硅缓解苹果植株高锰毒害的研究

论文摘要

近年来,由于酸性肥料在农业中的大量施入,土壤酸化现象越来越严重。土壤pH的降低,大大加速了土壤中锰的释放,造成土壤中有效锰过量,进而引起植物发生锰中毒,降低果实的产量和品质,严重影响了果品优质高效安全生产及土地的可持续发展。硅是对植物生长有益的元素,在提高植物的抗重金属胁迫上有重要的作用。本研究以水培平邑甜茶幼苗和大田盛果期富士为试材,研究了硅对高锰胁迫下苹果各项指标的影响,并探讨了硅对苹果高锰毒害的缓解机理。取得了以下主要研究结果：1、高锰胁迫条件下,平邑甜茶幼苗叶片中叶绿素含量、光合能力、可溶性蛋白含量、根系活力明显降低；抗氧化酶和吲哚乙酸氧化酶(IOD)活性均有不同程度的提高；此外,高锰胁迫还影响平邑甜茶幼苗叶片和根系中营养元素的吸收,铁、镁、锌含量明显下降。高锰胁迫条件下,加硅处理使平邑甜茶幼苗叶片中的叶绿素a、叶绿素b、类萝卜素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、可溶性蛋白含量显著提高,吲哚乙酸氧化酶(IOD)活性和细胞间CO2浓度(Ci)显著降低。在高锰胁迫条件下,加硅处理显著提高平邑甜茶幼苗的根系活力,叶片和根系中钙、铁、镁、锌的含量,降低植株体内的锰含量,均衡了植株中的营养平衡,缓解高锰胁迫的毒害作用。2、土壤酸化显著降低了苹果果实品质,施入硅肥明显提高了酸性果园土壤的pH值,随着硅处理浓度的提高,可溶性固形物和Vc含量逐渐升高,可滴定酸含量逐渐降低,同时提高了果实贮藏期的品质,且硅肥较石灰处理效果更加显著。酸性果园土壤条件下,硅肥处理使土壤中有效锰和有效铁的含量明显降低,从而使苹果植株各部位的锰含量均有不同程度的降低,但植株中铁的含量提高,改善了酸性果园土壤状况。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 土壤酸化现状及危害
• 1.1.1 土壤酸化现状
• 1.1.2 土壤酸化原因及危害
• 1.2 高锰胁迫对植物生理功能的影响
• 1.2.1 高锰胁迫对植物光合作用的影响
• 1.2.2 高锰胁迫对植物生长发育的影响
• 1.2.3 高锰胁迫对主要酶活性的影响
• 1.2.4 高锰胁迫对离子吸收的影响
• 1.3 植物硅营养
• 1.3.1 硅在土壤和植物体内的存在形态
• 1.3.2 硅在植物体内的吸收运输和分配
• 1.3.3 植物中硅的生理作用
• 1.3.4 硅对植物高锰毒害的影响及缓解机理
• 1.4 本研究的目的和意义
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料与处理方法
• 2.1.1 水培试验
• 2.1.2 大田试验
• 2.2 测定指标与方法
• 2.2.1 光合速率的测定
• 2.2.2 叶绿素含量的测定
• 2.2.3 根系活力的测定
• 2.2.4 主要酶指标的测定
• 2.2.5 果实品质的测定
• 2.2.6 土壤中微量元素含量的测定
• 2.2.7 植株中锰和铁含量的测定
• 2.3 数据分析
• 3 结果与分析
• 3.1 高锰胁迫条件下硅对平邑甜茶幼苗相关指标的影响
• 3.1.1 硅对高锰胁迫下平邑甜茶幼苗叶片光合参数日变化的影响
• 3.1.2 硅对高锰胁迫下平邑甜茶幼苗叶片叶绿素含量的影响
• 3.1.3 硅对高锰胁迫下主要酶活性的影响
• 3.1.4 硅对高锰胁迫下平邑甜茶幼苗叶片可溶性蛋白含量的影响
• 3.1.5 硅对高锰胁迫下平邑甜茶幼苗根系活力的影响
• 3.1.6 硅对高锰胁迫下平邑甜茶幼苗矿质元素的影响
• 3.2 硅对酸性果园土壤条件下果树生理指标及土壤锰、铁有效性的影响
• 3.2.1 不同浓度硅处理对果实品质的影响
• 3.2.2 不同浓度硅处理对苹果植株中锰和铁含量的影响
• 3.2.3 不同浓度硅处理对果园土壤中有效锰和铁含量的影响
• 3.2.4 不同浓度硅处理对果园土壤中有效硅含量的影响
• 4 讨论
• 4.1 硅对高锰胁迫下平邑甜茶幼苗生理指标的影响
• 4.2 不同浓度硅处理在大田酸性果园条件下对果树生理指标的影响
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的论文情况