盐胁迫对不同品种紫花苜蓿磷素利用的影响

作     者：苏睿 

作者单位：西北农林科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：何红花

授予年度：2021年

学科分类：07[理学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学] 

主      题：紫花苜蓿 磷有效性 盐分 磷吸收效率 根际酒石酸 

摘      要：磷素在植物的生长发育中发挥着不可或缺的作用,它是植株体内多种关键化合物的组成成分,并且参与植物的多种代谢过程。土壤缺磷制约植物生长和作物产量,施入土壤中的磷肥很快转化为有效性低的难溶性磷,影响植物对磷素的吸收利用。在我国广泛存在的盐渍土影响植物的正常生长和营养吸收,造成植物产量低、品质差等问题。在干旱和半干旱地区,土壤磷素缺乏和盐胁迫是同时制约作物生产力的因素。盐分可能会削弱磷肥对植物生长的促进作用。因此,为探究盐胁迫对不同品种紫花苜蓿对磷素利用的影响机制,本试验研究了土壤磷有效性和盐分及其交互作用对三个苜蓿品种生长、磷营养和耐盐性的影响。通过向塿土中添加不同浓度梯度的磷肥(0、40、80和160 mg P kg)和氯化钠(0、0.4、0.8和1.6 g Na Cl kg)进行温室盆栽试验,种植了三个品种的紫花苜蓿,分别为金皇后、耐盐之星和甘农七号。主要测定了植物地上部生物量、根生物量,根、茎、叶的磷、钠和钾等元素的含量,分析了植物根际羧酸盐、非根际土壤碱性磷酸酶活性、根际与非根际土壤p H、以及叶片可溶性糖含量等参数。主要结果如下:(1)三个品种紫花苜蓿的地上部生物量和根生物量均随着磷施加水平的提高而增加,但随着盐添加水平的提高而减少;施磷时植物的磷吸收增加,当磷水平为160 mg kg时,根、茎、叶的磷含量均达到最大。但是,盐分水平提高抑制了磷的吸收,当盐水平为1.6 g kg时,根、茎、叶磷含量与不加Na Cl时相比显著减少。盐分增加显著降低了根、茎、叶的K/Na;盐添加水平为1.6 g kg时与不加Na Cl时相比,金皇后、耐盐之星和甘农七号的根K/Na分别降低了74%、84%和75%。三个品种的茎和叶K/Na均高于根K/Na;(2)单独外源磷添加对三个品种根际酒石酸的数量都有显著影响。与不加磷时相比,酒石酸数量随着磷水平升高而减少。外源盐分添加仅对甘农七号根际酒石酸的数量有显著影响。土壤磷的有效性和盐分均显著影响金皇后和耐盐之星的土壤碱性磷酸酶活性,但对甘农七号土壤碱性磷酸酶的影响不显著。盐水平为1.6 g kg时与不加Na Cl时相比,金皇后和耐盐之星的土壤碱性磷酸活性显著降低;(3)大部分处理的根际p H与非根际p H相比均降低,在盐胁迫的情况下土壤p H值的降低会提高土壤磷的有效性和植物对磷的吸收,这是植物在逆境中的一种应对机制;(4)高剂量(160 mg kg)的磷添加使三个品种的磷吸收效率均显著降低,其中甘农七号的磷利用效率也显著降低。与不加Na Cl时相比,盐分水平升高使三个品种的磷吸收效率显著降低;当盐水平为1.6 g kg时,金皇后、耐盐之星和甘农七号的磷吸收效率分别降低了64%、66%和79%。综上所述,本实验的结果表明土壤磷有效性与盐分之间存在显著的交互作用,且交互作用取决于品种。磷和盐分的单独作用对三个品种地上部生物量、根生物量、各部分磷含量、钠含量、以及磷吸收效率均有显著影响,对金皇后和耐盐之星的土壤碱性磷酸酶活性也有显著影响。二者的交互作用主要对根的钠含量有显著影响。盐分增加加剧了土壤磷缺乏,适当施用磷肥可提高紫花苜蓿的耐盐性,并提高其在盐渍土壤中的生产力。