硅对桃苗盐胁迫的缓解作用及桃园施硅效果评价

摘要

桃树作为中国四大落叶果树之一，在果树生产中占有重要的地位，但部分桃产区土壤含盐量高制约了桃产业的发展，硅在缓解植物盐害方面具有一定作用，但在桃应用研究上的报道很少。为此，以1年生实生桃苗[Prunus persica Stoke.]为试材，通过50mmol/L NaCl来模拟盐胁迫，并在其基础上施以三种浓度的硅肥（0.3、0.8、1.5mmol/L），研究施硅对桃苗盐害的缓解作用及其生理机制，空白对照、盐胁迫处理及盐害基础上施加三种浓度硅肥分别以CK、Na、Si1+Na、Si2+Na、Si3+Na来表示。同时与田间盆栽试验相结合，以2年生‘瑞蟠21/毛桃’[Prunus persica(Carr.)Franch.]为试材，研究硅肥配施纳米碳/黄腐酸钾（CK：无硅肥对照；T1：硅酸钾；T2：硅藻土；T3：硅酸钾＋纳米碳；T4：硅藻土＋黄腐酸钾）对土壤理化性状及桃生长的影响。主要研究结果如下： （1）与对照相比，盐胁迫处理可显著降低桃实生苗叶片的色素含量、气孔导度、胞间二氧化碳浓度、净光合速率及蒸腾速率；Si3+Na处理与盐胁迫处理相比，叶片的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量及净光合速率分别增加45.2%、50.0%、57.1%和40.9%，差异显著。与对照相比，盐胁迫处理下，叶片相对电导率、可溶性糖及脯氨酸含量、钠离子浓度、超氧阴离子含量、SOD、POD活性及酚类物质含量均显著提高；在盐胁迫下，施加硅肥与不施硅肥相比，桃叶片的上述生理指标上升幅度显著减小（Si1+Na处理的脯氨酸及酚类物质含量除外）。但是，与对照相比，盐胁迫使根系钠离子浓度及超氧阴离子含量明显升高，而可溶性糖含量、钾离子含量、K+\Na+、SOD、POD活性、酚含量均显著降低；在盐胁迫下，施加硅肥与不施硅肥处理相比，钠离子含量及超氧阴离子含量显著降低，SOD、POD活性及酚含量明显升高。 （2）在单纯施硅或单纯盐胁迫条件下，桃实生苗叶片硅转运蛋白编码基因表达量在处理0-48h内表现出先下降后上升的趋势，分别于24h及48h后开始上调。在盐胁迫条件下施用硅肥，叶片硅转运蛋白编码基因的表达趋势与单纯施硅肥或盐胁迫相同，但表达量的变化趋势较为和缓，维持在相对稳定水平。盐胁迫下施硅可显著提升桃实生苗植株中硅含量。 （3）在盆栽桃试验中，与对照相比，硅藻土＋黄腐酸钾处理可提高13.6%土壤氧化还原电位，增加15.9%土壤含水量，降低19.4%土壤容重，差异显著；土壤脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶活性分别显著提高41.9%、31.0%、80.4%；土壤碱解氮、速效磷含量提高15.9%、17.2%。硅酸钾＋纳米碳处理下土壤有效钾及有效硅的含量分别提高25.0%和18.7%，差异显著。 （4）施硅处理可提高盆栽桃叶片及侧枝的全氮含量，增加叶片及根系的全磷及全钾含量，T3（硅酸钾＋纳米碳）处理根系硅含量显著提升99.5%；T3、T4处理使净光合速率和根冠比分别提高14.7%、15.1%和18.5%、23.6%，差异显著。

目录

声明

1前言

1.1硅元素存在形式及植物对其吸收的研究进展

1.2硅肥研究进展

1.3植物盐害形式及耐盐机理

1.3.1离子毒害

1.3.2渗透胁迫

1.3.3活性氧积累

1.4硅提高植物抗逆性机理的研究进展

1.4.1硅的物理防御机制

1.4.2硅的生物化学防御机制

1.4.3信号转导机制

1.5目的意义

2材料与方法

2.1外源硅对桃苗盐胁迫的缓解效用

2.1.1试验材料

2.1.2试验设计

2.1.3试验方法

2.2桃园硅肥施用效果评价

2.2.3 试验设计

2.2.4 取样方式与测定方法

2.3 数据分析

3 结果与分析

3.1施硅对桃幼苗盐胁迫伤害的缓解作用

3.1.1施硅对盐害下桃苗生物量的影响

3.1.2施硅对盐害下桃苗渗透胁迫的缓解效用

3.1.3施硅对盐害下桃苗离子毒害的缓解效用

3.1.4施硅对盐害下桃苗氧化胁迫的缓解效用

3.1.5施硅对盐害下桃苗硅含量的影响

3.1.6施硅对盐害下桃苗硅转运蛋白编码基因表达量的影响

3.2不同硅肥在桃园施用效果评价

3.2.1不同硅肥对土壤的影响

3.2.2 几种硅肥对植株体内各元素含量及桃树生长量的影响

4 讨论

4.1施硅可缓解盐胁迫对桃实生苗的伤害

4.2硅盐信号及其互作可影响硅转运蛋白编码基因表达量

4.3 硅肥可改善土壤理化性质，促进盆栽桃生长

5结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表论文情况