籽粒苋耐盐特性及盐肥耦合效应研究

摘要

采用温室砂培和田间小区试验，以籽粒苋（Amaranthus hypochondriacus）为材料，研究了不同浓度NaCl和海水处理对籽粒苋生长的影响，并在此基础上研究了等渗（-0.096、-0.198、-0.437 MPa）的NaCl、Cl盐和Na盐处理及苏北滩涂田间海水灌溉下施用氮肥对籽粒苋生长，光合特性，离子吸收分布和氮含量的影响，旨在探索籽粒苋对盐分的响应特征及为籽粒苋的滩涂种植提供理论依据，主要研究结果如下：
　　 1）12.5-100mmol·L-1NaCl对籽粒苋发芽率的影响不显著，125-300 mmol·L-1NaCl处理下，籽粒苋发芽率显著降低。12.5 mmol·L-1到50 mmol·L-1NaCl处理及5％海水处理显著促进了籽粒苋幼苗的生长，75 mmol·L-1到150 mmol·L-1 NaCl处理及高浓度海水处理（>5％），幼苗鲜重和干重随处理浓度的增加而显著下降。随NaCl浓度增高，籽粒苋幼苗根中K+含量降低，叶片K+含量增加；根、茎和叶中Na+和Cl-含量显著增加，根中Na+含量增长最大，Na+含量始终根茎>叶，0-50mmol·L-1NaCl处理下，籽粒苋根和茎中Na+含量与对照相比显著增加，而叶片中Na+含量与对照处理相比差异不显著，说明植株能将Na+截留在根茎中，减轻盐害。在各处理浓度下K+/Na+比值始终是叶>茎>根。
　　 2）0-15％海水处理下，籽粒苋叶片中叶绿素含量与对照处理相比差异不显著，20％-40％海水处理下叶绿素含量显著降低。5％海水处理提高了籽粒苋的净光合速率，但与对照相比差异不显著，高于5％海水处理，随着海水浓度的加大，净光合速率下降，40％海水处理下，净光合速率值仅为对照的16.4％，说明低浓度NaCl及海水处理对籽粒苋光合作用有促进作用。
　　 3）与对照相比，-0.096、-0.198 MPa Cl盐显著促进植株干重；而-0.198、-0.437 MPa盐胁迫下，对籽粒苋幼苗生长降低幅度由大到小次序为Na盐、NaCl和Cl盐处理。盐胁迫均降低叶片的叶绿素含量，其中，-0.096、-0.198 MPaNa处理的与对照差异不显著。高盐（-0.437 MPa）胁迫下，对籽粒苋幼苗净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Gs）的抑制幅度由大到小次序为Na盐、NaCl和Cl盐处理。NaCl和Na盐胁迫下，籽粒苋幼苗植株根和茎中Na+含量均高于叶中Na+含量，从而减少了离子对叶片的毒害作用；等渗NaCl、Cl盐和Na盐下，根茎中K+含量均以Cl盐胁迫下最高，且都显著高于对照。不同渗透势下的NaCl、Na盐处理均显著提高根、茎、叶的SK，Na，根的SK，Na并随着盐度的增加呈现增加趋势。上述表明，NaCl对籽粒苋幼苗的钠胁迫作用显著大于氯胁迫的，NaCl和Na盐胁迫下植株根、茎、叶对K+的选择性吸收和运输均显著增强赋予籽粒苋幼苗对盐一定程度上的适应性。
　　 4）20％海水灌溉下，施纯氮量120 Kg·hm-2，籽粒苋鲜草和籽粒产量均显著高于施纯氮量60 Kg·hm-2下的产量，且与施纯氮量180 Kg·hm-2处理下的产量差异不显著；40％海水灌溉下，施氮120 Kg·hm-2时籽粒产量最高，但其产量显著低于20％海水灌溉，施纯氮量120 Kg·hm-2下的产量。鲜草产量在淡水灌溉，施纯氮60 Kg·hm-2下达到最高值，籽粒产量在淡水灌溉，施纯氮180 Kg·hm-2下达到最高值。但20％海水灌溉，施纯氮120 Kg·hm-2组合下，籽粒产量与最高值差异不显著且鲜草产量也未与最高产量达极显著差异。随施氮量的增加，茎、叶中K+含量增加，而根、茎、叶中Na+含量和Cl-含量均先减少后增加。在施氮量为120 Kg·hm-2范围内，茎K+/Na+随施氮量的增加而升高，施氮量进一步增加，K+/Na+又随之下降。20％海水灌溉下，叶片氮素含量在120 Kg·hm-2处理下达到最高值，在40％海水处理下，施用氮肥对叶片氮素含量影响不显著。综上所述，利用20％海水灌溉，并配施120 Kg·hm-2氮肥，这一组合在苏北沿海滩涂种植籽粒苋，这对于提高其经济生物产量、节约淡水资源及开发利用海涂等具有十分重要的实际意义。

目录

文摘

英文文摘

基金项目

缩略词

引言

第一章 文献综述

1.1 植物对盐胁迫条件的响应

1.1.1 盐胁迫对植物种子萌发和生长的影响

1.1.2 盐胁迫对植物光合作用的影响

1.1.3 盐胁迫对植物膜结构的影响

1.2 植物的耐盐途径及作用机理

1.2.1 渗透调节

1.2.2 离子区域化

1.2.3 拒盐作用

1.2.4 酶保护系统

1.3 海水灌溉农业

1.4 氮营养对作物盐胁迫下生长的影响

1.5 籽粒苋的基本特性及研究现状

1.5.1 籽粒苋的生物学特性

1.5.2 籽粒苋的应用开发现状

第二章 NaCl和海水处理对籽粒苋种子萌发及幼苗生长的影响

2.1 试验材料、设计与方法

2.1.1 试验材料

2.1.2 试验设计

2.1.3 测定方法

2.1.4 数据处理统计方法

2.2 结果与分析

2.2.1 NaCl胁迫对籽粒苋种子萌发的影响

2.2.2 NaCl处理对籽粒苋幼苗生物量及根冠比的影响

2.2.3 NaCl处理对籽粒苋幼苗叶绿素含量及叶绿素a和叶绿素b比值的影响

2.2.4 NaCl胁迫对籽粒苋幼苗不同组织器官中离子含量的影响

2.2.5 NaCl处理对籽粒苋幼苗K+/Na+比率和Sk，Na的影响

2.2.6 NaCl处理对籽粒苋幼苗超氧化物歧化酶的影响

2.2.7 海水处理对籽粒苋幼苗鲜重和干重的影响

2.2.8 海水处理对籽粒苋幼苗叶绿素含量和净光合速率的影响

2.3 讨论

2.4 结论

第三章 等渗的NaCl，Na盐和Cl盐对籽粒苋幼苗生长的影响

3.1 试验材料和试验设计

3.1.1 试验材料

3.1.2 试验设计

3.1.3 测定方法

3.1.4 数据处理

3.2 结果与分析

3.2.1 NaCl、Na和Cl处理对籽粒苋幼苗干重及生长速率的影响

3.2.2 NaCl、Na和Cl盐对籽粒苋幼苗叶绿素含量的影响

3.2.3 NaCl、Na和Cl盐对籽粒苋幼苗光合作用的影响

3.2.4 NaCl、Na和Cl盐对籽粒苋幼苗水分利用效率及气孔限制值的影响

3.2.5 NaCl、Na盐和Cl盐对籽粒苋幼苗K+、Na+、Cl-吸收分布的影响

3.2.6 NaCl、Na盐和Cl盐对籽粒苋幼苗K+/Na+和Sk，Na的影响

3.3 讨论

3.4 结论

第四章 苏北滩涂海水灌溉与施氮对籽粒苋生长的影响

4.1 材料与方法

4.1.1 试验材料

4.1.2 试验地点

4.1.3 试验设计及田间管理

4.1.4 测定项目及方法

4.1.5 数据处理统计方法

4.2 结果与分析

4.2.1 氮肥与海水灌溉对籽粒苋产量的影响

4.2.2 氮肥与海水灌溉耦合对籽粒苋产量的影响

4.2.3 氮肥对海水灌溉下籽粒苋产量的影响

4.2.4 氮肥对海水处理下籽粒苋株高，茎粗的影响

4.2.5 氮肥对海水灌溉下籽粒苋植株体内K+、Na+、Cl-吸收分布的影响

4.2.6 氮肥对海水灌溉下籽粒苋植株氮素吸收的影响

4.2.7 氮肥对海水灌溉下籽粒苋植株体内全氮吸收分布的影响

4.3 讨论

4.4 结论

全文结论

创新点

参考文献

攻读硕士学位期间发表与待发表论文

致谢