甘蔗生长前期铝胁迫研究初报

通过溶液盆栽试验，研究在pH=5下铝胁迫对甘蔗生长前期生长和植株营养元素吸收的影响。结果表明，铝胁迫条件下，铝浓度与甘蔗的根鲜重、株高、茎粗、叶片数、单叶面积、单株叶面积、地上部鲜重和干重、植株总干重呈极显著负相关，与根系体积、根干重量著负相关；与植株对P、K吸收呈极显著或显著的负相关，与Ca、Al的吸收呈显著或极显著的正相关。认为铝浓度Al^3 百万分之12可作为甘蔗铝毒的临界值。     

甘蔗生长前期铝胁迫研究初报

通过溶液盆栽试验，研究在pH＝5下铝胁迫对甘蔗生长前期生物性状和植株营养元素吸收的影响。结果表明，铝胁迫条件下，铝浓度与甘蔗的根鲜重、株高、茎粗、叶片数、单叶面积、单析叶面积、地上部鲜生和干重、植株总干重呈极显著负相关，与根系体积、根干重呈显著负相关；与植株对P、K吸收呈极显著或显著的负相关，与Ca、Al的吸收呈显著或极显著的正相关。认为铝浓度Al^3 12mg/L可作为甘蔗铝毒的临界值。     

磷、铝胁迫对玉米幼苗生长和养分吸收的影响

选取5个基因型玉米品种,采用营养液培养,研究低磷和铝毒条件下不同基因型玉米苗期生长状况及对磷、钾、钙、镁、铁、锌的吸收。结果表明,耐低磷基因型玉米品种适应低磷的能力较强,具有较长的根系和较大的根干重,株高受低磷的影响明显小于敏感基因型玉米品种。低磷胁迫增大了植株的根冠比,改变了植株对营养元素的吸收及其地上部和根系的分配。铝胁迫下,铝敏感基因型玉米品种根伸长受到铝的抑制作用大于耐铝基因型玉米品种,各种营养元素的吸收累积明显受抑制,耐铝基因型玉米品种地上部和根系相对干重下降较少,而敏感基因型玉米品种相对干重显著下降。     

不同浓度铝离子对玉米根芽幼苗的影响

用20、40、60、80 mg/L浓度铝离子的培养液处理玉米幼苗12 d,研究酸性条件下不同浓度铝离子(Al3+)对玉米根芽生长的影响。结果表明,Al3+对玉米根芽生长有显著抑制作用,且随着浓度的升高抑制作用显著加强;对于根的生长,Al3+浓度有一个相对促进其生长的浓度(20 mg/L)。20 mg/L培养液处理对植株无明显影响;40 mg/L培养液处理对植株生长有显著抑制作用,对根部的作用尤为明显。随Al3+浓度的升高,含水量降低,Al3+浓度与植株地上部分含水量、根含水量呈极显著相关。     

大豆生长及叶绿素荧光特性对铝胁迫的反应

采用溶液培养的方法，设置了不同的铝处理浓度和处理时间，对铝毒胁迫下的两个大豆品种（浙春2号、浙春3号）的根系生长和叶片的叶绿素荧光进行了研究。结果表明：铝抑制了大豆的根系干重、根系总长度、根系体积的增加。在高浓度的铝处理下，根系生长7 d后就受到了明显抑制。对茎叶干重的影响在14 d铝处理后才得到表现，茎叶部出现铝毒症状滞后于根部。根尖的根系活力在10 mg / L的铝浓度下有所增加，增强了根系吸收水分和矿质元素的能力。根系质膜透性随着铝处理浓度的增加而增大，在90 mg / L的铝处理下达到最大，植株受到严重伤害。低铝（10 mg / L）使大豆叶片的叶绿素含量少量增加，高铝（90 mg / L）胁迫叶绿素含量降低，且叶绿素a下降的幅度大于叶绿素b。荧光参数的研究表明，随着铝胁迫的增加，Fo下降，Fm、Fv / Fm增大，植株抵抗逆境的能力下降，光合电子传递减小，最终导致光合速率下降。两个大豆品种具有基因型差异，浙春2号比浙春3号更耐铝。     

铝胁迫对狗牙根种质资源营养元素吸收的影响

铝胁迫处理下营养元素的吸收、运输和分布是铝毒害的基础。采用水培法研究狗牙根种质资源在铝胁迫处理下对铝的吸收和运输,以及铝胁迫对氮、磷、钾、钙等元素的吸收和运输的影响。结果表明:铝胁迫处理显著增加了狗牙根植株体内的铝含量,且铝主要集中在根系;铝胁迫处理抑制了狗牙根对N、P、K、Ca的吸收,地上部分N、P、K、Ca的含量平均减少了25.00%、33.67%、29.29%、25.82%,根系N、P、K、Ca的含量平均减少了28.69%、14.58%、26.28%、27.07%。这说明铝胁迫后,P、K主要分布在根系,向地上部分的运输减少;铝胁迫后可以转运更多的Ca到地上部。     

淹涝胁迫和氮形态对苗期玉米营养特性的影响

采用砂培培养方法,比较研究两种水分条件和3种供氮形态处理对苗期玉米根、茎鞘、叶生物量干重及其氮、磷、钾含量及分配的影响。结果表明,非淹涝胁迫条件下铵硝态氮混合处理(AN)玉米生物量干重及氮、磷、钾累积量最高;淹涝胁迫条件下铵硝态氮混合处理(ANF)的叶片、总生物量以及硝态氮处理(NF)的根系、叶片和总生物量干重明显降低。淹涝胁迫降低3种氮形态处理叶片氮累积量,明显降低铵硝态氮混合处理和硝态氮处理植株氮、钾累积量,降低磷在铵硝态氮混合处理茎鞘、叶中的分配比例、磷在硝态氮处理根、叶中的分配比例以及钾在铵硝态氮混合处理茎鞘、叶中的分配比例。淹涝胁迫下铵态氮处理(AF)叶片含氮量、植株含钾量呈降低趋势;非淹涝胁迫下铵态氮处理(A)具有相对较高的植株氮、磷含量,且淹涝胁迫对氮、磷、钾在植株不同部位分配的影响相对较低。因此,本试验供应铵态氮苗期玉米具有相对较强的耐淹涝胁迫能力。     

施钾对茶树幼苗营养元素吸收的影响

为明确不同施钾水平对茶树矿质营养元素吸收的影响,本研究采用沙培盆栽方法,以“瑞香”品种的10月龄扦插苗为试验材料,设5个钾处理浓度,分别为0、100、200、600、2000 μmol·L-1,每周浇3次含钾营养液,15周后,分别测定茶树植株根、茎、叶中Ca、Cu、Zn、Mn、Mg的含量.结果表明:不同施钾水平,影响茶树对矿质营养元素吸收与分配.当缺钾(供钾为0μmol·L-1)时,茶树叶片Ca、Mn的含量明显高于茎部和根部,Mg、Cu、Zn含量均在根部最高.Ca在叶、茎中的含量与钾处理的浓度均呈负相关,在根部则呈正相关;根部Cu、Zn的含量与钾处理浓度均呈正相关,而茎、叶中均呈负相关;Mn、Mg在根、茎、叶中的含量均与钾处理的浓度呈负相关.     

不同施氮水平对金菠萝苗期生长及养分吸收的影响

氮素是影响植物生长和养分吸收的重要养分之一,为深入理解菠萝氮素营养生理,本研究以金菠萝为试验对象,通过盆栽试验研究不同施氮水平（0、25、50、100、150、300 mg/kg）对金菠萝苗期植株生长、叶绿素和类胡萝卜素含量以及养分吸收的影响。结果表明：随施氮水平增加,金菠萝植株的叶片数、地上部干重、根系干重和总干重都持续增加,在300 mg/kg时生长最好;D叶中叶绿素a、b和类胡萝卜素含量随施氮水平升高呈先升后降的趋势,在100 mg/kg时达到最大值;施氮水平增加提高了金菠萝植株N、P、K的吸收;随施氮水平升高,茎、叶中Ca、Mg、Mn、Cu、Zn含量上升,但茎、根中Fe含量下降,除Fe以外的中微量元素吸收量呈增加趋势。因此,本试验条件下,施氮水平增加促进了金菠萝苗期生长与养分吸收。     

狗牙根对铝胁迫响应及临界浓度的研究

以狗牙根为研究对象,利用水培法进行耐铝鉴定,初步研究不同铝浓度胁迫对狗牙根叶色、耐铝指数、坪用质量、枯黄率、相对地上部干重、相对根系干重的影响。结果表明,在250、500、750、1 000、1 250μmol/L铝浓度处理下,狗牙根受胁迫影响较小,不同浓度处理之间差异不明显。在1 500、1 750、2 000、2 250μmol/L铝浓度处理下,狗牙根随着胁迫时间的增长,叶色、均一性逐渐降低。在2 500、2 750、3 000、3 250、3 500μmol/L铝浓度处理下,狗牙根受胁迫影响较大,叶色、均一性明显降低,与对照相比表现出显著差异或极显著差异。通过建立回归方程,以狗牙根耐铝指数下降到60%作为狗牙根存活临界铝离子浓度,求得狗牙根致死临界铝浓度为2 520μmol/L。     

不同芥菜型油菜基因型砷毒耐性研究

采用溶液培养法筛选196个芥菜型油菜基因型的砷（Na3AsO4）毒耐性。结果表明,2mg/L As (以砷酸钠水溶液中的砷离子浓度计）处理条件下,不同基因型油菜的生长和砷累积表现出明显的差异性。调查地上部干重的As/CK(砷处理与对照的比值)和根部的As/CK,发现各基因型变化范围分别为0.48～1.51和0.5～2.06,其变异系数分别为18.5%和30.2%。地上部或根部砷含量的变化范围分别是5.2～168.0mg/kg和117.1～ 1 544.3mg/kg,其变异系数分别为73.2%和37.5%。依据砷胁迫下油菜的相对干重（As/CK）及砷的含量,筛选出砷排异基因型（生长不受影响,且砷主要累积在根部,茎叶中砷含量较低）15个,砷低吸收基因型（生长不受影响,且茎和叶中砷含量较少）2个,以及砷敏感基因型（生长受严重抑制）5个。     

铝、镉、铜互作对大麦生长发育及养分吸收的影响

为了明确Al、Cd、Cu等毒害元素处理对大麦生长发育和营养元素吸收的影响以及这些毒害元素问的互作关系,设置低pH、单独Al及Al与Cd或Cu二元素和三元素复合胁迫,以耐酸土性差异较大的两个大麦品种为材料进行营养液培养试验,结果表明：（1）胁迫处理导致大麦植株生长和根系活力下降,K等养分元素含量下降,而S、Fe含量上升,Al、Cd和Cu等毒害元素在各器官的积累量增加,各指标的变幅均以敏感型品种显著;（2）二元素复合处理中,Al与Cd和Cu间均呈正协同效应,尤以敏感型品种更为显著;（3）与二元素复合处理相比,三元素复合胁迫导致耐性品种各器官Al含量下降,Cu、Cd含量上升,总体表现为植株生长发育受抑制小于二元素复合处理;但三元素复合胁迫导致敏感型品种植株生长发育和根系活力水平进一步下降,各器官Al与Cd、Cu含量和养分含量与对照的差异加大。如在Al＋Cd和Al＋Cu＋Cd处理下耐性品种株高分别比对照下降15．6％和20．3％,敏感型品种分别比对照下降10．9％和23．8％。各胁迫处理均导致两个大麦品种根系P含量上升,而茎、叶P含量下降,且耐性品种根系P含量显著高于敏感品种。     

漳州水仙花对铝胁迫的生长响应初探

为了检测漳州水仙花对铝胁迫环境的响应,采取水培漳州水仙花,设置了五个铝(Al)胁迫处理区(0 mg/L,25 mg/L,50 mg/L,100 mg/L,200 mg/L),分别于栽培后5天、10天、15天、30天采集植株,检测其根长、根数、株高、根干重、鳞茎干重和叶片干重。结果表明:Al胁迫处理严重抑制了漳州水仙花根的伸长和叶片的生长,由于养分的向上运输受阻,促使鳞茎膨大。试验说明了漳州水仙花至少不宜在Al3+浓度超过25 mg/L的环境中种植。     

铝、镉、铜互作对大麦生长发育及养分吸收的影响

为了明确Al、Cd、Cu等毒害元素处理对大麦生长发育和营养元素吸收的影响以及这些毒害元素间的互作关系,设置低pH、单独Al及Al与Cd或Cu二元素和三元素复合胁迫,以耐酸土性差异较大的两个大麦品种为材料进行营养液培养试验,结果表明:(1)胁迫处理导致大麦植株生长和根系活力下降,K等养分元素含量下降,而S、Fe含量上升,Al、Cd和Cu等毒害元素在各器官的积累量增加,各指标的变幅均以敏感型品种显著;(2)二元素复合处理中,Al与Cd和Cu间均呈正协同效应,尤以敏感型品种更为显著;(3)与二元素复合处理相比,三元素复合胁迫导致耐性品种各器官Al含量下降,Cu、Cd含量上升,总体表现为植株生长发育受抑制小于二元素复合处理;但三元素复合胁迫导致敏感型品种植株生长发育和根系活力水平进一步下降,各器官Al与Cd、Cu含量和养分含量与对照的差异加大.如在Al Cd和Al Cu Cd处理下耐性品种株高分别比对照下降15.6%和20.3%,敏感型品种分别比对照下降10.9%和23.8%.各胁迫处理均导致两个大麦品种根系P含量上升,而茎、叶P含量下降,且耐性品种根系P含量显著高于敏感品种.     

茶树修剪叶和不同氮肥对土壤pH和活性铝含量的影响

利用盆栽试验研究了茶树修剪叶和不同氮肥对土壤pH和活性铝含量的影响.结果表明,施用硫酸铵和茶树鲜叶,茶树干重显著增加.硫酸铵显著促进新梢生长并提高氨基酸含量,施茶树鲜叶显著促进茶树根系生长.施茶树鲜叶处理的土壤有机质含量显著提高,而且pH最高、活性铝含量最低.施用硫酸铵处理的土壤显著酸化.研究表明,茶园土壤酸化的主导因子是施用酸性化学肥料和茶树根系分泌的有机酸等,而并非茶树落叶和修剪叶还园.     

不同镉浓度处理下水稻植株镉含量变化及其镉调控相关基因表达分析

以地上部镉含量不同的籼稻和粳稻品种各6个为材料,采用水培试验,设置6个镉浓度,研究了不同浓度镉处理对不同水稻品种植株生长、镉含量和相关重金属转运蛋白基因表达水平的影响。结果表明,镉胁迫对水稻生长有抑制作用,表现为苗高、地上部干物质量和叶绿素含量下降。在不同镉浓度处理下,植株根部和地上部的镉含量存在显著的基因型差异,植株中镉从根部向地上部的转运可能是水稻品种间以及籼粳亚种间地上部镉含量差异的主要原因,根部镉的吸收量影响较小。在0.50到2.00mg/kg的高镉处理梯度间,部分水稻品种地上部出现镉积累饱和现象(镉含量增加较少,部分水稻品种地上部镉含量甚至显著降低);在此镉浓度处理下,OsNRMAP1、OsIRT2和OsNAS2的表达水平显著上调,这可能与植株对镉的吸收调节作用相关。     

茶要对修剪叶和不同氮肥对土壤pH和活性铝含量的影响

利用盆栽试验了茶树修剪叶和不同氮肥对土壤pH和活性铝含量的影响。结果表明,施用硫酸铵和茶树鲜叶,茶树干重显著增加。硫酸铵显著促进梢生长并提高氨基酸偏一,施茶树鲜叶显著促进茶树根系生长。施茶树鲜叶处理的土壤有机质含量显著提高,而且pH最高、活性铝含量很低。施用硫酸铵处理的土壤显著酸化。研究表明,茶园土壤酸化的主导因子是施用酸性化学肥料和茶树根系分泌的有机酸等,而并非茶树落叶和修剪叶还园。     

黄瓜植株与愈伤组织对铜的耐受及其铜积累研究

以黄瓜[cucumis sativus L.]品种优丰早为试材,研究不同铜浓度处理下黄瓜植株和愈伤组织的生长状况及铜在其内的积累与分布情况。结果表明:①10 mg/L铜处理组黄瓜植株生长正常,茎中铜累积浓度达到865mg/kg干重,高于根和叶中铜累积浓度;20 mg/L以上铜处理组黄瓜植株出现明显的铜毒害现象,其根中铜累积浓度超过茎叶,均超过1 500 mg/kg干重,高于10 mg/L铜处理组,但其茎中铜累积浓度低于10 mg/L处理组。②黄瓜愈伤组织能耐受10～40 mg/L的铜胁迫,但其生长均明显受到抑制;愈伤组织对铜的吸收积累较快,铜积累量一般在第3周达到最大值,此后会有所下降;愈伤组织铜积累量与铜处理浓度正相关,最高积累量可达2 350 mg/kg;愈伤组织的细胞壁、细胞器和细胞可溶部分都能积累铜,在较低浓度铜胁迫下,细胞壁是主要积累部位,而在较高浓度铜胁迫下,细胞可溶部分是铜的主要积累部位。     

枳、枳橙和甜橙实生苗的钾利用效率比较

对枳、枳橙和甜橙的钾利用效率进行比较,将枳、枳橙和甜橙实生苗置于不同钾浓度条件下生长,检测不同时间植株的生物量和钾含量。结果显示:无论在高钾(20 mmol/L K+)还是低钾(100μmol/L K+)条件下,枳橙根部干重都显著高于枳,枳橙根部钾含量亦显著高于枳。在高钾条件下,枳橙和冰糖橙根部干重无显著性差异,但枳橙根部钾含量显著高于冰糖橙;无论在高钾还是低钾条件下,枳、枳橙和冰糖橙冠部干重均没有显著性差异,冠部钾含量表现为冰糖橙枳橙枳。从植株钾利用效率而言,枳橙作为砧木应优于枳;枳橙作为枳与甜橙的杂种,在根部钾利用效率上亦高于甜橙。     

香蕉对低pH和铝毒胁迫的响应

香蕉是世界重要的热带亚热带水果,在热带经济的发展中占有重要的地位。我国是世界香蕉重要生产国之一,总产量仅次于印度,位居世界第二。低pH和铝毒是香蕉生产中面临的重要限制因子,严重影响香蕉的产量和品质。明确低pH和铝毒胁迫对香蕉生长和养分吸收的影响,为调控酸性土壤提供重要的理论依据。本研究分别在盆栽和水培条件下开展试验,盆栽试验设置pH 3.7和6.5两个梯度,选择‘威廉斯B6’‘巴西’和‘南天黄’3个香蕉品种,对比不同品种香蕉对低pH响应的差异性。试验结果显示,低pH显著抑制香蕉生长和养分吸收。种植在高pH 6.5土壤上的3个香蕉品种的生物量及不同部位（根系、假茎和叶片）养分含量（磷、钾、钙和镁）显著高于种植在低pH 3.7土壤上的香蕉。与高pH相比,生长在pH 3.7的土壤上,生物量平均下降77%,氮、磷、钾、钙、镁等养分吸收量下降73%~604%;而相同pH条件下,不同品种间总体上差异不显著。水培试验设置0、25、50、100 μmol/L四个铝浓度,香蕉根尖苏木精染色结果显示,随着铝浓度的增加,香蕉根尖颜色逐渐加深,出现明显铝毒现象。香蕉地上部生物量和养分含量（氮、磷、钙和镁）随着铝浓度的增加呈下降趋势。100 μmol/L 铝浓度显著降低了香蕉根系的生长速率、地上部生物量、叶缘与叶中心SPAD值及钙和镁的吸收量。本研究表明蕉园土壤低pH和铝毒显著影响了香蕉的生长和养分吸收,不同品种间表现出相同的趋势,研究结果为酸性土壤调控提供重要参考,有助于促进香蕉产业提质增效与绿色发展。