盐处理下三种海水蔬菜对氮磷营养盐的生理响应及其品质变化特征研究

摘要

为了探讨海水蔬菜营养吸收特性及其环境的生物修复能力，以海蓬子（Salicornia bigelovii）、碱蓬（Suaeda glauca）和三角叶滨藜（Atriplex triangularis）等三种盐生海水蔬菜为试验材料，首先在砂培试验中利用含不同浓度NaCl的营养液处理三种植物幼苗，其次利用含有不同浓度氮(N)或磷(P)的营养液处理盐渍下的海蓬子和碱蓬，我们还在大田试验中利用海水和养殖废水进行灌溉，研究了不同浓度的NaCl对三者生长、矿质营养成分和离子吸收分配的影响;NaCl和氮、磷营养盐交互作用对海蓬子和碱蓬生长和矿质营养成分的影响;以及海水和海水养殖废水灌溉在温州滩涂地区对三种植物生长、离子分布及其蔬菜品质的效应。比较了三种盐生植物的生物学特征，其耐盐性差异以及N、P营养盐对其耐盐性的调节效应，还进行了三种海水蔬菜在温州滩涂种植的可行性和优劣比较。主要研究结果如下:
　　本研究中，海蓬子、碱蓬和三角叶滨藜在不同盐度处理下生物量分别在400、100和50mmol·L-1NaCl处理下达到最大值。盐胁迫对三种海水蔬菜光合作用的影响与植株生长情况趋势相似。透射电镜观察表明，海蓬子和碱蓬在不加NaCl处理下，叶绿体外膜破损，部分基粒片层结构分离，甚至有解体的现象，而三角叶滨藜整体正常。海蓬子在200mmol·L-1NaCl处理下、碱蓬在50mmol·L-1NaCl处理下，细胞超微结构整体正常。海蓬子和碱蓬在更高浓度NaCl处理下，三角叶滨藜在50和200mmol·L-1NaCl处理下，细胞均有一定程度的破损。整体而言，三种植物各器官中Na+和Cl-随盐浓度的升高而有上升趋势，而K+、Ca2+和Mg2+则与之相反。而且随着盐浓度的上升，K+、Ca2+和Mg2+在三者中下降程度也有显著区别。通过扫描电镜获得的离子比例数据可以发现，与对照相比，在加盐处理下海蓬子、碱蓬和三角叶滨藜根部Na+和Cl-增长的比率存在较大差异。整体看来，三种海水蔬菜的根、茎和叶（或侧枝）各细胞中Na+和Cl-随盐浓度的升高而有一定的上升，而K+、Ca2+和Mg2+则有一定的下降趋势。
　　高盐胁迫下，外加氮处理对海蓬子生长影响不大，但可明显促进碱蓬生长，显著增加碱蓬体内的氮、磷含量。高盐胁迫下，外加磷处理对海蓬子和碱蓬生长均影响不大。用富含氮磷营养的养殖废水灌溉三种海水蔬菜幼苗期，对植株的生长、离子分布以及品质产生了不同程度的影响。在海水和养殖废水灌溉下，三种海水蔬菜离子吸收情况各不相同，然而从整体看来，养殖废水灌溉下无机离子含量多有所下降。这说明养殖废水灌溉下，在一定程度上抑制了植物对所需无机离子的吸收和富集能力。以海水灌溉处理为参照，养殖废水灌溉下，海蓬子和碱蓬地上部氨基酸总量和多种氨基酸含量有所提高，而三角叶滨藜的略有下降。在养殖废水灌溉下，三种海水蔬菜中含量均上升的氨基酸有:丙氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸，其中后4种为必需氨基酸。三种海水蔬菜在养殖废水灌溉下均有多种脂肪酸含量增大，如海蓬子所含不饱和脂肪酸中，亚油酸和亚麻酸的含量有较显著的提高。这也说明养殖废水灌溉对三种海水蔬菜品质无明显危害。此外，在养殖废水灌溉下，三种植物的灰分量也均有所下降，而且海蓬子茎中硝酸盐的含量也显著下降。海水灌溉下，三种海水蔬菜中都能检测到硒(Se)，而养殖废水灌溉下三角叶滨藜中的硒含量比海水灌溉提升显著。
　　总的来说，海蓬子和碱蓬对NaCl依赖度高，耐盐能力或者主动吸收Na+和Cl-的能力强，尤其是海蓬子;从三种海水蔬菜对氮、磷加富的反应来看，一定盐度处理下，三角叶滨藜对氮和磷的吸收较强;三种海水蔬菜都比较适宜在温州海滩涂用海水和养殖废水进行灌溉。

目录

声明

论文说明

摘要

缩略词

引言

第一章 文献综述

1．1 盐生植物

1．1．1 盐生植物类型及其耐盐性

1．1．2 盐生植物耐盐机制

1．1．3 盐生植物经济利用

1．2 海水蔬菜

1．3 海水灌溉

1．4 养殖废水灌溉

1．5 结束语和展望

第二章 海蓬子生长对不同水平盐处理的生理响应

2．1 材料与方法

2．1．1 试验材料

2．1．2 试验设计与处理

2．1．3 测定方法

2．1．4 数据处理与统计分析

2．2 结果与分析

2．2．1 NaCl处理对海蓬子生长情况和细胞超微结构的影响

2．2．2 NaCl处理对海蓬子幼苗株高、含水量(WC)、干重(DW)和根冠比(R/S)影响

2．2．3 NaCl处理对海蓬子幼苗地上部叶绿素(Chl)、类胡萝卜素(Car)含量的影响

2．2．4 NaCl处理对海蓬子幼苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)和气孔限制值(Ls)的影响

2．2．5 NaCl处理对海蓬子幼苗植株器官水平Na+和Cl-含量的影响

2．2．6 NaCl处理对海蓬子幼苗植株器官水平K+、Ca+和Mg2+含量的影响

2．2．7 NaCl处理对海蓬子幼苗植株根、茎中K+/Na+、Ca2+/Na+、SK,Na和Sca,Na的影响

2．2．8 NaCl处理对海蓬子幼苗植株中氮磷含量的影响

2．2．9 NaCl处理对海蓬子幼苗植株细胞水平离子分布的影响

2．3 讨论与结论

第三章 碱蓬对不同水平盐处理的生理响应

3．1 材料与方法

3．1．1 试验材料

3．1．2 试验设计与处理

3．1．3 测定方法

3．1．4 数据处理与统计分析

3．2 结果与分析

3．2．1 NaCl处理对碱蓬生长情况和细胞和亚细胞形态的影响

3．2．2 NaCl处理对碱蓬幼苗株高、WC、DW和R/S的影响

3．2．3 NaCl处理对碱蓬幼苗叶片Chl、Car含量的影响

3．2．4 NaCl处理对碱蓬幼苗叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)和气孔限制值(Ls)的影响

3．2．5 NaCl处理对碱蓬幼苗植株器官水平Na+和Cl-含量的影响

3．2．6 NaCl处理对碱蓬幼苗植株器官水平K+、Ca2+和Mg2+含量的影响

3．2．7 NaCl处理对碱蓬幼苗植株根、茎和叶K+/Na+、Ca2+/Na+、SK,Na和Sca,Na的影响

3．2．8 NaCl处理对碱蓬幼苗植株中氮磷含量的影响

3．2．9 NaCl处理对碱蓬幼苗植株细胞水平离子分布的影响

3．3 讨论与结论

第四章 三角叶滨藜对不同水平盐处理的生理响应

4．1 材料与方法

4．1．1 试验材料

4．1．2 试验设计与处理

4．1．3 测定方法

4．1．4 数据处理

4．2 结果与分析

4．2．1 NaCl处理对三角叶滨藜生长情况和细胞和亚细胞形态的影响

4．2．2 NaCl处理对三角叶滨藜幼苗株高、WC、DW和R/S的影响

4．2．3 NaCl处理对三角叶滨藜幼苗叶片Chl、Car含量的影响

4．2．4 NaCl处理对三角叶滨藜幼苗叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)和气孔限制值(Ls)的影响

4．2．5 NaCl处理对三角叶滨藜幼苗植株器官水平Na+和Cl-含量的影响

4．2．6 NaCl处理对三角叶滨藜幼苗植株器官水平K+、Ca2+和Mg2+含量的影响

4．2．7 NaCl处理对三角叶滨藜幼苗植株根、茎和叶K+/Na+、Ca2+/Na+、SK,Na和SCa,Na的影响

4．2．8 NaCl处理对三角叶滨藜幼苗植株中氮、磷含量的影响

4．2．9 NaCl处理对三角叶滨藜幼苗植株细胞水平离子分布的影响

4．3 讨论与结论

第五章 盐处理下海蓬子和碱蓬对氮处理的生理响应

5．1 材料与方法

5．1．1 试验材料

5．1．2 试验设计与处理

5．1．3 测定方法

5．1．4 数据处理与统计分析

5．2 结果与分析

5．2．1 NaCl处理下不同水平氮处理对海蓬子和碱蓬幼苗生长的影响

5．2．2 NaCl处理下不同水平氮处理对海蓬子和碱蓬氮、磷含量的影响

5．3 讨论与结论

第六章 盐处理下海蓬子和碱蓬对磷处理的生理响应

6．1 材料与方法

6．1．1 试验材料

6．1．2 试验设计与处理

6．1．3 测定方法

6．1．4 数据处理与统计分析

6．2 结果与分析

6．2．1 NaCl处理下不同水平磷处理对海蓬子和碱蓬幼苗生长的影响

6．2．2 NaCl处理下不同水平磷处理对海蓬子和碱蓬氮、磷含量的影响

6．3 讨论与结论

第七章 海水、养殖废水灌溉对海蓬子、碱蓬和三角叶滨藜幼苗生长、生理及品质效应

7．1 材料与方法

7．1．1 试验材料

7．1．2 试验设计与处理

7．1．3 测定方法

7．1．4 数据处理与统计分析

7．2 结果与分析

7．2．1 海水、养殖废水灌溉对海蓬子、碱蓬和三角叶滨藜幼苗生长的影响

7．2．2 海水、养殖废水灌溉对海蓬子、碱蓬和三角叶滨藜离子及氮、磷含量的影响

7．2．3 海水、养殖废水灌溉对海蓬子、碱蓬和三角叶滨藜品质效应的影响

7．3 讨论与结论

第八章 全文讨论与全文结论

8．1 全文讨论

8．1．1 三种海水蔬菜耐盐性特征及其耐盐性比较

8．1．2 离子的分布特点和耐盐性

8．1．3 三种海水蔬菜对氮磷加富的生理响应机制及其比较

8．2 全文结论

创新点

问题与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢