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AMF减轻Cd胁迫对烟苗矿质吸收、营养生长及生理代谢的危害

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AMF减轻Cd胁迫对烟苗矿质吸收、营养生长及生理代谢的危害

作者：高媛西南大学

学位级别：硕士

丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)能提高植物抗重金属毒性。本研究目的是评价镉(Cd)胁迫条件下AMF对烟草生长和抗Cd毒性的影响。烟草作为我国重要的经济作物之一,具有十分重要的社会和经济作用。但是土壤镉通过各种途径... 详细信息

丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)能提高植物抗重金属毒性。本研究目的是评价镉(Cd)胁迫条件下AMF对烟草生长和抗Cd毒性的影响。烟草作为我国重要的经济作物之一,具有十分重要的社会和经济作用。但是土壤镉通过各种途径影响烟草的种子萌发、烟苗发育、表观形态、光合作用、酶活性等。镉污染是我国污染面积最大,污染最严重的一种典型重金属污染形式。重金属含量过高的烟草植株,不仅其生长发育和产量会受到较大影响,烟叶的品质也会明显降低,随着人们对“吸烟与健康”的日益关注,烟草安全性问题越来越受到大家的重视,其中烟草与重金属关系的研究已成为国内外烟草研究的热点之一。烟草的有害重金属成分主要有砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、汞(Hg)和铅(Pb)。Cd很可能是当前我国烤烟叶中主要的重金属元素。Cd是烟叶中主要的重金属元素。烟草对Cd富集能力较强,其次为Hg,对Pb、Cr、As的富集能力相对较弱。Cd胁迫不仅会造成糖、叶绿素和蛋白质合成受阻,还可引起光合强度和呼吸强度下降、碳水化合物代谢失调及其他一系列生理代谢紊乱,进而阻碍植物根系生长,影响种子萌发、植物生长,最终导致生长量和产量的下降,甚至导致植物死亡。AMF在土壤中的活动影响着烟草的根际环境,而根际环境又影响到根际微生物的种类与繁殖,进而影响烟草对养分的吸收。在逆境条件下,丛枝菌根主要通过扩大根系吸收范围、活化土壤养分等方式,来改善植物的营养状态,改良土壤结构,从而提高植物的抗盐性、耐酸性、耐寒性以及耐重金属毒性等。很多研究已经发现,AMF能够通过直接和间接作用影响植物对土壤中重金属元素的吸收和积累,进而影响重金属污染对植物的毒害作用。为进一步探索AMF在镉胁迫环境下对烟草的影响和抗镉机理,试验设定3个因素:单接种AMF、双接种AMF和模拟镉胁迫。烟苗在穴盘漂浮育苗期间,基质和水中不加Cd处理,室内培养1个月,获得无菌根健康烟苗。期间准备Cd胁迫试验基质。培养基质准备时,称取不同质量的Cr(NO3)2·4H2O,溶于蒸馏水中,倒入盛有灭菌基质的搅拌塑料箱中,从而最终获得不同浓度的Cd处理土壤。每个试验钵中倒入2.5 kg处理土壤。待穴盘漂浮盆中烟草长出第五片叶子时,试验开始,将大小基本一致的非菌根烟苗移栽入试验钵中,1株/钵。AMF接种处理时,单接种处理中每株苗穴中加入100g菌剂进行;然而双接种处理时,每种菌剂各50g,合计添加100g菌剂进行AMF接种处理;不接种AMF处理加100g灭菌后的菌剂。每个处理重复5次,烟苗移栽1株/钵。将各处理烟苗置于25℃-28℃的温室内,白天控制光照7000lux,每隔15 d适量浇灌灭菌1/4 Hoagland营养液,培育120天,测定各项指标。全文主要研究结果如下:(1)重金属Cd对烟苗生长和生理代谢表现出低促高抑的剂量效应与对照组(Cd浓度为0mg/kg)相比,在Cd浓度为5mg/kg时,接种和不接种烟苗的营养指标、光合生理指标、渗透调节物质含量、叶片保护酶活性均显著提高,说明低浓度(5mg/kg)镉对植物生长有促进作用,当Cd浓度上升到20mg/kg、40mg/kg时,烟苗的生长受到渐强的抑制,烟苗营养指标、光合生理指标、渗透调节物质含量、叶片保护酶活性则显著低于对照组。可见,Cd离子在低浓度条件下能够促进烟株的生长和抗性指标的改善,在高浓度条件下是会显著抑制烟株的生长和抗性指标的提高,具有明显的低促高抑剂量效应。镉主要积累于烟叶中,其次是根中,茎中含量最低。(2)Cd胁迫条件下AMF与烟苗能够形成菌根共生关系侵染率是反映菌根形成和共生真菌对植物亲和力的指标。Cd胁迫条件下,接种AMF对烟草根系能有效侵染,在试验设置的镉浓度梯度范围内,镉含量升高对侵染率有明显的作用,在5mg/kg的Cd浓度处理中,不同AMF处理下的烟苗菌根侵染率均达到最高值。尽管随着Cd浓度的增加(>5mg/kg,<40mg/kg),菌根侵染率开始下降,但是侵染率仍可高于10%。且双接种AMF处理的耐Cd性大于单接种处理,在单接种中,摩西球囊霉与烟草的共生效果较优。由此认为,玫瑰红巨孢球囊霉、摩西球囊霉及根内球囊霉真菌与烟苗能够形成菌根共生关系,AMF可与烟草形成的共生体系。(3)AMF能够减轻Cd胁迫对烟苗的危害在0-40mg/kg Cd浓度范围内,相同Cd浓度处理时,接种玫瑰红巨孢球囊霉、摩西球囊霉及根内球囊霉处理烟苗的营养生长指标、光合生理指标、渗透调节物质含量及叶片保护酶活性均高于不接种的烟苗,同一菌种不同镉浓度处理下,当Cd浓度为5 mg/kg时,这种抗胁迫能力表现得最为突出,显著增强烟草在Cd胁迫下的抗逆能力和代谢水平。因此,AMF是烟草应对Cd胁迫的一类共生有益菌,接种AMF可以减轻镉胁迫对烟苗的危害。(4)AMF双接

关键词：丛枝菌根真菌镉胁迫烟草营养生长矿质吸收生理代谢减轻危害

辣椒对灰潮土重金属Cd Pb污染的反应与矿质元素吸收

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农业环境科学学报 2005年第2期24卷 236-241页

作者：黎佳佳付庆灵吕意胡红青华中农业大学资源环境学院湖北武汉430070

通过盆栽试验和化学分析研究了辣椒对灰潮土重金属C d、Pb污染的反应与矿质元素吸收。结果表明:(1)重金属C d、Pb污染降低辣椒果实产量和果实中维生素C及糖含量,供试浓度下复合污染、C d处理和Pb处理的影响依次减弱;(2)重金属污染影响... 详细信息

通过盆栽试验和化学分析研究了辣椒对灰潮土重金属C d、Pb污染的反应与矿质元素吸收。结果表明:(1)重金属C d、Pb污染降低辣椒果实产量和果实中维生素C及糖含量,供试浓度下复合污染、C d处理和Pb处理的影响依次减弱;(2)重金属污染影响辣椒根茎叶鲜重,复合污染减少根茎叶鲜重的影响大于C d处理的影响,Pb处理的可增加根茎叶鲜重;(3)C d在辣椒体内的迁移性强于Pb的迁移性;复合污染中C d、Pb相互促进,增加植株各部C d、Pb吸收率;单一污染时,Pb对C d的吸收无促进作用,而C d可以增加辣椒各部对Pb的吸收;(4)各处理中辣椒各部Zn、K、C a含量变化趋势与C d含量变化趋势基本一致;(5)辣椒种植后,污染土壤残留的D TPA可提取态重金属量仍显著高于对照。

关键词：辣椒 Cd、Pb复合污染矿质吸收累积

氮磷钾用量及配比对黄瓜矿质元素吸收和产量的影响

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西北农林科技大学学报（自然科学版） 2015年第6期43卷 174-180页

作者：陈凤真菏泽学院园林工程系山东菏泽274000

【目的】研究氮磷钾用量及配比对黄瓜矿质元素吸收和产量的影响,为黄瓜的优化施肥和产量的提高提供理论依据。【方法】春季在拱圆大棚内,以"中农2号"黄瓜品种为试材,采用无机基质栽培方式,研究浇灌氮磷钾用量和配比不同的营养液对黄瓜... 详细信息

【目的】研究氮磷钾用量及配比对黄瓜矿质元素吸收和产量的影响,为黄瓜的优化施肥和产量的提高提供理论依据。【方法】春季在拱圆大棚内,以"中农2号"黄瓜品种为试材,采用无机基质栽培方式,研究浇灌氮磷钾用量和配比不同的营养液对黄瓜功能叶片矿质元素含量和黄瓜产量的影响。【结果】钾肥施用量和配比不变的条件下,增加氮磷用量,可使黄瓜叶片中的氮磷含量升高,但钾含量降低;随着钾肥施用量的增多,促进了黄瓜叶片对钾的吸收,抑制了对氮磷的吸收。增加氮的用量和配比可以提高黄瓜叶片中的镁、钙和锌含量,而铁含量呈先升高后降低的趋势;增加磷和钾的用量和配比均抑制了黄瓜叶片对钙、镁与锌的吸收,促进了对铁的吸收;氮、磷对锰的吸收起到了协同增效作用,钾对锰的吸收具有拮抗作用。增加氮磷的用量和配比可显著提高黄瓜的单果质量、单株结果数和单株产量,而增加钾的用量和配比却未表现出明显的增产效应。【结论】为促进黄瓜对矿质元素的吸收和产量的提高,要合理施用氮磷钾肥料,在本试验条件下,氮磷钾用量配比为2∶2∶1.2(N 196 mg/L、P 196 mg/L、K 117.5mg/L)时,黄瓜产量最高。

关键词：黄瓜氮磷钾矿质吸收产量

无纺布果袋对‘沾冬2号’冬枣和普通冬枣果实品质及矿质营养吸收的影响

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北方园艺 2016年第23期 39-43页

作者：沈俊岭许耘硕张强李庆军黄永红原永兵青岛市现代农业质量与安全工程重点实验室青岛农业大学山东青岛266109 黄河三角洲(滨州)国家农业科技园区管委会山东滨州256600

以‘沾冬2号’冬枣和普通冬枣套袋果实为试材,以不套袋果实为对照,研究了无纺布果袋对冬枣果实品质及矿质营养吸收的影响。结果表明:无纺布果袋改善了‘沾冬2号’和普通冬枣果实的亮度L和饱和度C(P<0.05),亮度L分别比对照提高了7.91%和1... 详细信息

以‘沾冬2号’冬枣和普通冬枣套袋果实为试材,以不套袋果实为对照,研究了无纺布果袋对冬枣果实品质及矿质营养吸收的影响。结果表明:无纺布果袋改善了‘沾冬2号’和普通冬枣果实的亮度L和饱和度C(P矿质含量检测结果表明,无纺布果袋降低了‘沾冬2号’果皮中的铁(Fe)含量,比对照降低了54.93%,但对钙(Ca)、锌(Zn)、镁(Mg)的吸收没有影响;同时也降低了普通冬枣果皮和果肉中的Fe含量,分别降低了60.62%和41.22%。表明无纺布果袋可改善冬枣的外观品质,但不降低内在品质,提高了冬枣的商品价值,值得在生产上推广,但应注意给套袋后的果实补Fe。

关键词：冬枣无纺布果袋套袋果实品质矿质吸收

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三个种源侧柏一年生苗木对磷的吸收

林业科学 1996年第3期32卷 219-224页

作者：王华芳北京林业大学

用３２Ｐ示踪原子法研究了一年生侧柏根系吸收磷的规律和影响因素。结果表明，生长和适应有代表性的３个种源侧柏，山东泰安（ＳＴ）、贵州黎平（ＧＬ）、和内蒙包头（ＮＢ）吸收３２Ｐ的规律相同但数量不同。ＳＴ、ＧＬ和ＮＢ吸收３２... 详细信息

用３２Ｐ示踪原子法研究了一年生侧柏根系吸收磷的规律和影响因素。结果表明，生长和适应有代表性的３个种源侧柏，山东泰安（ＳＴ）、贵州黎平（ＧＬ）、和内蒙包头（ＮＢ）吸收３２Ｐ的规律相同但数量不同。ＳＴ、ＧＬ和ＮＢ吸收３２Ｐ的速率遵从方程Ｖ＝Ｖ０Ｅｘｐ（Ｋｔ），外流速率遵从Ｅ＝Ｅ０／（Ｋｍ＋ｔ）２。种源侧柏的基因型差异、生理活性和环境条件都影响其对Ｐ的吸收。ＳＴ、ＧＬ和ＮＢ的半吸收期Ｔ１／２在营养液中分别是６．４、６．１和５．８ｈ，在土壤中分别是４０．７、１８．４和７．５ｈ；在营养液中的外流最大量一半所需的时间Ｋｍ分别是０．９、５３和１４ｍｉｎ。ＳＴ、ＧＬ根部褐色区吸收３２Ｐ中比ＮＢ多，黄褐区类似而根尖区相反。苗木吸收的Ｐ大部分积累在根部，其余的向地上部分运输，ＳＴ、ＧＬ和ＮＢ上运３２Ｐ的速度分别是３．０、４．０和２．２ｃｍ／ｈ，上运量ＧＬ＞ＳＴ＞ＮＢ。

关键词：种源侧柏苗木矿质吸收磷

丛枝菌根真菌菌剂浓度与盆苗密度对枳壳育苗效应的研究

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丛枝菌根真菌菌剂浓度与盆苗密度对枳壳育苗效应的研究

作者：王春华西南大学

学位级别：硕士

丛枝菌根真菌是生态系统中一类重要的土壤微生物,在农田和果园中都有广泛的分布。随着其研究的不断深入,在农业生产中的重要性日趋凸现;尤其是在可持续农业、生态重建和生态平衡的维护以及农林业生产中具有重要的意义和广泛的应用。已... 详细信息

丛枝菌根真菌是生态系统中一类重要的土壤微生物,在农田和果园中都有广泛的分布。随着其研究的不断深入,在农业生产中的重要性日趋凸现;尤其是在可持续农业、生态重建和生态平衡的维护以及农林业生产中具有重要的意义和广泛的应用。已被证实,丛枝菌根真菌可增加植物对水分和矿质营养的吸收;促进植物生长;提高作物抗逆性和抗病性;改良土壤;提高苗木移栽成活率;提高产量和改善品质等。研究表明:柑桔对丛枝菌根的依赖性较强。近年来,柑桔产业得到迅猛发展。枳壳作为最佳的砧木之一,已被广泛的应用于柑桔育苗中。本论文以丛枝菌根研究为切入点,围绕枳壳菌根化育苗研究这一中心,力图在柑桔菌根化育苗方面作些探讨和研究。实验1丛枝菌根真菌种间差异对枳壳苗营养生长及矿质含量的影响本实验于2005年3月至2006年5月在西南大学园艺园林学院植物学实验室进行。将丛枝菌根真菌Gigaspora margarita、Glomus mosseae和Glomus versiforme的孢子从用三叶草富集培养的菌剂中挑出,测定其萌发率及孢子含量。用三种丛枝菌根真菌的菌剂（含孢子约80个）接种无菌枳壳实生苗。对照接种灭菌后的相应菌剂,每钵栽培枳壳实生苗6株。移栽120d后,观察丛枝菌根真菌对枳壳实生苗营养生长及矿质含量的影响,并比较种间差异的效应。结果表明:接种丛枝菌根真菌的枳壳幼苗根系均有效地被侵染,与对照相比,能显著促进植株根系和茎叶的生长,对须根的生长促进作用尤为突出;提高了叶片矿质元素N、P、K、Ca、Mg、Zn、Cu和Mn的含量,与对照差异均达到显著水平。3种丛枝菌根真菌种间比较,其效应排序为Glomus mosseae＞Gigaspora margarita＞Glomus versiforme,但叶片矿质元素的含量与生长趋势并不完全一致。丛枝菌根真菌***是参试3个菌种中培养枳壳菌根化壮苗的最佳菌种。实验2丛枝菌根真菌接种密度对枳壳苗的效应本实验于2005年3月至2006年5月在西南大学园艺园林学院植物学实验室进行。将丛枝菌根真菌Glomus mosseae的孢子用蔗糖离心法从菌剂中挑出,在1.5%水琼脂平板培养基测定孢子萌发率为90.5%。用4个不同孢子数量分别对枳壳实生苗进行接种,即15个孢子/1000cm~3（记为BM1）、30个孢子/1000cm~3（记为BM2）、45个孢子/1000cm~3（记为BM3）和60个孢子/1000cm~3（记为BM4）。对照不接种。每钵栽培枳壳实生苗6株。移栽120d后观察不同丛枝菌根真菌接种量对枳壳实生苗的效应,结果表明:各处理根系都有效的被浸染。与对照比较,能显著促进植株根系和茎叶的生长;提高了叶片矿质元素N、P、K、Ca、Mg、Zn、Cu和Mn的含量,与对照差异均达到显著水平。几个处理相比较,BM3处理的效果最好,菌根依赖性最大,其效应大小顺序为BM3＞BM4＞BM2＞BM1＞对照。孢子数为45个孢子/1000cm~3时为菌根化育苗的最佳接种量。实验3丛枝菌根真菌对不同栽培密度枳壳苗的效应本实验于2005年5月至2006年5月在西南大学园艺园林学院植物学实验室进行。将丛枝菌根真菌Glomus mosseae的孢子用蔗糖离心法从菌剂中挑出,测定孢子萌发率为90.5%。用30个孢子/1000cm~3的孢子密度对枳壳实生苗进行接种,在盆钵中移栽不同量的枳壳实生苗,分别为3株/钵（记为ZM1）、6株/钵（记为ZM2）、9株/钵（记为ZM3）、12株/钵（记为ZM4）。移栽120d后对对照及各处理的株高、地径、地上部干重、地上部鲜重、地下部干重、地下部鲜重、须根数、须根总长以及植株茎叶的N、P、K、Ca、Mg、Zn、Cu和Mn的含量等项目进行了测定。结果表明:除ZM1处理各项均低于对照外,其余处理根系均有效的被浸染。显著促进了实生苗根系和茎叶的生长;提高了叶片矿质元素N、P、K、Ca、Mg、Zn、Cu和Mn的含量,与对照差异均达到显著水平。几个处理的综合效应相比较,大小顺序为ZM3＞ZM2＞ZM4＞对照＞ZM1。9株/钵为菌根化育苗的枳壳最佳栽培量,此时菌根化育苗的栽培密度为374株/m~2

关键词：丛枝菌根真菌枳壳矿质吸收营养生长接种密度栽培密度

丛枝菌根真菌对梨铜吸收效应及其缓解铜胁迫作用机理的研究

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丛枝菌根真菌对梨铜吸收效应及其缓解铜胁迫作用机理的研究

作者：张飞西南大学

学位级别：硕士

梨是我国重要的经济果树,重庆地区近年引进推广了一批优质早熟梨品种,在生产实际中砧木对品种的土壤适应性,起着至关重要的作用。在梨砧木材料中,川梨(Pyrus pashia Buch.-Ham)根系发达,具有抗旱、抗盐碱、抗病的特性,是我国南方应用最... 详细信息

梨是我国重要的经济果树,重庆地区近年引进推广了一批优质早熟梨品种,在生产实际中砧木对品种的土壤适应性,起着至关重要的作用。在梨砧木材料中,川梨(Pyrus pashia Buch.-Ham)根系发达,具有抗旱、抗盐碱、抗病的特性,是我国南方应用最广泛的梨砧木。川梨是菌根植物,能够与丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)形成很好的共生关系,利于梨的生长发育。近年来,不少梨园为防治病虫害大量施用含铜制剂,由于专业知识欠缺、环保意识缺乏及治理方法不当,在一定程度上导致土壤中Cu含量超标,严重影响了植株的生长,果品安全问题也备受关注。有研究证明,丛枝菌根真菌能够提高植物抗重金属毒性,在缓解重金属胁迫方面具有很大潜力。目前在Cu胁迫下接种AMF对梨影响的研究较少,对其作用机制尚不完善。因此,研究丛枝菌根真菌、重金属与梨三者的关系尤为重要,并且为缓解重金属污染及提高梨品质提供了新思路。试验设定2个因素:接种AMF和模拟Cu胁迫。AMF接种有3个水平:不接种、接种Ce和接种Fm。试验以川梨幼苗为材料,以幼套近明球囊霉(Claroideoglomus etunicatum,记作Ce)及摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae,记作Fm)为菌剂,施加CuSO试剂(CuSO浓度为0mg/kg,50mg/kg,100mg/kg,150mg/kg,200mg/kg,400mg/kg),试验基质土壤中原有的铜含量为12.46mg/kg。本文研究在Cu胁迫条件下AMF对梨苗生长、Cu吸收、抗Cu毒性的影响以及缓解铜胁迫的机理。主要研究结果如下:(1)Cu胁迫条件下接种AMF与梨苗能够形成菌根共生关系,侵染率是菌根形成的重要标志。试验所接种的AMF均能有效侵染梨苗根系。随着Cu处理浓度的增加,侵染率的变化趋势是先增大后减小,当Cu处理浓度为150mg/kg时,侵染率达到最大值,Ce与Fm的侵染率分别为57.01%和57.87%。随着Cu处理浓度的增加(>150mg/kg),菌根侵染率开始下降,但是侵染率仍可高于30%。由此表明,接种AMF能够与梨苗形成菌根共生关系。菌根依赖性是指接种AMF后,通过菌根真菌使植物自身生物量增加的百分比,菌根依赖性的变化趋势与侵染率变化趋势保持一致,说明菌根侵染率下降会导致植株生物量的减少,从而使梨苗对AMF的依赖性也随之减小。(2)重金属Cu对梨苗生长和根系发育情况表现出低促高抑的剂量效应。当Cu处理浓度为50mg/kg时,接种和不接种梨苗的株高、茎粗、叶片数、根冠比、根系体积、一级新根数、最长侧根长及根系活力均显著提高,Cu处理浓度为150mg/kg时,达到最大值,说明低浓度(≤150mg/kg)Cu对植物生长有促进作用。当Cu处理浓度上升到200mg/kg、400mg/kg时,梨苗的生长和根系发育情况受到了抑制,各指标显著下降。说明Cu在低处理浓度条件下能够促进梨苗根系的发育,为梨苗的生长提供了基础保障,在高处理浓度条件下则显著抑制梨苗的生长和根系的发育。(3)在Cu处理浓度为0-150mg/kg期间,接种AMF可以促进梨苗对Cu的吸收,而当处理浓度大于150mg/kg(Cu处理浓度为200、400mg/kg)时,所施加的Cu可能过量,对梨苗造成了一定的胁迫,接种AMF有效地降低了对Cu的摄入。并且,Cu在根部的富集量高于叶部。Cu胁迫对梨苗根和叶中的不同矿物质的吸收有所不同,接种菌根真菌的梨苗均能显著增加对N、P、K、Ca及Mg元素的吸收,这五种矿质元素在不同器官中的含量大小为叶>根。(4)随着Cu处理浓度的增加,各处理组植株叶片的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量均表现出先上升后下降的趋势。当Cu处理浓度上升到150mg/kg时,三者含量均达到最高,随着Cu处理浓度的升高,三者的含量随之降低。各处理均在浓度为200mg/kg时,叶绿素含量显著下降,说明此时梨苗已经受到了铜的胁迫。当处理浓度为高浓度(200-400mg/kg)时,处理组中各叶绿素含量均高于对照组,从而表明接种AMF能有效地缓解铜的毒害。(5)当Cu处理浓度为150mg/kg时,接种AMF的梨苗叶片保护酶活性最强,丙二醛的含量到最低,此时表明梨苗抗性最强。随着Cu处理浓度的增加,各处理梨苗叶片保护酶(SOD、CAT、POD)活性均表现出先上升后下降的趋势,Cu浓度为150mg/kg时,达到最大值,并且接种Fm效果优于Ce。对于丙二醛,各处理梨苗的含量先下降后上升,Cu处理浓度为150mg/kg时,含量降到最低;Cu处理浓度为400mg/kg时,达到最大值,说明此时梨苗受到的毒害最严重。(6)Cu胁迫条件下,各处理梨苗的可溶性糖和可溶性蛋白变化趋势均为先升高后降低,在处理浓度大于150mg/kg,含量开始

关键词：丛枝菌根真菌 Cu2+胁迫梨苗营养生长矿质吸收球囊霉素

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不同种代级脱毒马铃薯生长发育规律研究

不同种代级脱毒马铃薯生长发育规律研究

作者：李承永山东农业大学

学位级别：硕士

马铃薯是重要的粮菜兼用作物,具有较高的营养价值和广泛的用途。现今我国是世界上最大的马铃薯生产国,马铃薯脱毒种薯的普及率约15%～20%。关于马铃薯的研究报道很多,但对脱毒马铃薯增产机理的研究鲜见报道。为此,本研究主要对不同种代... 详细信息

马铃薯是重要的粮菜兼用作物,具有较高的营养价值和广泛的用途。现今我国是世界上最大的马铃薯生产国,马铃薯脱毒种薯的普及率约15%～20%。关于马铃薯的研究报道很多,但对脱毒马铃薯增产机理的研究鲜见报道。为此,本研究主要对不同种代级脱毒马铃薯的生长发育规律及产量进行了分析比较,并较为系统的研究了不同种代级脱毒马铃薯的光合特性,以及矿质营养吸收、分配规律,旨在弄清脱毒马铃薯增产的生理基础。主要试验结果如下:1.不同种代级脱毒马铃薯生长发育规律有显著差异,以原种生长势较强,商品薯生长势较差。收获时马铃薯原种的株高、茎粗、茎鲜重、叶鲜重分别比商品薯高15.87%、11.28%、19.33%和15.29%,但原种与原原种及生产种的差异较小。2.马铃薯不同器官氮磷钾的含量均随生长的进行呈逐渐降低趋势,且不同种代级脱毒马铃薯对氮磷钾的吸收量显著不同,全生育期内马铃薯原原种、原种、生产种及商品薯对氮的吸收量分别为222.94、232.32、219.52和147.50 mg/株,对磷的吸收量分别为187.55、210.12、198.83和135.29 mg/株,对钾的吸收量分别为326.72、351.96、345.05和238.06 mg/株。3.不同种代级脱毒马铃薯在幼苗期及发棵期对氮磷钾的吸收速率差异较小,但块茎膨大期商品薯对氮、磷、钾的吸收速率显著低于其它处理,其吸收速率分别为1.91、2.05、3.25mg/d·plant,分别较原种降低了52.31%、39.70%、43.09%,而其它三个处理则差异较小。4.不同种代级脱毒脱毒马铃薯根、茎、叶中的氮磷钾分配率,均随生长的进行逐渐降低,而块茎中的分配率则随生长的进行显著升高,但不同处理间差异较小。收获时马铃薯块茎中的氮磷钾分配率分别在64%、71%和64%左右。5.不同种代级脱毒马铃薯的光合速率季节变化及日变化规律相似,但商品薯的光合速率显著低于其它处理,尤以结薯期差异最大,原原种、原种、生产种及商品薯的光合速率分别为26.70、28.20、27.30和20.30μmolCO2?m2?s-1,商品薯的光合速率约比其它处理低35%左右。

关键词：脱毒马铃薯生长发育矿质吸收光合特性产量

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硅对生姜生长及生理特性的影响

硅对生姜生长及生理特性的影响

作者：张国芹山东农业大学

学位级别：硕士

生姜(Zingiber officinale Rosc.)是生长期较长且需肥量较高的作物,长期以来,生姜栽培多注重氮、磷、钾肥的投入,致使其茎秆变软,抗病虫能力下降,产量品质降低。前人研究表明,硅可延缓作物基部叶片的衰老,提高光合速率,并增强作物的抗... 详细信息

生姜(Zingiber officinale Rosc.)是生长期较长且需肥量较高的作物,长期以来,生姜栽培多注重氮、磷、钾肥的投入,致使其茎秆变软,抗病虫能力下降,产量品质降低。前人研究表明,硅可延缓作物基部叶片的衰老,提高光合速率,并增强作物的抗逆性。但关于生姜对硅素的反应尚未见报道。为此,本研究采用营养液加硅水培方法〔CK(0)、T1(1.0 mmol/L)、T2(1.5 mmol/L)、T3(2.0 mmol/L)〕和大田增施硅肥试验〔CK’(0)、T’1(50 kg/666.7m2)、T’2(100 kg/666.7m2)、T’3(150 kg/666.7m2)〕相结合,研究了硅对生姜矿质元素吸收分配特性的影响,分析了硅与生姜的生长发育、产量品质及光合荧光特性的关系。主要研究结果如下:1.生姜植株含硅量达2%～5%,可判定为喜硅作物,但器官硅含量由高及低依次:根>叶>根茎>茎。营养液补充硅素,可提高植株各器官的硅(SiO2)含量,各器官硅含量与植株平均硅含量密切相关,但综合分析,上位叶硅含量作为诊断生姜硅素营养状况较为理想。2.营养液水培试验证明,施硅提高了植株中N、P含量及吸收量。生姜长至115 d后,T1、T2、T3处理生姜幼苗氮、磷吸收量分别比CK增加13.1%、27.1%、35.2%和18.6%、39.5%、52.3%。同时降低了植株中K含量,但由于施硅促进了植株的生长,从而植株对钾的吸收量并未降低。3.硅对生姜有明显的促长作用,大田和水培试验均证明,施硅可增加生姜株高、茎粗及各器官的生物量。大田增施硅肥还可增加植株的叶片数和分枝数。生姜收获时,T’1、T’2、T’3的分枝数分别比CK’增加了8.3%、18.3%、13.3%,其产量分别达76926.9、86542.8和78850.1 kg/hm2,分别比CK’产量66926.4 kg/hm2增加14.9% , 29.3%和17.8%。4.施硅对生姜叶片叶绿素含量没有显著影响,但可提高叶片类胡萝卜素含量,增强了植株对强光的利用能力,显著提高了生姜叶片光合作用的饱和光强、CO2羧化效率(CE)及光合速率。另外,硅素还提高了生姜叶片原初光能转换效率、光合电子传递量子效率,光化学猝灭系数,降低午间光抑制程度。5.施硅降低了生姜叶片的蒸腾速率(Tr),提高了水分利用效率(WUE)。11:00点T1、T2、T3的生姜叶片Tr分别比CK低6.3%、17.1%和19.2%,WUE分别比CK高23.1%、55.9%和54.8%。6.施硅显著提高了生姜抗逆性。高温、干旱胁迫后施硅显著提高了生姜叶片的CAT、POD活性,同时降低了叶片MDA含量。高温胁迫下,T1、T2和T3的叶片丙二醛含量较对照降低8.8%、19.2%和23.8%,从而降低了生姜膜伤害程度。7.硅肥不仅提高了生姜的产量,还改善了生姜品质。T’1、T’2和T’3处理根茎干物质含量分别比CK’增加了17.5%、20.1%和8.7%。同时挥发油含量也以T’2处理较高,比对照增加25.0%。8.通过综合分析,生姜营养液水培的硅素水平以1.5～2.0 mmol/L较为适宜;生姜大田硅肥(有效SiO2含量28%)合理施用量为100 kg/666.7m2左右。

关键词：生姜硅生长发育生理特性矿质吸收产量品质