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欧洲菊苣耐盐特性及盐肥效应研究

作　者: 孙磊
导　师: 刘兆普
学　校: 南京农业大学
专　业: 海洋生物学
关键词: 欧洲菊苣海水处理离子吸收分布肉质根盐土盐肥耦合
分类号: S636.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

本试验通过温室与大田试验相结合,探讨了欧洲菊苣对盐胁迫的适应性反应及其耐盐机理。温室试验通过砂培法研究了不同浓度海水处理下欧洲菊苣幼苗生长发育、光合作用、保护性酶的活性和离子吸收分布等与欧洲菊苣耐盐性有关的生理指标,初步探讨了欧洲菊苣的耐盐性。大田试验于2008年在江苏盐城金海农场“863”中试基地进行,结合N、P肥处理,研究了不同浓度海水灌溉下以及不同盐土区欧洲菊苣的盐肥耦合效应。对欧洲菊苣茎长、茎粗、肉质根生物产量、地上部分生物产量、籽粒产量以及体内离子吸收分布等指标进行了测定。旨在探明欧洲菊苣的需肥规律以及海水的利用,获得滨海盐土欧洲菊苣合理施肥灌溉的依据,以集成苏北沿海滩涂欧洲菊苣综合栽培技术以提高植物生物产量,为沿海滩涂耐盐植物栽培提供技术平台。温室实验结果表明：1)10%海水处理下,菊苣幼苗生物量、叶绿素含量、净光合速率与对照相比差异不显著,表明较低浓度的海水处理对菊苣幼苗生长没有明显的抑制作用；而20%、30%和40%的海水处理则显著降低了菊苣幼苗的生物量、叶绿素含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,说明高浓度海水抑制了菊苣幼苗叶绿素含量,降低了光合碳同化能力,不利于幼苗的生长。2)随海水浓度增高菊苣幼苗地上部与地下部单位干质量积累的Na+和C1-依次增大,而K+积累情况则不同,K+在20%海水胁迫下地上部单位干质量积累的最多,地下部单位干质量积累的K+情况仍然呈现显著升高的趋势。3)相同磷素,海水浓度低于15%时,欧洲菊苣地上部分与地下部分生物量与对照差异不显著。而35%与45%处理条件则显著降低了生物量。4)相对海水浓度低于35%时,促使欧洲菊苣植物细胞内的保护酶SOD有所升高,而随着相对海水浓度为45%时,欧洲菊苣植物体内活性氧清除系统中SOD酶呈下降的趋势。当磷素为8mmol/L和13mmol/L时,随着相对海水浓度的增高,能显著增加菊苣幼苗叶片SOD、POD和CAT活性。当磷素为0mmol/L与3mmol/L时,欧洲菊苣幼苗叶片MDA先增高,再降低,并均于45%海水处理条件下达到最高。大田试验结果表明：1)20%海水灌溉下欧洲菊苣肉质根和地上部分生物产量与淡水处理相比没有显著差异,而40%海水灌溉下产量均显著下降；N3(90kg·hm-2)水平与N1(0kg·hm-2)水平相比,欧洲菊苣肉质根产量与地上部分生物产量可以显著提高；同样,P3(45kg·hm-2)水平与P1(0kg·hm-2)水平相比,欧洲菊苣产量亦显著提高。各浓度海水灌溉下,随着施氮、磷量的增加菊苣主茎普遍增长和增粗。2)经过海水与N肥及P肥的交互作用对总产量影响的分析,可以看出W1N3(淡水,90kg·hm-2N)和W1P3(淡水,45kg·hm-2P)是优化组合。经过海水与N肥及P肥的交互作用对籽粒产量影响的分析,可以看出W2N3(20%海水,90kg·hm-2N)和W1P2(淡水,22.5kgh·m-2P)是优化的组合。处理因子分析表明,海水、N肥、P肥对欧洲菊苣产量具有显著效应,以海水影响最大。总产量的优化组合为W1N3P3(0%海水灌溉、N用量为90kg·hm-2,P用量为45kg·hm-2),籽粒产量的优化组合为W2N3P2(20(?)每水灌溉、N用量为90kg·hm-2,P用量为22.5kg-hm"2)。3)土壤盐分在S2(盐含量1.09-1.28g·kg-1)时显著降低了欧洲菊苣的肉质根产量,而对菊苣地上部分产量,茎长影响不大。而籽粒产量甚至高于S1(盐含量0.53-0.79g·kg-1)时,随着土壤盐分的增加,在S3(盐含量1.39-1.48g·kg-1)时,欧洲菊苣地上部分产量,肉质根产量,籽粒产量和茎长变化趋势相似,均显著下降。随着N肥和P肥使用量的增加,欧洲菊苣地上部分产量,肉质根产量,籽粒产量和茎长显著增加。4)同等N,P肥处理条件下,叶部与肉质根K/Na含量随土壤含盐量的增高而逐渐显著降低,并均于S3(盐含量1.39-1.48g·kg-1)时达到最低；同等盐土条件下,随N,P处理浓度的增高,K/Na含量逐渐显著增高,并均于N3(P3)时达到最高；同等N肥处理条件下,SK,Na(叶,根)随土壤含盐量的增高而逐渐显著降低,并均于S3(盐含量1.39-1.48g·kg-1)时达到最小；同等土壤盐分条件下,SK,Na(叶,根)随N肥的增高,逐渐显著增高,并均于N3时达到最高最。5)处理因子分析表明,盐土、N肥、P肥对欧洲菊苣产量具有显著效应,以盐土影响最大。总产量的优化组合为S1N3P3(盐含量0.53-0.79g·kg-1、N用量为90kg-hm-2、P用量为45kg·hm-2),籽粒产量的优化组合为S2N3P3(盐含量1.09-1.28g·kg-1、N用量为90kg-hm-2,P用量为45kg-hm-2).

全文目录

摘要  9-11
ABSTRACT  11-14
第一章文献综述  14-28
  前言  14-15
  1.1 植物耐盐性研究进展  15-19
    1.1.1 盐胁迫对植物生长与生理的影响  15
    1.1.2 植物的抗盐机理  15-16
      1.1.2.1 避盐  15-16
      1.1.2.2 耐盐  16
    1.1.3 植物的耐盐机制  16-19
      1.1.3.1 减少Na~+的吸收及增加Na~+的外排  16-17
      1.1.3.2 盐分区域化  17-18
      1.1.3.3 渗透调节机制  18-19
      1.1.3.4 合成保护蛋白  19
    1.1.4 提高植物抗盐性的途径  19
      1.1.4.1 种子处理  19
      1.1.4.2 激素处理  19
  1.2 海水灌溉技术研究进展  19-24
    1.2.1 海水灌溉农业  20
    1.2.2 国外海水灌溉技术的发展  20-22
    1.2.3 国内海水灌溉技术的发展  22-23
    1.2.4 海水灌溉主要问题  23-24
  1.3 一种特殊植物资源——欧洲菊苣  24-28
    1.3.1 欧洲菊苣的生态地理分布  24
    1.3.2 欧洲菊苣的植物学特性  24-25
    1.3.3 欧洲菊苣的生物学特性  25
    1.3.4 欧洲菊苣的应用价值  25
    1.3.5 欧洲菊苣在食品和医药工业方面的作用  25-26
    1.3.6 亟待解决的问题  26-28
第二章论文部分  28-76
  2.1 不同浓度海水对菊苣幼苗生长及生理特性的影响  28-40
    2.1.1 材料与方法  28-30
      2.1.1.1 材料的培养和处理  28-29
      2.1.1.2 叶长、叶宽、鲜质量和生物量的测定  29
      2.1.1.3 K~+、Na~+和Cl~-含量的测定  29
      2.1.1.4 叶绿素含量的测定  29
      2.1.1.5 光合参数测定  29-30
      2.1.1.6 统计分析  30
    2.1.2 结果与分析  30-37
      2.1.2.1 海水胁迫对菊苣幼苗生长状况的影响  30-32
      2.1.2.2 不同浓度海水处理对菊苣幼苗叶绿素含量的影响  32
      2.1.2.3 不同处理对菊苣幼苗光合作用的影响  32-35
      2.1.2.4 不同浓度海水处理对菊苣幼苗Cl~-吸收分布的影响  35
      2.1.2.5 不同浓度海水处理对菊苣幼苗Na~+和K~+吸收分布的影响  35-36
      2.1.2.6 海水胁迫对菊苣幼苗不同部分K/Na比值的影响  36-37
    2.1.3 讨论  37-40
  2.2 海水与磷素的交互作用对欧洲菊苣生理生化特性的研究  40-52
    2.2.1 材料与方法  40-43
      2.2.1.1 材料的培养和处理  40
      2.2.1.2 鲜质量,生物量和干质量百分比含量的测定  40-41
      2.2.1.3 叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定  41
      2.2.1.4 叶片过氧化物(POD)活性的测定  41-42
      2.2.1.5 叶片过氧化氢酶(CAT)活性的测定  42
      2.2.1.6 丙二醛(MDA)的测定  42
      2.2.1.7 无机离子的测定  42
      2.2.1.8 数据处理  42-43
    2.2.2 结果与分析  43-49
      2.2.2.1 不同处理对欧洲菊苣幼苗生长状况的影响  43-45
      2.2.2.2 不同处理对欧洲菊苣幼苗叶片SOD,POD,CAT和MDA活性的影响  45-46
      2.2.2.3 不同处理对欧洲菊苣幼苗不同器官Na~+,K~+和Cl~-含量的影响  46-48
      2.2.2.4 不同处理对菊苣幼苗不同器官K/Na比和叶S_(K,Na)的影响  48-49
    2.2.3 讨论  49-52
  2.3 海水灌溉欧洲菊苣盐肥耦合效应  52-64
    2.3.1 材料与方法  52-55
      2.3.1.1 试验地点与供试土壤  52-53
      2.3.1.2 试验设计  53-55
      2.3.1.3 试验管理  55
      2.3.1.4 数据处理  55
    2.3.2 结果与分析  55-62
      2.3.2.1 盐肥对菊苣产量及其结构的影响  55-56
      2.3.2.2 海水、氮肥及磷肥的交互作用对欧洲菊苣产量的影响  56-61
      2.3.2.3 海水与氮肥及磷肥的交互作用对欧洲菊苣主茎的影响  61-62
    2.3.3 讨论  62-64
  2.4 江苏滨海盐土区欧洲菊苣盐肥效应的研究  64-76
    2.4.1 材料与方法  64-65
      2.4.1.1 试验地点与供试土壤  64
      2.4.1.2 试验设计  64
      2.4.1.3 试验管理  64-65
      2.4.1.4 田间植株样品无机离子含量的测定  65
      2.4.1.5 数据处理  65
    2.4.2 结果与分析  65-73
      2.4.2.1 盐肥对欧洲菊苣生物产量结构的影响  65-69
      2.4.2.2 盐肥对欧洲菊苣不同部分离子分布的影响  69
      2.4.2.3 盐肥对欧洲菊苣不同部分K/Na比值与S_(K,Na)(叶,根)的影响  69-73
    2.4.3 讨论  73-76
全文结论  76-78
创新点  78-80
参考文献  80-88
致谢  88-90
硕士期间发表及撰写的论文  90

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