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盐胁迫和碱胁迫对制干辣椒生长发育及果实品质的影响

张海英  
【摘要】:土壤盐渍化严重影响农业生产和生态平衡,导致植物生长不良,产量下降。因此,如何改善和利用盐碱土已成为农业领域的研究热点。由于南北地区和气候的差异,新疆土壤盐分的类型和组成存在明显差异。新疆北部土壤盐分以NaCl和Na_2SO_4等中性盐为主,南部土壤以Na_2CO_3、NaHCO_3等碱性盐为主,土壤pH较高。为了明确南、北疆土壤盐分组成对辣椒生长发育的影响,研究以板椒品种红龙23号为试材,盆栽条件下模拟盐碱胁迫环境,分析了盐(NaCl,pH6.99)、碱(Na_2CO_3:NaHCO_3=1:9,pH9.30)、混合(NaCl:Na_2CO_3:NaHCO_3=9:1:9,pH8.88)胁迫对制干辣椒生长发育及生理代谢的影响,阐明了辣椒对盐、碱胁迫响应的差异,以期为制干辣椒在盐碱化土壤的栽培提供理论依据。实验研究结果如下:1.发芽实验结果表明,中低浓度的中性盐以及低浓度的碱性盐能够促进辣椒种子发芽的整齐性和一致性;相同Na~+浓度下,碱胁迫下辣椒芽的胚轴、胚根都较短;地上部超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性随盐碱浓度升高呈下降趋势;过氧化物酶(POD)活性呈现不规则变化;当盐浓度≥40mmol/L,碱浓度≥20mmol/时,辣椒种子萌发即受到抑制。Na~+浓度相同时,碱的对辣椒种子萌发的抑制作用大于盐。2.苗期实验表明随着盐、碱胁迫次数的増加,盐促进了辣椒株高,碱抑制了茎粗;除盐处理外,制干辣椒叶中的SOD、CAT在其他处理下均呈"先升高后下降"的变化趋势,POD则上升。盐胁迫下,辣椒主要通过SOD和CAT的互相补充来减少活氧化伤害;碱胁迫下主要通过提高POD活性来降低氧化伤害,而混合胁迫下三种酶共同提高来清除氧化伤害,以维持植株正常生理代谢。3.碱、混合胁迫下,辣椒叶中丙二醛(MDA)显著增加,而盐胁迫的MDA含量则呈间断性积累。盐、混合胁迫下,辣椒主要通过提高游离脯氨酸及可溶性蛋白来增强其渗透调节功能;碱胁迫下,可溶性糖,游离脯氨酸和可溶性蛋白质同时积累,协同调节渗透势。4.三种胁迫使辣椒根和叶中的Na~+含量有所增加。盐胁迫下,辣椒根和叶K~+、根中Ca~(2+)和Mg~(2+)均随胁迫次数增加而下降,而叶叶片外中的Ca~(2+)和Mg~(2+)含量持续上升。碱处理下,辣椒根和叶中K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量均逐渐下降;混合胁迫下,辣椒根和叶中K~+、Ca~(2+)离子含量逐渐下降,Mg~(2+)在辣椒根部显著积累,而叶片中Mg~(2+)含量随胁迫次数增加下降。5.三种胁迫下辣椒叶片的光合色素含量,光合参数,叶绿素荧光参数均发生变化。除第一次外,三种胁迫均降低了辣椒叶绿素含量,并使叶片Pn、Gs、Tr、Fv/Fm、Y(Ⅱ)低于对照,Y(NPQ)、NPQ等参数持续上升。其中碱胁迫下辣椒用于调节性能量和热耗散的能量增多,导致进入PSⅡ的电子数量下降,从而造成叶片黄化。6.三种胁迫均使制干辣椒果实品质有所下降。随着果实发育,对照制干辣椒果实中的可溶性糖、可溶性蛋白、Vc、有机酸含量逐渐升高,盐、碱、混合胁迫下果实可溶性糖、可溶性蛋白含量均高于对照,但Vc、有机酸含量均低于对照,碱胁迫下Vc下降幅度较大。三种胁迫均有利于提高果实辣椒碱和二氢辣椒碱的含量,其中碱胁迫对辣椒素含量有显著的促进作用。盐胁迫对红熟果中辣椒红素含量无显著影响,但碱及混合胁迫能够显著降低辣椒红素含量,使品质下降。


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