硅对不同抗性高羊茅耐盐性的影响

为研究不同盐生境下硅对不同抗盐品种高羊茅 (抗性强的XD和抗性弱的K31)耐盐性的影响,采用盆栽试验研究了添加硅对不同盐生境下两个高羊茅品种形态指标和保护酶活性的影响。结果表明:两个高羊茅品种的株高、分蘖数、叶片数、叶长、叶宽、地上含水量和生物量均随盐浓度增加呈降低趋势,而SOD、CAT和POD活性呈先增加后降低趋势,其中盐浓度为150、100 mmol·L^-1时XD和K31的保护酶活性分别达到峰值。添加硅显著增加了两个高羊茅品种的株高、分蘖数、叶片数、叶长、地上含水量、地上生物量、SOD、CAT和POD(P<0.05),但两个品种高羊茅对硅响应存在盐浓度分异,具体表现为:盐浓度≤50 mmol·L^-1时添加硅显著增加了XD分蘖数和叶片数(P<0.05),而对K31无显著影响;盐浓度≤100 mmol·L^-1时加硅显著增加了XD的株高、叶长、地上生物量、SOD和CAT活性,盐浓度为150、200 mmol·L^-1时,加硅显著增加了K31的株高、叶长、地上生物量、SOD、POD和CAT活性(P<0.05);硅仅在盐浓度≥200 mmol·L^-1时显著增加了K31的地上含水量(P<0.05),而对XD地上含水量在任何盐浓度下均无显著影响。说明添加硅能够增强高羊茅的耐盐性,而且增强程度因盐浓度和高羊茅品种存在分异,在较高盐渍化条件下,硅对抗盐性较弱品种耐盐性增强的幅度大于抗盐性较强品种,使得抗盐性较弱的高羊茅品种能够通过添加硅肥而适应盐浓度较高的盐渍化土壤,扩大其适应范围成为可能。     

不同盐胁迫水平下硅对高羊茅幼苗生物量、酶活性和渗透调节物质的影响

采用盆栽试验研究了高羊茅(Festuca arundinacea)幼苗在不同盐浓度胁迫下生物量、抗氧化酶活性和渗透调节物质对硅的响应。结果显示,随盐浓度增加高羊茅生物量逐渐降低,而盐浓度小于50 mmol·L~(-1)或大于250mmol·L~(-1)时,硅对高羊茅生物量没有明显影响,盐浓度介于50到250mmol·L~(-1),硅显著提高了高羊茅生物量(P0.05)。随着盐浓度增加过氧化氢酶(CAT)活性呈上升趋势,过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性先上升后下降,添加硅虽然提高了POD、SOD和CAT活性,但不同酶显著增加时盐浓度存在一定的差异。可溶性糖和可溶性蛋白含量随着盐浓度的增加呈先上升后下降的趋势,丙二醛含量呈上升趋势,盐浓度为200和250mmol·L~(-1)时,可溶性糖和可溶性蛋白含量达到峰值,添加硅均降低了高羊茅体内可溶性糖、可溶性蛋白和丙二醛含量。上述结果表明,硅对高羊茅适应盐胁迫能力的影响在盐浓度间存在分异,过低或过高盐浓度时,硅对高羊茅适应性没有显著影响,中盐浓度时,硅能通过增强高羊茅体内的抗氧化酶活性、改善渗透调节过程和降低膜质氧化来增强其对盐胁迫的适应性。     

不同盐浓度下硅对高羊茅苗期生长及光合特征的影响

坪用高羊茅(Festuca arundinacea)因长期多频灌溉往往生长在土壤盐渍化或潜在盐渍化的生境中,本研究采用盆栽试验分析了不同盐浓度下硅对两个高羊茅品种(抗性强的XD和抗性弱的K31)种子发芽、苗期生物量及光合特征的影响。结果表明,盐浓度、硅、品种、盐浓度×品种以及硅×盐浓度互作均显著影响了高羊茅种子发芽及苗期光合特征(P0.05)。两个品种XD和K31的出苗率、保苗率、生物量以及光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、气孔限制值(L_s)均随盐浓度增加呈整体下降趋势,而胞间CO_2浓度(C_i)随盐浓度增加整体呈上升趋势。硅在一定盐浓度范围内显著提高了XD和K31的出苗率、保苗率、生物量、P_n、G_s和L_s,而降低了C_i、T_r(P0.05),且同一盐浓度下K31对硅响应的敏感性大于XD,这说明添加硅对盐生境下高羊茅生长的影响与品种自身抗性密切相关。     

不同盐分条件下硅对两个高羊茅品种生物量分配和营养元素氮、磷、钾吸收利用的影响

频繁的灌溉，使人工草地的高羊茅生长在盐渍化或潜在盐渍化环境中。硅可以抑制植物对Na⁺的吸收，增加对N、P和K⁺的吸收，从而提高植物的耐盐性，且这种影响因植物种类和品种的不同而不同。本研究采用盆栽试验，研究了不同程度盐生境下施硅对两个高羊茅品种（抗性弱的K31和抗性强的XD）生物量和植株N、P、K⁺、Na⁺含量的影响。结果表明，随着盐浓度的增加，两个高羊茅品种地上和地下生物量、N、P、K⁺含量降低，Na⁺含量增加。施硅对地上和地下生物量、N、P、K⁺、Na⁺含量的影响与盐浓度有关，在中低盐浓度下，施硅增加了高羊茅的地上、地下生物量、根冠比、N、P、K⁺ 含量、K⁺/ Na⁺ 值，降低了Na⁺含量。高盐浓度时，施硅对高羊茅的生物量和N、P、K⁺、Na⁺含量没有影响。施硅对两个高羊茅品种地上和地下生物量、Na⁺、P含量的影响相似，对K⁺、N含量的影响不同，硅对耐盐性较强的XD地上部K⁺及N含量的有利影响优于耐盐性较弱的K31。结果表明，在低中盐浓度条件下，施硅可以促进高羊茅的生长，并且对耐盐性较强的高羊茅品种XD更为有利。     

不同盐浓度下硅对高羊茅根系特征的影响

利用盆栽试验研究了不同盐浓度生境下硅对高羊茅(Festuca arundinacea)根系生物量和根系形态特征的影响。结果表明,在盐浓度0-300 mmol·L~(-1)的范围内,高羊茅根系生物量、根系表面积、根系体积、根系平均直径和根系总长均随盐浓度增加而呈降低趋势,高羊茅根冠比随盐浓度增加呈现先增加后降低趋势。硅对高羊茅根系生物量和根系特征的影响与盐浓度密切相关,当盐浓度≤150 mmol·L~(-1)时,硅显著提高了高羊茅根系生物量、根系表面积和根系总长(P0.05),说明硅在一定盐浓度下通过增加高羊茅根系生物量,改变根系形态特征,提高高羊茅在盐生境的生长能力。     

不同盐生境下硅对高羊茅生物量及生理生化特征的影响

利用水培实验研究了不同盐生境下硅对高羊茅幼苗生物量及生理生化特征的影响。研究结果表明,高羊茅幼苗生物量随着盐浓度增加而逐渐降低,200 mmol/L的盐浓度为高羊茅幼苗的临界盐浓度,盐浓度小于该临界值时,添加硅显著增加了高羊茅幼苗生物量;盐浓度大于该临界值时,硅对高羊茅幼苗生物量没有明显影响,说明硅调节盐生境下高羊茅的生长能力与环境内的盐浓度密切相关。在盐浓度临界值之内,水培条件下硅通过增加盐胁迫下高羊茅幼苗体内SOD、CAT、POD活性,降低盐胁迫条件下高羊茅幼苗体内的丙二醛、脯氨酸、可溶性糖含量和相对电导率,其中盐浓度为100 mmol/L时,丙二醛含量降幅最大,为18.05%,当盐浓度为50 mmol/L时,脯氨酸含量降幅最大,为23.63%。这不仅说明了硅可增强高羊茅幼苗适应盐生境的能力,而且证明了硅直接参与了盐胁迫条件下高羊茅的生理生化过程。     

5个高羊茅品种萌发期的耐盐性比较

以NaCl为胁迫因子,设0(CK)、50、100、150、200、250 mmol·L~(–1) 6个盐分梯度,研究5个高羊茅(Festuca arundinacea)品种种子萌发的耐盐能力,以期筛选出耐盐能力强的高羊茅品种。结果表明,在低NaCl浓度(50 mmol·L~(–1))下,各品种发芽势、发芽率、发芽指数、种子活力指数、苗长、根长和盐害率与对照相比几乎无变化(P 0.05)。50～250 mmol·L~(–1)的盐浓度范围内,各品种相对发芽势、相对发芽率、相对发芽指数、种子活力指数、相对苗长与相对根长均随盐浓度的增加而降低,相对盐害率随盐浓度的增加而升高。NaCl浓度达到最大(250 mmol·L~(–1))时,相对盐害率达到最高,相对发芽势、相对发芽率、相对发芽指数、种子活力指数、相对苗长、相对根长等指标降至最低。5个高羊茅品种种子萌发期耐盐性强弱依次为踏火6号警犬红宝石2号贝克超级警犬。     

不同土壤水分条件下硅对坪用高羊茅种子出苗及生物学特性的影响

水肥耦合不仅可以维持草坪草的正常生长,而且可以减少一定的灌溉量。采用盆栽试验研究了不同土壤条件下硅对坪用高羊茅种子出苗及生长的影响。结果表明,不添加硅时,高羊茅种子适宜出苗时的土壤含水量应为饱和含水量的４５％～６０％,植株生长适宜的土壤含水量应为饱和含水量的７５％以上;当土壤含水量大于或等于饱和含水量的６０％时,添加硅不仅能够提前坪用高羊茅种子的初始出苗时间,缩短集中出苗时期,提高出苗率,而且能够显著促进高羊茅的株高和叶长生长,增加地上和地下生物量（P＜０．０５）,而当土壤含水量小于或者等于饱和含水量的４５％时,添加硅对高羊茅种子出苗和生长发育没有明显影响,说明添加硅对坪用高羊茅生长的有益作用受土壤含水量的约束;土壤含水量为饱和含水量的６０％时,添加硅处理中植株的分蘖数、株高、叶长和生物量与对照处理中土壤含水量为饱和含水量的７５％时植株的分蘖数、株高、叶长和生物量差异不显著,说明添加硅能降低高羊茅植株正常生长所需的土壤含水量,有利于节约灌溉量。     

白颖苔草对不同浓度NaCl胁迫的响应及其耐盐阈值

以白颖苔草(Carex rigescens)为研究材料,采用盆栽试验研究了不同浓度NaCl(0,100,200,300,400,500mmol·L~(-1))处理下白颖苔草地上部生长和生理等指标的变化趋势,分析了不同浓度盐处理对白颖苔草生长的影响,并计算确定了其耐盐性的阈值。结果表明,盐处理对白颖苔草的生长产生了抑制作用。随NaCl处理浓度增加,白颖苔草的株高、叶长和叶宽均呈下降趋势,同时枯叶率显著升高(P0.05)。白颖苔草叶片相对含水量随NaCl浓度的增加呈下降趋势,而叶片的质膜透性则呈升高趋势。但两指标在低浓度盐(NaCl为100和200mmol·L~(-1))处理下较无胁迫对照无显著差异(P0.05),当NaCl浓度超过300mmol·L~(-1)时,两指标发生显著变化(P0.05)。超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性随NaCl浓度的增加呈先升高后降低的趋势,在300mmol·L~(-1)处理下均达到最大值,说明在NaCl浓度300mmol·L~(-1)左右可能存在白颖苔草耐盐的临界浓度。不同浓度NaCl处理对白颖苔草叶片叶绿素a,叶绿素b和叶绿素a+b均产生了不同程度的影响。随盐浓度的增加,叶绿素a和叶绿素a+b含量呈先升高后降低趋把势,叶绿素b含量呈降低趋势,而叶绿素a/b值无显著变化(P0.05)。以白颖苔草生物量下降50%时的盐浓度来评价其耐盐性,建立回归方程确定其耐盐阈值为263mmol·L~(-1)。上述结果表明,白颖苔草对盐胁迫有较高的耐受性,在一定范围的盐胁迫环境中能正常生长,该结果可为后续白颖苔草耐盐机制的研究提供理论依据。     

不同藜麦品种对盐胁迫的生理响应及耐盐性评价

为研究不同藜麦品种对盐胁迫的生理响应及耐盐性,本试验以3个藜麦品种——陇藜1号、陇藜3号及陇藜4号为材料,在水培和盆栽条件下,分别用100、200、300、400、500 mmol/L NaCl浓度模拟盐胁迫处理3个藜麦品种的种子和幼苗,通过测定种子发芽指标,幼苗生物量及生理生化特性,分析藜麦耐盐机制,对不同藜麦品种耐盐性进行综合评价。结果表明,随着NaCl浓度的升高,不同藜麦种子发芽率先升高后减低,种子发芽势和发芽指数均显著降低;幼苗地上部分生长和生物量积累受到抑制,而地下部分生长及生物量积累先增加后下降;幼苗叶片叶绿素、可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物抗坏血酸酶(APX)活性先升高后降低,均在300 mmol/L NaCl浓度下达到最大值;幼苗叶片可溶性糖、脯氨酸、丙二醛(MDA)含量显著升高。说明不同藜麦品种幼苗在盐胁迫初期可通过采取提高体内可溶性糖和脯氨酸含量,增强SOD、POD、CAT和APX活性,降低MDA含量等自我保护机制以适应盐胁迫,从而促进适宜盐浓度下幼苗生长。隶属度综合评价结果表明,不同藜麦品种的耐盐阈值为300 mmol/L;陇藜1号耐盐性最强,陇藜3号次之,陇藜4号最弱。     

盐胁迫对高羊茅生长及抗氧化系统的影响

研究了不同浓度NaCl(0,50,100,200,300 mmol/L)胁迫对高羊茅生长及抗氧化系统的影响。结果表明,中、低浓度(50,100 mmol/L)盐胁迫下,高羊茅生物量和MDA含量与对照组相比没有显著变化;高浓度(200,300 mmol/L)盐胁迫后,生物量明显降低,MDA含量显著升高。抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性随着盐胁迫时间的延长先上升后下降,盐浓度越高3种酶活性下降幅度越大。盐胁迫初期,除类胡萝卜素含量略有上升外,GSH和还原型AsA均有不同程度的下降,随着胁迫时间的延长,3种抗氧化物质含量逐渐降低,200,300 mmol/L盐处理下降明显。     

外源水杨酸对NaCl胁迫下紫花苜蓿幼苗生长和生理特性的影响

为了探明水杨酸对NaCl胁迫下紫花苜蓿(Medicago sativa)幼苗生长和生理特性的影响,以"威斯顿"紫花苜蓿品种为材料,采用盆栽试验方法,研究叶面喷施不同浓度水杨酸(0,0.5,1.5,2.5mmol·L~(-1))对不同NaCl处理(0、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%)下紫花苜蓿苗期生长及抗性生理的影响。结果表明,随着NaCl浓度的增加,紫花苜蓿幼苗生长受到显著抑制,在0.6%、0.9%和1.2%盐浓度胁迫下,添加0.5、1.5mmol·L~(-1)外源水杨酸后,紫花苜蓿的株高、茎粗、一级分枝数、叶片相对含水量均显著提高(P0.05);同时,叶片中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性显著升高;相对电导率、丙二醛(MDA)含量显著降低(P0.05)。可见,适宜浓度水杨酸可以改善不同浓度NaCl胁迫下紫花苜蓿的生长状况,提高其耐盐能力。     

多效唑对盐胁迫下高羊茅耐盐性的影响

应用盆栽控盐的方法,研究施用不同浓度(200mg/L、400mg/L、600mg/L)的多效唑对盐处理(0.8%NaCl)高羊茅草坪草耐盐性的影响。结果表明,高羊茅在盐胁迫下表现出根长降低、生物量减少、相对含水量减少、丙二醛含量增加等一系列变化。施用不同浓度多效唑后,能增加高羊茅生物量,提高根长,促进叶片可溶性糖的积累,保持更高的叶片相对含水量,减少丙二醛的生成,从而在一定程度上缓解了高羊茅的盐害。400mg/L多效唑对增加高羊茅耐盐性的效果最理想。     

外源柠檬酸缓解高羊茅盐胁迫的机制

柠檬酸作为一种天然化合物，已被用作外源添加物来缓解植物所受的多种胁迫。本研究以高羊茅(Festuca arundinacea)为试验材料，设置两个盐浓度(150与300 mmol·L^-1)，探究外源柠檬酸对不同浓度NaCl胁迫下高羊茅的生长生理、相关基因表达的影响。结果表明，在150 mmol·L^-1 NaCl浓度下添加柠檬酸后，高羊茅的株高、叶片含水量及过氧化物酶等抗氧化酶的活性均有增加。此外，柠檬酸还通过促进叶绿素合成等改善了光合作用，并且诱导了SOS1、NHX1、ATCS的表达，进而调节了钠离子等造成的负面影响。而在300 mmol·L^-1盐浓度的长时间处理下，柠檬酸对高羊茅的生长生理等的调节效果不明显。这表明，当NaCl浓度≤300 mmol·L^-1时，添加柠檬酸可以有效缓解高羊茅受到的盐害。     

多效唑对盐胁迫下高羊茅耐盐性的作用

应用盆栽控盐方法,研究施用不同质量浓度的多效唑(200、400和600 mg/L)对盐处理(0.8%NaCl)高羊茅Festuca arundinacea草坪草耐盐性的影响。结果表明,高羊茅在盐胁迫下表现出根长缩短、生物量减少、相对含水量减少、丙二醛含量增加等一系列变化。施用不同质量浓度多效唑后,能不同程度地增加高羊茅生物量,延长根长,促进叶片可溶性糖的积累,保持更高的叶片相对含水量,减少丙二醛的生成,从而在一定程度上缓解了高羊茅的盐害。在所有的处理中,质量浓度为400 mg/L的多效唑对提高高羊茅耐盐性的效果最佳。     

多效唑对盐胁迫下高羊茅耐盐性的影响

应用盆栽控盐的方法,研究施用不同浓度(200 mg/L、400 mg/L、600 mg/L)的多效唑对盐处理(0. 8%NaCl)高羊茅草坪草耐盐性的影响.结果表明,高羊茅在盐胁迫下表现出根长降低、生物量减少、相对含水量减少、丙二醛舍量增加等一系列变化.施用不同浓度多效唑后,能增加高羊茅生物量,提高根长,促进叶片可溶性糖的积累,保持更高的叶片相对舍水量,减少丙二醛的生成,从而在一定程度上缓解了高羊茅的盐害.400 mg/L多效唑对增加高羊茅耐盐性的效果最理想.     

垃圾堆肥基质驯化的高羊茅对水分胁迫的生理生态响应

以高渗透垃圾堆肥基质中生长驯化的高羊茅(Festuca arundinacea L).为材料,以未驯化的同品种高羊茅为对照,研究了高羊茅对水分胁迫的生理生态响应,为草坪植物抗旱品种的培育提供依据。试验对2种材料进行水分胁迫处理,测定了地上生物量、株高、地下根重、根长、须根数、叶绿素含量、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)等生理生态指标。结果表明:水分胁迫下,经堆肥基质驯化的高羊茅地上生物量及株高有显著的增加,分别比对照提高了81.8%(P0.05)和7.1%;根重、根长和须根数也有明显的增加,其中根干重比对照提高了41.7%。另外,驯化高羊茅POD和CAT活性和叶绿素含量也明显高于对照。研究结果表明,驯化的高羊茅具有忍耐重度干旱胁迫的反应机制,表现出较强的抗旱性。     

引进紫花苜蓿耐盐性的评价

以18份引进紫花苜蓿(Medicago sativa L).为材料,采用5种不同浓度NaCl下进行温室苗期耐盐性评价试验。结果表明,地上生物量、地下生物量、株高、存活率这4项指标随盐胁迫浓度的增加都呈递减趋势,且浓度间差异极显著(P<0.01),0.3%盐浓度偏小,不足以反映盐胁迫程度,而0.6%盐浓度过于偏大,导致试验后期幼苗枯萎、死亡,不适合作为引进紫花苜蓿耐盐性评价盐浓度。这4项指标作为耐盐性评价是最直观、最有效的方法。从耐盐生理评价显示,质膜透性和脯氨酸含量随着盐浓度的增加而增加,浓度间差异极显著(P<0.01),这两项指标也可作为耐盐性评价的辅助指标。综合以上耐盐性评价结果显示,材料13、14较耐盐,材料5、6、9、10、17耐盐性较差,其他11份材料为中等耐盐。     

引进紫花苜蓿耐盐性的评价

以18份引进紫花苜蓿(Medicago sativa L.)为材料,采用5种不同浓度NaCl下进行温室苗期耐盐性评价试验.结果表明,地上生物量、地下生物量、株高、存活率这4项指标随盐胁迫浓度的增加都呈递减趋势,且浓度间差异极显著(P<0.01),0.3%盐浓度偏小,不足以反映盐胁迫程度,而0.6%盐浓度过于偏大,导致试验后期幼苗枯萎、死亡,不适合作为引进紫花苜蓿耐盐,陛评价盐浓度.这4项指标作为耐盐性评价是最直观、最有效的方法.从耐盐生理评价显示,质膜透性和脯氨酸含量随着盐浓度的增加而增加,浓度间差异极显著(P<0.01),这两项指标也可作为耐盐性评价的辅助指标.综合以上耐盐性评价结果显示,材料13、14较耐盐,材料5、6、9、10、17耐盐性较差,其他11份材料为中等耐盐.     

不同土壤水分条件下硅对紫花苜蓿生理特性及品质的影响

采用盆栽试验研究了不同土壤水分条件下硅对紫花苜蓿生理特性及品质的影响.结果表明:土壤含水量为饱和含水量的80%和35%时,外源性硅对紫花苜蓿地上生物量没有显著影响,而土壤含水量为饱和含水量的50%和65%时,外源性硅显著增加了紫花苜蓿地上生物量;土壤含水量为饱和含水量的80%时外源性硅对紫花苜蓿叶片SOD活性、丙二醛和脯氨酸含量没有显著影响,土壤含水量为饱和含水量的65%时外源性硅显著降低了紫花苜蓿叶片SOD活性,而对丙二醛和脯氨酸含量没有影响,土壤含水量小于或等于饱和含水量50%时外源性硅显著降低了紫花苜蓿茎叶SOD活性、丙二醛和脯氨酸含量(P＜0.05);添加硅对紫花苜蓿茎叶比、粗纤维、粗蛋白质和类胡萝卜素含量没有显著影响.说明添加外源性硅提高了紫花苜蓿遭受水分亏缺胁迫时的抗氧化能力,减轻了水分亏缺对紫花苜蓿的伤害程度,但对紫花苜蓿牧草品质影响不大.