土壤pH值对甜菜幼苗生理变化的影响.pdf
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1、第 卷第 期黑 龙 江 大 学 工 程 学 报 年 月 .:/土壤 值对甜菜幼苗生理变化的影响王美慧 吕春华 於丽华 耿 贵 王宇光(黑龙江大学 现代农业与生态环境学院 哈尔滨)摘 要:为了解不同酸碱性条件下甜菜种子发芽、幼苗生长及生理响应变化 通过室内盆栽实验 设置土壤 值 组处理 测定甜菜种子发芽、幼苗生长及生理指标变化 结果表明:甜菜发芽率以 值为 的碱性土为最高 达到 甜菜幼苗干重以 值 时达到最大根和叶的超氧化物歧化酶()、过氧化物酶()、过氧化氢酶()、抗坏血酸过氧化物酶()活性和可溶性蛋白、还原糖、脯氨酸、游离氨基酸含量在 值为 土壤最高 为 时达到最低 同时甜菜不同 值和抗氧化
2、酶活性、渗透调节物质含量呈现显著负相关在酸性条件下 甜菜幼苗生长受到抑制 并出现逆境胁迫响应变化 而在 为 的偏碱性土壤下幼苗生长状况较好关键词:甜菜 值 发芽率 抗氧化酶 渗透调节物质中图分类号:文献标志码:文章编号:()收稿日期:修订日期:基金项目:国家自然科学基金项目()国家糖料产业技术体系项目()作者简介:王美慧()女 硕士研究生 研究方向:农艺与种业:通讯作者:王宇光()男 研究员 博士 硕士研究生导师 研究方向:甜菜耕作与栽培:引文格式:王美慧 吕春华 於丽华 等.土壤 值对甜菜幼苗生理变化的影响.黑龙江大学工程学报 ():.引 言甜菜(.)属苋科 二年生草本植物 是我国主要的制糖
3、原材料之一 能供应世界/的糖 其果实利用率较高 废料也可作为动物饲养的原材料、乳液等 甜菜主要种植在我国北方地区 对于土壤环境变化较为敏感 尤其是土壤酸碱度 不同地域土壤酸碱度不同 对土壤肥力、甜菜生长、甜菜抗逆性有很大影响 作为分析测量土壤酸碱强度的重要指标之一 对植株的生长起着不可或缺的作用 只有在适宜土壤 范围 植物才能更有效的吸收养分以及正常的生长发育 高金玉等研究发现朝鲜百合()适宜在 为 生长 过高或者过低均影响植物的正常代谢水平 对植物生长造成胁迫 甚至影响植物生长的土壤环境 逆境胁迫对于植物生长的影响主要表现在干物质量、抗氧化酶系统、渗透调节物质等多方面 植物细胞在面对强酸或者
4、强碱胁迫时 其原生质膜半透性消失 通透性发生变化 使得细胞内容物外渗 为了适应胁迫环境完成正常生长代谢 植物产生保护酶类使植物细胞免受氧化应激的损害 这一解毒过程需要多种酶相互作用、共同协作完成 同时植物也增加渗透调节物质含量帮助自身在被动失水状态下增加溶质浓度 利于从外界吸收水分目前对于土壤 值变化的研究相对较多 但有关不同 值处理下甜菜生长及生理变化情况的研究未见报道 本试验以甜菜品种 为试验材料 通过处理土壤的 值 测定分析甜菜种子萌发率、干物质量、甜菜叶和根的抗氧化酶活性、渗透调节物质含量等理化指标 探讨适宜甜菜生长的土壤 值范围 以期对甜菜生长环境进行有效指导 为甜菜抗逆境栽培提供理
5、论参考 材料和方法 试验时间和地点试验于 年 月在黑龙江大学甜菜研究所光照培养室进行 试验材料试验选用荷兰安地公司引进的甜菜 品种 采用室内盆栽的方式 试验方法 试验设计采用盆栽的方式 以黑土、沙和蛭石质量比为 比例的混合土为基质土 其 值约为 用、调节基质土的 值 约为、并保证每个处理 值在 的范围内波动 且用中性盐 和 土壤使得每个处理的土壤 含量均为 每个处理 次重复 使用塑料盆(上沿口 下沿口 高 )作为栽培容器 每盆装有 基质土 压实均匀放入 粒种子 覆盖 基质土 每天定时对各处理浇不同 值的水 定时移盆 保证光照一致 光照培养室条件为日均光照 温度()夜间 温度()相对湿度 播种
6、间苗至 株 继续培养 收获 测定幼苗的干物质量分析幼苗生理生化指标 主要包括抗氧化系统、渗透调节系统等 种子出苗情况根据罗淑华对土壤酸碱强弱的分级 即酸性 选择 值为 、土壤代表酸性土、中性土、碱性土 计算其发芽率 发芽率的计算是从发芽第一株苗起开始统计每日出苗状况 以第 天作为出苗结束时间 计算发芽率 发芽率为出苗结束期(发芽)内正常发芽数占全部种子数的百分比 指标的测定甜菜幼苗收获后 每个处理随机抽取 株 杀青 烘干至恒重 用分析天平称量此为甜菜幼苗干物质量 利用过氧化氢法测定植物 活性、愈创木酚法测定植物 活性、氮蓝四唑法测定植物 活性、抗坏血酸还原法法测定植物 活性 参考文献测定甜菜幼
7、苗的还原糖、脯氨酸、游离氨基酸、可溶性蛋白的含量 所有指标均 个重复 统计分析数据统计与分析采用 ()、()进行 利用单因素方差分析()和最小显著性差异()方法以 为显著性水平评价效果 作图软件使用 ()实验结果 值对甜菜种子发芽率的影响研究测定在 为 、条件下的种子发芽率 土壤 值对甜菜种子发芽率的影响见表 播种后第 天的发芽率以 最高 达到 而 的发芽率在第 天为 研究证明偏碱性环境有利于甜菜幼苗出苗 酸性条件抑制甜菜种子出苗第 期 王美慧 等.土壤 值对甜菜幼苗生理变化的影响表 土壤 值对甜菜发芽率的影响 处理土壤酸碱性播种后天数/酸性 中性 碱性 值对甜菜幼苗生长情况及干物质量的影响不
8、同 处理对甜菜幼苗的表型影响见图 当土壤 为 时 甜菜幼苗长势较好 而 为 时甜菜幼苗长势较弱 过低抑制了甜菜幼苗的生长 体现为植株干物质量较低 的土壤幼苗干重达到最高 比 条件下的幼苗干重增加了 (图)以上结果表明 与酸性土和中性土相比 在碱性环境下更有助于甜菜的干物质积累图 不同 甜菜幼苗表型图 值对甜菜幼苗抗氧化酶(、)活性的影响图 值对甜菜幼苗干物质量的影响 注:不同小写字母表示处理间差异显著()下同抗氧化酶活性能有效的反映植物的代谢水平、抗性以及对于特定环境的适应能力 条件下甜菜幼苗叶片、酶活性的变化见图 随着土壤 值的增加 幼苗叶片、酶活性总体呈下降趋势 且在 时达到最低值 时抗氧
9、化酶活性最高 相较于 为 时增加 、达到显著水平()值对甜菜幼苗根系抗氧化酶活性的影响见图 随着土壤 值的增加 幼苗根系、活性和叶片表现出相同的下降趋势 且幼苗根在 值为 时抗氧化酶活性最高 相较于 值为 时增加 、存在显著差异()其中幼苗根、叶中抗氧化酶、活性对于 的变化较为敏感 值对甜菜幼苗渗透调节系统的影响渗透调节物质能够反映植物代谢水平 也是植物抗逆性的重要指标 条件下甜菜幼苗叶片可溶性蛋白、还原糖、脯氨酸和游离氨基酸含量变化见图 由图 可见 随着土壤 值的增加 幼苗叶片可溶性蛋白、还原糖、脯氨酸和游离氨基酸含量均呈下降趋势 且幼苗叶片在 值为 时渗透调节物质含量最高 相较于 值为 时
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