S-abscisic Acid and Fulvic Acid: Effect on Oat Physiological Characteristics Under Drought Stress

doi:10.11923/j.issn.2095-4050.cjas19030023

Abstract

Abstract:

To study the drought-resistance cultivation technology, the oat variety ‘Jizhangyan5’ was used as material, S-abscisic acid (S-ABA) and fulvic acid were sprayed to oats under different moisture gradients. A series of indexes were determined, including oat plant height, leaf area (coefficient method), dry matter accumulation (weighing method), proline content (acid-triketone process), soluble sugar content (anthrone colorimetry), soluble protein content (Coomassie bright blue method), superoxide dismutase (SOD) activity (under-light reduction method), peroxidase (POD) activity (guaiacol method), catalase (CAT) activity (ultraviolet absorption method). A comparative evaluation was conducted with significance analysis and membership function method. The results showed that both S-ABA and fulvic acid improved drought resistance and yield of oat. Under normal water supply, the yield of oat increased by 27.04% and 9.21%, respectively, compared with the control. Under moderate drought stress, the yield of oat increased by 25.65% and 18.13%, respectively. Under severe drought stress, the yield of oat was raised by 37.11% and 21.10%, respectively. Under normal water supply, the effect of spraying S-ABA was better than that of fulvic acid, while under drought stress, the effect of spraying fulvic acid was better than that of S-ABA.

Key words: S-abscisic Aacid, Fulvic Acid, Drought, Oats, Physiological Characteristics

CLC Number:

S859.84

Zhou Haitao, Zhang Yanyang, Zhao Mengyuan, Zhang Xinjun, Li Tianliang, Cao Lixia, Yuan Huifu. S-abscisic Acid and Fulvic Acid: Effect on Oat Physiological Characteristics Under Drought Stress[J]. Journal of Agriculture, 2020, 10(4): 7-13.

Figures/Tables 7

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生育期	水分梯度	处理	可溶性糖/(mg/g)	可溶性蛋白/(mg/g)	脯氨酸/(μg/mg)
拔节期	正常	W1CK	7.11±0.25 a	15.62±0.21a	0.62±0.05 a
		W1S	9.62±0.04 a	22.33±0.11b	0.85±0.07 ab
		W1H	9.67±0.22 a	21.51±0.13b	0.87±0.02 ab
	中度	W2CK	9.81±0.24 a	17.49±0.07 ab	0.86±0.05 ab
		W2S	12.74±0.15 a	20.61±0.09 b	1.11±0.07 ab
		W2H	13.72±0.11 a	21.72±0.03 b	1.25±0.07 b
	重度	W3CK	13.21±0.31 a	19.57±0.11 ab	1.01±0.17 ab
		W3S	17.96±0.04 b	21.35±0.03 b	1.33±0.05 b
		W3H	17.88±0.06 b	21.47±0.07 b	1.31±0.05 b
抽穗期	正常	W1CK	8.58±1.91 a	16.36±0.07 a	1.08±0.91 ab
		W1S	10.52±8.79 a	20.76±0.21 b	1.52±0.79 c
		W1H	12.01±1.13 a	19.91±0.51 ab	1.61±1.13 c
	中度	W2CK	11.32±0.27 a	19.45±0.03 ab	1.29±0.27 b
		W2S	15.22±0.76 ab	22.83±0.21 b	1.42±0.76 bc
		W2H	16.82±2.27 ab	21.41±0.07 b	1.49±2.27 bc
	重度	W3CK	15.87±2.04 ab	22.05±0.16 b	1.47±1.04 bc
		W3S	17.62±0.47 b	24.49±0.03 c	1.62±0.47 c
		W3H	17.54±1.11 b	26.28±0.11 c	1.64±1.11 c
灌浆期	正常	W1CK	12.33±0.13 a	20.45±0.07 b	1.33±0.13 b
		W1S	16.51±0.34 ab	22.86±0.21 b	1.71±0.34 c
		W1H	15.34±0.08 ab	22.67±0.51 b	1.64±0.08 c
	中度	W2CK	16.42±0.32 ab	21.47±0.03 b	1.42±0.32 b
		W2S	19.19±0.09 b	21.86±0.21 b	1.59±0.09 c
		W2H	18.16±0.11 b	23.42±0.07 b	1.66±0.11 c
	重度	W3CK	20.48±0.08 b	21.63±0.16 b	1.58±0.08 c
		W3S	25.29±0.19 c	19.48±0.03 ab	1.69±0.19 c
		W3H	25.19±0.05 c	20.27±0.11 b	1.71±0.05 c

生育期	水分梯度	处理	可溶性糖/(mg/g)	可溶性蛋白/(mg/g)	脯氨酸/(μg/mg)
拔节期	正常	W1CK	7.11±0.25 a	15.62±0.21a	0.62±0.05 a
		W1S	9.62±0.04 a	22.33±0.11b	0.85±0.07 ab
		W1H	9.67±0.22 a	21.51±0.13b	0.87±0.02 ab
	中度	W2CK	9.81±0.24 a	17.49±0.07 ab	0.86±0.05 ab
		W2S	12.74±0.15 a	20.61±0.09 b	1.11±0.07 ab
		W2H	13.72±0.11 a	21.72±0.03 b	1.25±0.07 b
	重度	W3CK	13.21±0.31 a	19.57±0.11 ab	1.01±0.17 ab
		W3S	17.96±0.04 b	21.35±0.03 b	1.33±0.05 b
		W3H	17.88±0.06 b	21.47±0.07 b	1.31±0.05 b
抽穗期	正常	W1CK	8.58±1.91 a	16.36±0.07 a	1.08±0.91 ab
		W1S	10.52±8.79 a	20.76±0.21 b	1.52±0.79 c
		W1H	12.01±1.13 a	19.91±0.51 ab	1.61±1.13 c
	中度	W2CK	11.32±0.27 a	19.45±0.03 ab	1.29±0.27 b
		W2S	15.22±0.76 ab	22.83±0.21 b	1.42±0.76 bc
		W2H	16.82±2.27 ab	21.41±0.07 b	1.49±2.27 bc
	重度	W3CK	15.87±2.04 ab	22.05±0.16 b	1.47±1.04 bc
		W3S	17.62±0.47 b	24.49±0.03 c	1.62±0.47 c
		W3H	17.54±1.11 b	26.28±0.11 c	1.64±1.11 c
灌浆期	正常	W1CK	12.33±0.13 a	20.45±0.07 b	1.33±0.13 b
		W1S	16.51±0.34 ab	22.86±0.21 b	1.71±0.34 c
		W1H	15.34±0.08 ab	22.67±0.51 b	1.64±0.08 c
	中度	W2CK	16.42±0.32 ab	21.47±0.03 b	1.42±0.32 b
		W2S	19.19±0.09 b	21.86±0.21 b	1.59±0.09 c
		W2H	18.16±0.11 b	23.42±0.07 b	1.66±0.11 c
	重度	W3CK	20.48±0.08 b	21.63±0.16 b	1.58±0.08 c
		W3S	25.29±0.19 c	19.48±0.03 ab	1.69±0.19 c
		W3H	25.19±0.05 c	20.27±0.11 b	1.71±0.05 c

生育期期	水分梯度	处理	SOD/[U/(mg·min)]	POD/[U/(g·min)]	CAT/[U/(g·min)]
拔节期	正常	W1CK	4.98±1.07 ab	5.16±2.07 b	5.94±3.31 ab
		W1S	6.45±2.23 bc	6.24±2.81 c	7.86±1.22 c
		W1H	7.23±0.73 a	5.96±1.86 b	7.68±1.07 c
	中度	W2CK	4.41±0.77 ab	4.22±1.52 ab	4.96±1.63 a
		W2S	5.03±1.87 b	5.11±1.02 ab	6.36±1.97 bc
		W2H	5.13±1.98 b	5.68±1.17 b	6.34±0.12 ab
	重度	W3CK	3.56±0.98 a	2.42±0.71 a	3.16±1.45 a
		W3S	4.62±0.87 ab	4.34±1.08 ab	5.82±1.09 ab
		W3H	5.07±2.76 b	3.22±1.98 a	6.08±0.44 bc
抽穗期	正常	W1CK	5.98±0.87 b	5.52±1.77 b	6.02±1.87 bc
		W1S	6.78±1.89 bc	7.78±0.91 c	8.28±1.01 c
		W1H	7.24±1.63 c	6.08±1.66 bc	9.56±1.22 c
	中度	W2CK	4.34±2.76 ab	4.08±0.57 a	4.98±0.43 a
		W2S	5.28±0.98 b	4.72±1.38 ab	7.41±1.02 c
		W2H	5.01±0.12 b	4.91±0.01 a	8.86±0.23 c
	重度	W3CK	3.90±1.34 a	3.78±0.71 a	3.51±1.51 a
		W3S	4.22±0.76 ab	4.76±1.47 ab	5.72±1.04 ab
		W3H	4.06±0.77 ab	3.81±1.89 a	6.66±7.19 bc
灌浆期	正常	W1CK	6.21±2.98 bc	5.86±2.93 b	7.02±1.87 bc
		W1S	7.02±1.86 c	7.89±1.97 c	9.93±1.43 c
		W1H	6.35±1.98 bc	7.38±1.78 c	8.56±0.22 c
	中度	W2CK	5.04±1.77 b	4.81±1.56 a	5.66±1.06 ab
		W2S	5.38±0.81 b	5.88±1.42 b	7.33±1.02 c
		W2H	5.87±1.76 b	5.48±0.12 ab	7.86±0.23 c
	重度	W3CK	4.17±1.12 a	4.31±1.96 a	5.51±0.51 ab
		W3S	4.81±0.34 ab	4.84±1.17 ab	6.65±1.04 bc
		W3H	4.85±2.34 a	4.48±3.19 a	6.66±0.19 bc

生育期期	水分梯度	处理	SOD/[U/(mg·min)]	POD/[U/(g·min)]	CAT/[U/(g·min)]
拔节期	正常	W1CK	4.98±1.07 ab	5.16±2.07 b	5.94±3.31 ab
		W1S	6.45±2.23 bc	6.24±2.81 c	7.86±1.22 c
		W1H	7.23±0.73 a	5.96±1.86 b	7.68±1.07 c
	中度	W2CK	4.41±0.77 ab	4.22±1.52 ab	4.96±1.63 a
		W2S	5.03±1.87 b	5.11±1.02 ab	6.36±1.97 bc
		W2H	5.13±1.98 b	5.68±1.17 b	6.34±0.12 ab
	重度	W3CK	3.56±0.98 a	2.42±0.71 a	3.16±1.45 a
		W3S	4.62±0.87 ab	4.34±1.08 ab	5.82±1.09 ab
		W3H	5.07±2.76 b	3.22±1.98 a	6.08±0.44 bc
抽穗期	正常	W1CK	5.98±0.87 b	5.52±1.77 b	6.02±1.87 bc
		W1S	6.78±1.89 bc	7.78±0.91 c	8.28±1.01 c
		W1H	7.24±1.63 c	6.08±1.66 bc	9.56±1.22 c
	中度	W2CK	4.34±2.76 ab	4.08±0.57 a	4.98±0.43 a
		W2S	5.28±0.98 b	4.72±1.38 ab	7.41±1.02 c
		W2H	5.01±0.12 b	4.91±0.01 a	8.86±0.23 c
	重度	W3CK	3.90±1.34 a	3.78±0.71 a	3.51±1.51 a
		W3S	4.22±0.76 ab	4.76±1.47 ab	5.72±1.04 ab
		W3H	4.06±0.77 ab	3.81±1.89 a	6.66±7.19 bc
灌浆期	正常	W1CK	6.21±2.98 bc	5.86±2.93 b	7.02±1.87 bc
		W1S	7.02±1.86 c	7.89±1.97 c	9.93±1.43 c
		W1H	6.35±1.98 bc	7.38±1.78 c	8.56±0.22 c
	中度	W2CK	5.04±1.77 b	4.81±1.56 a	5.66±1.06 ab
		W2S	5.38±0.81 b	5.88±1.42 b	7.33±1.02 c
		W2H	5.87±1.76 b	5.48±0.12 ab	7.86±0.23 c
	重度	W3CK	4.17±1.12 a	4.31±1.96 a	5.51±0.51 ab
		W3S	4.81±0.34 ab	4.84±1.17 ab	6.65±1.04 bc
		W3H	4.85±2.34 a	4.48±3.19 a	6.66±0.19 bc

水分胁迫	处理	株高	干物质	叶面积	SOD	POD	CAT	产量	隶属平均数	排名
水分胁迫	处理	X₁	X₂	X₃	X₄	X₅	X₆	X₇	隶属平均数	排名
正常	W1CK	1.00	0.00	0.54	0.01	0.00	0.01	0.13	0.24	8
	W1S	1.00	0.00	0.72	0.01	0.01	0.06	0.17	0.28	3
	W1H	1.00	0.00	0.69	0.02	0.04	0.06	0.16	0.28	4
中度	W2CK	1.00	0.02	0.44	0.02	0.00	0.04	0.14	0.24	9
	W2S	1.00	0.04	0.50	0.04	0.00	0.08	0.20	0.27	6
	W2H	1.00	0.05	0.64	0.07	0.00	0.12	0.23	0.30	1
重度	W3CK	1.00	0.07	0.46	0.02	0.00	0.08	0.12	0.25	7
	W3S	1.00	0.05	0.58	0.03	0.00	0.09	0.16	0.27	5
	W3H	1.00	0.06	0.64	0.03	0.00	0.10	0.15	0.28	2