麻疯树幼苗对不同土壤水分状况的响应

作     者：刘裕 

作者单位：四川农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：叶萌;尹春英

授予年度：2009年

学科分类：0907[农学-林学] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 09[农学] 

主      题：麻疯树 土壤水分 生长 生理 叶片超微结构 

摘      要：以麻疯树(Jatropha curcas L.)一年生苗为材料,于四川省攀枝花市米易县小得石林场,在盆栽条件下研究了不同土壤含水量(80%FC(field capacity)、50%FC,30%FC)对麻疯树生长和生物量、光合作用和色素、稳定碳同位素与水分利用率的变化,碳、氮含量,叶片超微结构的变化,膜脂过氧化程度以及渗透调节物质含量的变化,以寻求最适合麻疯树生长的土壤含水量,为麻疯树栽培管理提供一些理论依据。实验结果表明: (1)在进行控水处理80天中,梯度控水处理下麻疯树幼苗形态整体会受到水分差异的影响。基茎对水分的影响相对敏感,在控水早期(第10天开始)就出现明显差异,同一性状不同土壤含水量下差异已达显著水平(P≤0.05)。麻疯树株高、基茎和叶片数总的变化趋势为:80%FC50%FC30%FC。 麻疯树在土壤相对含水量高(80%FC)的情况下生长量和生物量最高,80%FC处理下麻疯树的叶生物量比50%和30%FC分别增长了35%和83%;茎生物量增长了50%和228%;根生物量增长了75%和178%;总生物量增长了53%和160%;叶片总面积增长了47%和90%。 (2)30%FC下麻疯树叶片气孔导度(gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)以及蒸腾速率(Tr)皆低于50%和80%FC,但净光合速率并未下降。可见30%FC并未对其造成干旱胁迫,并通过适当关闭气孔(gs)和降低蒸腾速率(Tr)来减少水分消耗,提高水分利用率。 (3)80%FC下δC值最低,这与用Pn/Tr求的的WUE值结果一致,说明在80%FC下麻疯树水分利用率降低。 (4)3个梯度处理下麻疯树C含量差异不显著,而80%FC下麻疯树叶片、茎和根N含量皆低于50%和30%FC,表明80%FC不利于麻疯树对土壤中氮素的吸收,会影响叶片内叶绿素的形成,将抑制叶绿素含量的增加。而本实验中对麻疯树叶片光合色素的测定也发现,80%FC处理下麻疯树叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量皆低于50%和30%FC。因此,可判断80%FC处理下麻疯树可能遭受了淹水逆境。 (5)实验显示,50%和30%FC下叶绿体结构较完整,80%FC下则出现较大透明空腔挤压叶绿体的情况,并致使叶绿体变形,基粒和基质的扭曲甚至撕裂,损伤叶绿体结构,且线粒体数目较50%和30%FC下有所增加,但结构较完整。80%FC下线粒体的这一变化趋势,可视为麻疯树在水淹逆境下的一种自保反应。 (6)在本实验中,80%FC下,丙二醛(MDA)和过氧化氢(HO)含量最高,膜脂过氧化程度增强。作为渗透调节物质的可溶性糖和游离脯氨酸含量在80%FC处理下是最高的,可溶性蛋白含量大小为30%FC50%FC80%FC。膜脂过氧化程度的增强和渗透调节物质的变化,再次证明80%FC处理对麻疯树造成了淹水胁迫。 综合实验结果,土壤水分含量过高(=80%FC)会导致麻疯树遭受轻度的淹水,50%FC下各项生长及生理指标皆较为稳定,而较低土壤含水量(30%FC)下,麻疯树生长、生理指标和叶片超微结构等亦均未受到明显抑制和损伤。因此,在土壤含水量为30%～50%的范围内进行麻疯树的栽培,植株生长和生理指标较合适,有利于植株的生长和结实。