钙磷元素对西瓜铝毒害缓解作用的研究

【摘要】：随着环境的恶化,全球土壤酸化现象日益严重,导致土壤酸化pH值下降溶出铝增多,铝毒害逐渐成为影响植物生长的主要因素之一。本试验以两个品种的西瓜耐铝型“早春红玉”(HY)和敏感型“超甜地雷王”(DL)为试验材料,以水培的方法在1000μmol.L~(-1)铝浓度处理下,通过不同浓度钙磷元素处理,来试验研究对西瓜幼苗生长的影响,测定西瓜幼苗生长和生理生化等方面的变化。本次试验会为缓解铝毒害方法上提供理论依据。本研究结果总结如下所示:1从西瓜幼苗生长结果试验来看,铝毒害会对西瓜根系生长以及地上部茎和叶的生长发育产生抑制作用,加入钙磷离子后,两个品种西瓜的铝毒害明显缓解,根长、株高、地下部及地上部鲜重相对于单一铝毒害处理显著增加,生长状况不同程度的恢复。同时不同离子和浓度也对缓解铝毒害的效果存在差异性,钙磷离子浓度在5000μmol.L~(-1)时对HY的缓解效果要好于其他处理浓度,而在4000μmol.L~(-1)浓度下对DL缓解效果要好于其他处理组。同时钙磷离子对HY的铝毒害缓解要好于DL,钙离子的缓解效果要好于磷离子。2铝毒害下导致生理指标发生改变,两个品种西瓜的电解质渗透率、MDA以及可溶性蛋白含量的上升,根系活力的下降,从而对根部吸水分和营养的能力、西瓜叶片细胞膜结构以及叶片细胞酶系统造成严重的破坏作用。加入钙磷离子以后,SOD酶、POD酶以及CAT酶活性增强,两个品种西瓜的铝毒害得到缓解同时根系活力上升、电解质渗透率下降、MDA和可溶性蛋白含量下降,钙磷离子对两个品种西瓜在铝毒害下生理指标的影响具有差异性,钙磷离子对耐铝型HY在5000μmol.L~(-1)的处理效果比对敏感型DL在4000μmol.L~(-1)处理效果更加显著,总体而言,铝毒害对DL的毒害作用要强于HY,钙磷离子对DL的效果也更加明显。3在西瓜幼苗铝毒害处理下结果表明,通过对叶片叶绿素含量以及叶绿素荧光参数的测定,发现铝毒害会导致西瓜的叶绿素含量降低,叶绿素荧光参数发生变化,初始荧光Fo,同时非光化学猝灭系数(NPQ)显著增加,最大荧光(Fm)、潜在光化学活性(Fv/Fo)、最大光化学效率(Fv/Fm)、光量子产量(Y(II))、光化学猝灭系数(qP)、电子传递速率(ETR)明显下降,可见铝毒害能够抑制西瓜叶绿素的合成,电子传递活性下降,严重影响西瓜的光合作用。加入钙磷离子以后,两个品种西瓜的叶绿素含量合成增加,叶绿素含量上升,同时钙磷离子减弱了铝毒害对光合作用的光抑制。其中HY在不同浓度钙磷离子处理下,Fo、NPQ明显下降,Fm、Fv/Fo、Fv/Fm、Y(II)、qP、ETR不同程度的回升,在5000μmol.L~(-1)浓度下回升较高。而DL,随着钙磷离子浓度的升高,Fo、NPQ显著下降,Fm、Fv/Fo、Fv/Fm、Y(II)、qP、ETR随着浓度呈现先升高后下降的趋势,在4000μmol.L~(-1)浓度下回升较高。可以发现不同钙磷离子种类和浓度对西瓜叶绿素荧光参数的影响不同,而敏感型DL变化趋势更加明显,钙离子缓解效果要好于磷离子处理。