Effects of purified humic acid on the growth and nitrogen metabolism of cucumber seedlings under nitrogen stress

Resumo

Para investigar os efeitos do ácido húmico purificado (AHP) no crescimento e metabolismo do nitrogênio do pepino sob diferentes níveis de estresse de nitrogênio e para explorar o mecanismo de alívio do AHP no estresse abiótico, examinamos os efeitos do AHP no crescimento e metabolismo do nitrogênio do pepino ‘Xintaimici’ sob estresse de baixo nitrogênio (1,0 mmol · L-1 NO3-) e estresse de alto nitrogênio (101 mmol · L-1 NO3-) em hidroponia comparado com o nível normal (11 mmol · L-1 NO3-). Os resultados mostraram que o crescimento das mudas de pepino foi inibido sob tratamentos de estresse de nitrogênio. A altura da planta, o diâmetro do caule, a área foliar e o acúmulo de matéria seca sob estresse de nitrogênio foram menores do que no nível normal de nitrogênio. O acúmulo de matéria seca sob o nível normal de nitrogênio e estresse de baixo nitrogênio foi significativamente aumentado pelo AHP, mas não houve diferença significativa sob estresse de alto nitrogênio. A absorção de NO3- em mudas de pepino foi afetada pelo AHP, mostrando um aumento do conteúdo de nitrato em mudas de pepino sob estresse de baixo nitrogênio e diminuição sob estresse de alto nitrogênio.  O AHP diminuiu significativamente o conteúdo de amônio nas raízes e folhas sob estresse de baixo e alto nitrogênio. Comparado com o nível normal de nitrogênio (CK), a atividade de NR, GS, GOGAT, GDH nas raízes e folhas e a atividade de NiR nas raízes diminuíram significativamente sob estresse de baixo e alto nitrogênio.  O AHP aumentou as atividades de NR, NiR, GS, GOGAT e GDH a extensões diferentes. O AHP aumentou o conteúdo de aminoácidos e proteínas solúveis nas raízes e folhas das mudas de pepino. Em resumo, a adição de AHP aliviou o efeito inibitório do estresse de nitrogênio no crescimento das mudas de pepino.

Abstract

To investigate the effects of purified humic acid（PHA） on the growth and nitrogen metabolism of cucumber under different levels of nitrogen stress and to explore the mechanism of PHA’s alleviation on abiotic stress,we examined the effects of PHA on ‘Xintaimici’ cucumber growth and nitrogen metabolism under low nitrogen (1.0 mmol · L-1 NO3-) stress and high nitrogen (101 mmol · L-1 NO3-) stress in hydroponics compared with normal level(11 mmol · L-1 NO3-).The results showed that the growth of cucumber seedlings was inhibited under nitrogen stress treatments. Plant height, stem diameter,leaf area and dry matter accumulation under nitrogen stress were lower than that at normal nitrogen level. Dry matter accumulation under the normal nitrogen level and low nitrogen stress were significantly increased by PHA,but there was no significant difference under high nitrogen stress. The absorption of NO3- in cucumber seedlings was affected by PHA,showing increased nitrate content in cucumber seedlings under low nitrogen stress and decreased under high nitrogen stress. PHA significantly decreased ammonium content in roots and leaves under low and high nitrogen stress. Compared with normal level of nitrogen (CK), NR, GS, GOGAT, GDH activity in roots and leaves and NiR activity in roots significantly decreased under low and high nitrogen stress. PHA increased the activities of NR,NiR,GS,GOGAT,and GDH to different extents. PH A increased amino acid and soluble protein content in cucumber seedling roots and leaves. In summary, PHA addition alleviated the inhibitory effect of nitrogen stress on the growth of cucumber seedlings.