间均显著低于CK（P<0.05），整体呈现下降趋势。
本研究采用极差分析法能更科学地分析各因素对内源激素含量的影响程度。人工施肥是植物获取矿质营养的主要途径之一，营养元素配比施肥可以改变植物内源激素水平并提高植株产量[37-38]。本研究中，氮磷钾肥对内源激素的影响不同，氮肥对IAA、ABA的影响效应最明显，磷肥对GA3含量的影响效应最大，而钾肥对ZR的影响效应最大。张振博等[39]研究表明，适量增施氮肥，可促进玉米（Zea mays）籽粒中IAA、ZR、GA3的合成，过量施氮，IAA、ZR、GA3含量有所降低。本研究中N5水平下的IAA、GA3、ABA、ZR含量均为最高，证明适量增施氮肥对丹桂叶片内源激素的合成起促进作用。彭龙等[40]研究发现，施用适量的钾肥能提高棉花（Gossypium hirsutum）叶片中IAA、ZR的含量，并且会提高棉花的品质和产量。本研究中K0、K6水平下IAA和ZR含量均与K0（不施K）水平存在显著差异（P<0.05），且高于K0水平，这说明适当增施钾肥对丹桂叶片IAA、ZR含量有促进作用。官纪元等[41]研究表明，过高或过低的供磷水平会显著降低刺梨（Rosa roxburghii）叶片GA3含量。本研究中P对GA3含量有显著影响（P<0.05），P2水平下GA3含量最高，证明适宜的供磷水平对丹桂苗木叶片GA3含量有促进作用。植物内源激素与植物的生长发育相关，有针对性地调控植物相关激素对植物的高效栽培和定向培育有重大意义。通过极差分析得出提高IAA、GA3、ABA、ZR含量的最佳方案分别为N5P0K6、N5P2K0、N5P0K3和N5P2K6，其中N5P0K6、N5P2K0为正交设计实验所得出理论方案，但P对IAA含量影响不显著，P0、P2水平下IAA含量差值仅为0.82 ng/g，故在试验施肥范围内N5P2K6为提高IAA含量的最佳方案；K0与K6水平下GA3含量差值仅为0.217 ng/g且差异不显著，故在试验范围内N5P2K6为提高GA3含量的最佳方案，以上最佳方案与单因素分析的结果相似。
本研究中，不同N、P、K供给下丹桂苗木内源激素含量出现不同程度的提高，以N5P0K3和N5P2K6处理提高的幅度较大，说明丹桂苗木会通过调节自身激素水平来应对外界干扰。N5P0K3和N5P2K6处理的ABA/GA3、ABA/IAA、ZR/GA3和ZR/IAA均发生了显著变化，说明氮磷钾配施不仅对丹桂苗木内源激素的含量造成显著影响，还会对内源激素之间的稳态造成显著影响。N和K因素对IAA、GA3、ABA和ZR含量均有显著影响，P因素仅对GA3含量有显著影响。在试验施肥水平范围内，综合方差和极差分析，得出提高IAA、GA3和ZR的最佳施肥配比为N5P2K6，提高ABA含量的最佳施肥配比为N5P0K3。 -
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图 1 不同氮磷钾配施对叶片IAA、ABA、GA3和ZR含量的影响
不同小写字母表示差异显著（P < 0.05）。
Figure 1. Effects of different combined application of N, P and K on IAA, ABA, GA3 and ZR contents in leaves
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图 2 不同氮磷钾配施对叶片ABA/GA3、ABA/IAA、ZR/GA3和ZR/IAA的影响
不同小写字母表示差异显著（P <0.05）。
Figure 2. Effects of different combined application of N, P and K on ABA/GA3, ABA/IAA, ZR/GA3 and ZR/IAA contents in leaves
表 1 各处理N、P、K用量
Table 1 Fertilizer treatments
g/株 处理 处理水平 N P K A CK 0 0 0 B N0P2K3 0 2 3 C N0P4K6 0 4 6 D N5P0K3 5 0 3 E N5P2K6 5 2 6 F N5P4K0 5 4 0 G N10P0K6 10 0 6 H N10P2K0 10 2 0 I N10P4K3 10 4 3 
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表 2 不同氮磷钾配施下丹桂苗木叶片IAA、GA3、ABA、ZR的方差分析
Table 2 Variance analysis of IAA, GA3, ABA and ZR contents in leaves of O. fragrans var. aurantiacus seedlings under the different combined application of N, P and K
试验因素 自由度 IAA GA3 ABA ZR SS F SS F SS F SS F N 2 19548.752 23.637** 33.817 5.879** 9517.990 8.469** 37.184 4.330* P 2 1704.419 1.817 40.380 7.070** 1623.909 1.384 14.538 1.666 K 2 17836.820 21.293** 37.538 6.552** 10461.785 9.358** 45.497 5.331** 注： *表示相关性显著（P < 0.05），**表示相关性极显著（P < 0.01）。
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表 3 不同氮磷钾配施下丹桂苗木叶片ABA/GA3、ABA/IAA、ZR/GA3、ZR/IAA的方差分析
Table 3 Variance analysis of ABA/GA3、ABA/IAA、ZR/GA3 and ZR/IAA contents in leaves of O. fragrans var. aurantiacus seedlings under the different combined application of N, P and K
试验因素 自由度 ABA/GA3 ABA/IAA ZR/GA3 ZR/IAA SS F SS F SS F SS F N 2 308.579 14.790** 1.895 7.376** 2.345 7.227** 0.076 0.076** P 2 194.650 9.330** 4.454 5.661** 1.043 3.216* 0.006 1.440 K 2 404.684 19.397** 8.968 34.910** 3.881 11.746** 0.061 15.489** 注： *表示相关性显著（P < 0.05），**表示相关性极显著（P < 0.01）。
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表 4 不同氮磷钾配施下丹桂苗木叶片IAA、GA3、ABA、ZR含量的极差分析
Table 4 Range analysis of IAA, GA3, ABA and ZR contents in leaves of O. fragrans var. aurantiacus seedlings under the different combined application of N, P and K
因素 指标 IAA含量/(ng·g−1) GA3含量/(ng·g−1) ABA含量/(ng·g−1) ZR含量/(ng·g−1) N N0 58.84b 6.129b 81.59a 8.854ab N5 66.94a 6.89a 87.17a 9.127a N10 47.98c 6.697a 73.94b 8.312b R 18.96 0.761 13.22 0.815 P P0 59.93a 6.633a 83.69a 8.762a P2 59.11a 6.971a 78.21a 9.025a P4 54.71a 6.112b 80.79a 8.506a R 5.22 0.858 5.48 0.519 K K0 47.44b 6.913a 77.23b 8.237b K3 62.68a 6.107b 88.92a 8.983a K6 63.63a 6.696a 76.54b 9.073a R 16.19 0.806 12.39 0.836 注：N0、N5、N10、P0、P2、P4、K0、K3、K6分别表示各水平均值，R表示水平均值的极差； 不同小写字母表示差异显著（P <0.05）。
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期刊类型引用(1)
1. 张丹，侯利涵，李湘，黄恒宇，袁斯齐，李子叶，邹娜. 毛竹幼苗生长的NH_4~+效应研究. 西南林业大学学报(自然科学). 2025(01): 18-25 . 
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