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氮素对高羊茅耐寒性生理机制研究

潘泠  
【摘要】:高羊茅(Festuca arundinacea)以其绿期长,抗寒性强深受人们喜爱,在长江流域气候过渡带被广泛应用。虽然在长江流域冬季气温并不很低,1月份平均气温在0℃以上,但是由于种种原因,很多草坪仍表现冬季泛黄,处于休眠状态。本试验主要研究了在低温胁迫下高羊茅体内生理生化特性以及施氮后植株体内的生理生化响应,旨在探索出施氮提高高羊茅耐寒性的生理机制,为长江流域的冷季型草坪草的越冬管理提供理论依据。研究结果表明: 1以高羊茅品种凌志为材料,研究了叶片不同部位在整个越冬期间生理生化特性的变化。结果显示:叶片不同部位生理指标差异显著,叶片上部叶绿素含量、可溶性蛋白、抗坏血酸、全氮和全钾含量以及抗氧化系统保护酶显著低于中部和下部,而谷胱甘肽和丙二醛含量显著高于其他两个部位。高羊茅在越冬过程中,叶片各部位可溶性蛋白、全氮、全钾变化较平缓,而叶绿素和全磷先下降后期又有所回升,SOD和POD活性以及MDA含量则呈先上升再下降趋势。 2以高羊茅品种远征为材料,研究了5℃/0℃(昼/夜各12h)低温处理下,不同氮素浓度对其生理生化特性的影响,实验结果表明:低温胁迫给高羊茅生长带来了一定程度的伤害,并且随着胁迫时间的延长伤害加剧,表现为常温下同一氮素浓度处理的高羊茅的生物量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量以及全氮、磷、钾含量均高于低温处理。而低温胁迫下当氮素浓度为15mmol/L时能有效缓解低温对高羊茅所造成的伤害,表现为抗氧化酶系统的活性上升,还原型抗坏血酸含量降低,谷胱甘肽含量上升,丙二醛含量较低,生物量、叶绿素和可溶性蛋白含量以及全氮、磷、钾含量显著高于无氮和高氮处理,使得高羊茅能在低温胁迫下生长较好。 3以高羊茅品种远征为材料,用不同浓度氮素营养液处理,研究氮素对越冬-返青期高羊茅生理生化特性的影响。实验结果表明:不同氮素水平下,越冬期和返青期高羊茅生理指标差异显著,越冬期20mmol/L处理和无氮处理的MDA含量显著高于其他处理,N20处理的含水量较高不利于越冬,返青后徒长,而N0处理不能够正常返青。15mmol/L处理能够使高羊茅在整个越冬期内保持较好的绿色,低温胁迫时体内的抗氧化酶活性增大、可溶性蛋白先降后升、抗坏血酸含量下降、丙二醛(MDA)含量较低,能够正常地越冬和返青。


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