NaCl单一胁迫及NaCl胁迫下施磷对台湾相思幼苗生长和根形态的影响.pdf
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1、植物资源与环境学报 ():收稿日期:基金项目:福建省林业科技项目()福州市科技项目()福建农林大学优秀研究生学位论文资助基金项目()作者简介:罗 倩()女土家族湖北恩施人硕士研究生主要从事海岸带森林与环境研究通信作者:.引用格式:罗 倩 陈 灿 袁 锋 等.单一胁迫及 胁迫下施磷对台湾相思幼苗生长和根形态的影响.植物资源与环境学报():.单一胁迫及 胁迫下施磷对台湾相思幼苗生长和根形态的影响罗 倩 陈 灿 袁 锋 江传阳 高倩倩 谢安强 林勇明 吴承祯(.福建农林大学林学院 森林生态系统过程与经营福建省高校重点实验室 福建 福州.福建省晋江坫头国有防护林场 福建 泉州 .武夷学院生态与资源工程
2、学院 福建 南平)摘要:参考沿海防护林高盐低磷的实际情况设置()、()、()、()和()个单一处理组以及.()、.()、和 个复合处理组研究不同浓度 单一胁迫及 胁迫下施磷对台湾相思(.)幼苗干物质积累、根形态及营养元素含量的影响 结果显示:总体上看 单一胁迫及低浓度()胁迫下施磷均会明显减少台湾相思幼苗根干质量、总干质量、总根长、总根表面积和总根体积中浓度()胁迫下施磷对幼苗干物质积累和根形态的改善效果不显著但施.()后幼苗根干质量和总干质量高于 单一胁迫 从不同级别根直径()看低径级(.)的根对 单一胁迫有一定抗性中浓度 胁迫下施磷后的总根长、总根表面积和总根体积明显高于 单一胁迫 与对照
3、.()相比 单一胁迫及 胁迫下施磷会使根中 含量明显增加其他 种元素含量总体下降高浓度()胁迫导致幼苗死亡而施磷后幼苗对 胁迫有一定的抵抗作用其中以施.()的效果较好 相关性分析结果显示:单一胁迫下台湾相思幼苗根中 含量与总根长、根尖数、根分枝数和根组织密度呈显著或极显著正相关与平均根直径呈显著负相关 胁迫下施磷后幼苗根中 和 含量与根干质量、总干质量、总根长、总根表面积和总根体积均呈显著或极显著正相关 综上所述在沿海种植台湾相思幼苗时建议低盐土壤不施磷中高盐土壤可根据具体土壤盐胁迫程度添加磷同时适量添加 和 关键词:台湾相思 胁迫 施磷 干物质积累 根形态 营养元素中图分类号:.文献标志码:
4、文章编号:():./.(.).():()()()()()第 期罗 倩 等:单一胁迫及 胁迫下施磷对台湾相思幼苗生长和根形态的影响 .().().().().().()(.).().().().:.高盐低磷是影响中国沿海防护林树种生长的关键因子 一方面土壤盐渍化是全球范围内限制植物生产力的一个主要环境因子目前中国盐渍化土壤面积约.约占世界盐渍化土壤面积的其中滨海盐碱地面积约.且仍在不断扩大 盐胁迫对植物生长发育有明显影响包括降低光合电子传递活性与 同化能力、降低养分利用效率以及破坏离子生态等 另一方面亚热带地区土壤全磷含量约为.低于全球土壤全磷含量的平均水平(.)且磷易被含量较高的活性铁和铝强烈
5、吸附形成难溶性磷酸铁和磷酸铝等导致有效磷含量降低阻碍植物养分的吸收与积累 损害幼苗的生长发育 习娟等研究了不同施磷量对盐渍化土壤玉米(.)磷素吸收及产量的影响发现高盐环境下缺磷极有可能加剧盐害作用 因此沿海防护林土壤中高盐低磷共同作用会对沿海防护林树种产生危害不利于沿海防护林的可持续经营和发展台 湾 相 思(.)为 豆 科()相思树属(.)常绿乔木是沿海防护林的先锋树种在防风固沙、保持水土以及改良盐碱地等方面具有十分重要的作用但有关台湾相思根系适应盐碱胁迫的形态变化和养分吸收的研究相对较少 相关研究结果表明:植物根系在土壤中发生养分交换其变化可以直接反映外界环境条件的变化 植物根系在环境胁迫条
6、件下较其他器官更为敏感 且对不 同 浓 度 盐 胁 迫 的 响 应 不同 通过补充植物体内短缺元素可一定程度上提高其对盐胁迫的抗性这为沿海防护林的可持续经营提供了补磷抗盐的思路 目前台湾相思幼苗的根形态和养分吸收特征等在不同盐分水平下的变化以及高盐环境下施磷对台湾相思幼苗的影响尚不明确植 物 资 源 与 环 境 学 报第 卷本文以台湾相思幼苗为研究对象研究 单一胁迫及 胁迫下施磷对台湾相思幼苗干物质积累、根形态及营养元素含量的影响以期为探讨台湾相思耐盐机制以及沿海防护林的自我更新和可持续经营提供理论参考依据 材料和方法.实验地概况实验地位于福建省福州市福建农林大学林学院田间科技园(东经、北纬)
7、内该区属亚热带季风气候年平均降水量约 年日照时数 年均空气相对湿度约无霜期约 试验期间(年 月至 月)温度 平均温度 .材料采用土培法选用广州瑞景园林种苗批发中心培育的当年生台湾相思幼苗作为供试材料 将幼苗种植于避光塑料盆(直径 、高 )内每盆装沙土.每盆种植 株幼苗 参考苏祖荣的方法模拟沿海防护林实际情况设置沙土质量比为 供试基质土壤与细沙均采集于福建省泉州市惠安县赤湖国有林场(东经、北纬)基质电导率(.)、含盐量.、速效氮含量(.)、速效磷含量(.)、速效钾含量(.).至 .幼苗种植后缓苗 个月进行胁迫实验.方法.实验设置 参考文献中的方法模拟滨海盐碱地生长条件(土壤含盐量一般在.之间)设
8、置()、()、()、()和()个盐浓度处理为防止死亡分 次施入每次间隔 周但 处理由于 浓度过高在第 次施入后植株部分叶片开始变黄收苗时该处理条件下的植株全部死亡(无数据)购自福州仓山区柏思生物科技有限公司在 达到终浓度后一次性施入磷设置.()、.()和.()()个供磷水平()中有效磷含量大于等于 水溶性磷含量大于等于 购自福州仓山区柏思生物科技有限公司作者所在项目组的前期研究结果表明:处理对台湾相思种子萌发具有促进作用且显著高于 处理不符合沿海防护林高盐低磷恶劣环境下的实际情况因此仅设置、和 个复合处理组 共 个处理每个处理各 盆共 盆.指标测定.幼苗干物质积累和根形态相关指标测定方法 于
9、月末从各处理组分别采集长势良好的幼苗 株分为地上部和根部清洗后使用千分之一电子天平称量根鲜质量于 杀青 后于 烘干至恒质量称量地上部干质量和根干质量并计算总干质量 使用 扫描 仪(美 国 公 司)扫 描 根 形 态 使 用 根 系 图 像 分 析 仪(加 拿 大 公司)获得总根长、总根表面积、总根体积、平均根直径、根尖数和根分枝数并参考文献中的方法基于根直径()将根分为.、.、.个径级统计各径级的总根长、总根表面积和总根体积计算根冠比、根含水量、比根长及根组织密度计算公式分别为根冠比根干质量/地上部干质量、根含水量(根鲜质量根干质量)/根鲜质量、比根长总根长/根干质量、根组织密度根干质量/总根
10、体积 每个处理重复 次每个指标重复测定 次结果取平均值.根中营养元素含量测定方法根烘干后粉碎过孔径.筛根据 中的方法采用 消煮法消解使用 等离子体发射光谱仪(美国 公司)测定、和 含量.数据处理和分析使用 软件进行数据统计和分析使用 .软件进行单因素方差分析()和 相关性分析(双尾检验)检验不同处理间的差异显著性并分析 单一胁迫及 胁迫下施磷后幼苗干物质积累和根形态相关指标与根中营养元素含量的相关性 结果和分析.对幼苗干物质积累和根形态的影响 单一胁迫及 胁迫下施磷对台湾相思第 期罗 倩 等:单一胁迫及 胁迫下施磷对台湾相思幼苗生长和根形态的影响幼苗干物质积累和根形态的影响见表.对幼苗干物质积
11、累的影响结果显示:单一胁迫下随 浓度的增加各处理组台湾相思幼苗的根干质量和总干质量呈降低的趋势根冠比呈先升高后趋于稳定的趋势且上述 个指标与对照.()总体差异显著根含水量与对照差异不显著 施磷后各复合处理组的根干质量和总干质量明显低于对照根含水量与对照差异不明显 与.()()以及 与.()()复合处理组的根冠比明显高于对照 与.()()以及 复合处理组台湾相思幼苗的根干质量、总干质量和根含水量低于 ()单一处理组且多数复合处理组与 单一处理组差异显著而根冠比显著高于 单一处理组 与.()()以及 与.()()复合处理组的根干质量、总干质量和根含水量与()单一处理组差异不显著复合处理组的根冠比显
12、著高于 单一处理组 复合处理组的根冠比与 单一处理组差异不显著 与.()()以及 复合处理组可明显缓解 胁迫对幼苗干物质积累的影响表 单一胁迫及 胁迫下施磷对台湾相思幼苗干物质积累和根形态的影响().()编号.处理)根干质量/总干质量/根冠比/根含水量/总根长/总根表面积/.编号.处理)总根体积/平均根直径/根尖数 根分枝数 比根长 根组织密度/().)同列中不同的大写字母表示在 单一胁迫处理组及对照间差异显著(.)(.)同列中不同的小写字母表示在同一 浓度下不同磷浓度处理组间差异显著(.)(.).:无数据 .):():()().植 物 资 源 与 环 境 学 报第 卷.对幼苗根形态的影响结果
13、还显示:单一胁迫下各处理组台湾相思幼苗的总根长、总根表面积、根尖数和根分枝数总体显著低于对照根组织密度低于对照但差异不显著平均根直径显著高于对照 单一处理组的总根体积显著低于对照其余处理组与对照差异不显著 单一处理组的比根长显著低于对照其余处理组与对照差异不显著 施磷后各复合处理组的总根长、总根表面积、总根体积、根尖数、根分枝数、比根长和根组织密度总体明显低于对照平均根直径明显高于对照 和 复合处理组台湾相思幼苗的总根长、总根表面积、总根体积和平均根直径总体显著低于 单一处理组根尖数高于 单一处理组其中 复合处理组与 单一处理组差异显著根分枝数、比根长和根组织密度与 单一处理组差异不显著 和
14、复合处理组的总根长和总根表面积总体显著低于 单一处理组其余 个指标与 单一处理组差异不显著 和 复合处理组可明显缓解 胁迫对幼苗根形态的影响总体上看与对照相比各胁迫处理组台湾相思幼苗的根尖和根分枝数量减少、根变短小、平均根直径增加 单一胁迫及低浓度()胁迫下施磷均会抑制台湾相思幼苗干物质积累改变根形态中浓度()胁迫下施磷对幼苗干物质积累和根形态的改善效果不显著 但施.()后根干质量和总干质量高于 单一胁迫在高浓度()胁迫下施磷可对 胁迫具有一定的缓解作用其中以施.()的效果较好.对幼苗不同径级根形态的影响 基于根直径()对台湾相思幼苗不同径级的根形态指标进行进一步分析结果(表)显示:单一胁迫下
15、.径级内各处理组台湾相思幼苗的总根长、总根表面积和总根体积随 浓度的增加呈降低的趋势且与对照差异显著.表 单一胁迫及 胁迫下施磷对台湾相思幼苗不同径级根形态指标的影响().()编号.处理/()()/()不同径级的总根长/).编号.处理/()()/()不同径级的总根表面积/).第 期罗 倩 等:单一胁迫及 胁迫下施磷对台湾相思幼苗生长和根形态的影响续表 ()编号.处理/()()/()不同径级的总根体积/).):根直径 .同列中不同的大写字母表示在 单一胁迫处理组及对照间差异显著(.)(.)同列中不同的小写字母表示在同一 浓度下不同磷浓度处理组间差异显著(.)(.).:无数据 .径级内各处理组的总
16、根长、总根表面积和总根体积随 浓度的增加呈先升高后降低的趋势 和 单一处理组的总根长和总根体积显著低于对照()单一处理组的总根表面积显著高于对照.径级内各处理组的总根长、总根表面积和总根体积随 浓度的增加呈先升高后降低的趋势 单一处理组的上述 个指标显著高于对照 单一处理组的上述 个指标总体显著低于对照 单一处理组的总根表面积显著高于对 照.、.和.径级内 和 复合处理组的总根长和总根表面积以及 复合处理组的总根体积均高于对照其余复合处理组的上述 个指标低于对照.径级内 和 复合处理组的总根长、总根表面积和总根体积低于 单一处理组且 复合处理组的上述 个指标以及 复合处理组的总根体积与 单一处
17、理组差异显著 和 复合处理组的总根长、总根表面积和总根体积与 单一处理组无显著差异.径级内 和 复合处理组的总根长、总根表面积和总根体积显著低于 单一处理组 和 复合处理组的总根长和总根表面积显著低于 单一处理组总根体积低于 单一处理组但差异不显著.径级内 和 复合处理组的总根长、总根表面积和总根体积显著低于 单一处理组.径级内 和 复合处理组的上述 个指标总体显著高于 单一处理组总体上看低径级(.)的根对 单一胁迫有一定抗性变化不大 低浓度 胁迫下施磷各径级的根受抑制更加明显根变短小中浓度 胁迫下施磷对高径级(.)的根生长有明显促进作用根变粗大而.径级的根受抑制更加明显高浓度 胁迫下施磷对各
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