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磷对库拉索芦荟海水胁迫的缓解效应及机制

邵晶  
【摘要】:我国海岸绵长,全国有盐碱荒地1000万公顷,其中可开发利用的滨海盐碱荒滩达200多万公顷。因此,发展海水灌溉农业是我们解决人多、地少、淡水不足矛盾的有效出路,而筛选耐盐、经济价值高的植物在沙滩(非耕地资源)种植,并用海水(非灌溉水资源)灌溉又可为我国自然资源高效持续利用开辟新领域。库拉索芦荟是百合科芦荟属多年生草本植物,原产于非洲或地中海干燥地区,是一种集医药医疗、美容化妆、保健护肤、食用和观赏功能于一身的经济作物。本研究以库拉索芦荟为材料,采用生理生化分析和X-射线微区分析技术研究了外施磷对海水胁迫下植物生长发育、渗透调节物质、营养元素、活性成分等效应。研究结果表明: 30%海水胁迫下,外源磷显著促进芦荟幼苗的生长发育。增磷(SHP)能明显促进芦荟幼苗叶片伸长;显著增加芦荟幼苗植株的干重、干重含水量;提高叶片叶绿素含量和根系活力;降低植株根冠比和叶片电解质渗漏率。 30%海水胁迫下,增磷(SHP)显著增加了芦荟幼苗叶片游离氨基酸和有机酸含量,降低根系Na~+、Cl~-含量,促进K~+、Ca~(2+)向地上部运输,维持叶片较高的K~+/Na~+、Ca~(2+)/Na~+和S_(K,Na),从而改善其地上部的离子平衡。X-射线能谱微区分析的结果表明:海水胁迫下,增磷处理(SHP)的芦荟幼苗根系细胞中Na~+、Cl~-的相对含量明显降低,根系中柱细胞中K~+、Ca~(2+)的相对含量增加,且叶片组织细胞中K~+、Ca~(2+)相对含量亦增加。 对一年生芦荟来说,30%海水胁迫显著降低了植株含水量和叶片对N、P、K营养元素的积累。30%海水胁迫下,外施磷肥达P3(90 mg P_2O_5·Kg~(-1))水平可显著提高一年生芦荟的干物质积累,植株含水量,明显增加叶片中芦荟多糖含量、磷含量和根部钾含量,并促进氮素自根部向地上部的运输。30%海水胁迫下,增施磷肥达P4水平(150 mg P_2O_5·Kg~(-1))显著增加叶片中芦荟多糖和可溶性糖含量,而明显降低植株干重、含水量。 因此,外源磷能显著增加芦荟抗海水胁迫的能力,而对芦荟体内离子吸收分配的调节是其明显缓解30%海水对芦荟幼苗生长抑制效应的重要原因。增施磷肥通过改善一年生芦荟营养状况提高植株抗海水胁迫能力,并显著提高活性物质—芦荟多糖的含量。30%海水胁迫下,P3(90 mg P_2O_5·Kg~(-1))水平是一年生芦荟的最优施磷量。


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