不同pH条件下闽楠幼苗和樟树幼苗发育生理研究

发布时间：2020-07-30 09:20

【摘要】：近年来土壤酸化和土壤盐碱化已经成为众所周知的环境问题。伴随着工业建设、城市开发和不正确的灌溉、施肥方式,致使土壤酸化、碱化的现象日趋严重。同时江汉平原作为冲积平原,其土壤多呈酸性;我国西南大部地区和长江流域也为酸雨的重灾区,这一系列原因也造成了土壤酸化,植物难以适应。而沿海地区、工业修复地等地段的土壤也多碱害,造成植物生长状况不良。基于这一环境背景下,本文展开了关于樟树(Cinnamomum bodinieri Levl.)和闽楠(Phoebe bournei(Hemsl.)Yang.)对于环境酸碱度适应性的研究。在此背景下,本文将河沙作为基质,以HCl和NaOH调节1倍hoagland溶液的pH值至4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、8.5、9.0作为7个不同处理,浇灌闽楠和樟树幼苗,通过生长指标、光合色素及光合参数、质膜稳定性、渗透调节物质含量4个方面,研究闽楠和樟树生在不同酸碱度下的生长情况,对闽楠和樟树的耐酸、碱能力进行分析。试验结果表明:(1)生长发育方面:酸性环境pH4.0~pH6.0条件下对闽楠幼苗生长均具备一定程度的促进作用,在酸处理的条件下,植株幼苗对光能的利用率更高,从而促进闽楠生长,表明闽楠幼苗具备一定的耐酸性。在碱性环境pH8.0~pH9.0条件下对闽楠幼苗生长受到抑制,且随pH值的升高,闽楠幼苗受害程度加重。酸性较强的pH4.0环境和强碱环境pH8.5、pH9.0都对樟树幼苗的生长有不同程度的抑制作用,但并未影响到樟树幼苗的正常生理发育活动。樟树在各处理下均未表现出受害现象。(2)光合作用方面:光合色素在闽楠幼苗叶片中的含量,在pH4.0处理下达到最高水平,在pH5.0和pH9.0处理下次之。在pH7.0条件下为最低水平;光合色素在樟树幼苗叶片中的含量,在pH6.0和pH8.5处理下达到最高水平,而在pH4.0、pH5.0和pH9.0处理下受到显著抑制。不同pH值对光合参数的影响中,闽楠幼苗净光合速率和蒸腾速率在pH6.0条件下达到最高水平,气孔导度和胞间二氧化碳浓度在pH4.0条件下最高,而在碱性条件pH9.0处理下各项光合参数都较低,其中,净光合速率和蒸腾速率在pH4.0条件下最低;樟树幼苗净光合速率在pH4.0处理下达到最大值,蒸腾速率、气孔导度和胞间二氧化碳浓度在pH5.0条件下达到最大值,pH8.5处理次之,而各项光合参数均在pH8.0条件下达到最低水平。(3)质膜透性方面:闽楠幼苗在pH9.0和pH8.5的生长环境下,质膜稳定性和活性氧动态平衡都受到严重损害,SOD活性在试验后期迅速降低,碱胁迫下幼苗叶片内积累了大量自由基,超出其承受范围,表明闽楠幼苗对pH9.0和pH8.5的环境不耐受;但在pH4.0处理下表现出良好的耐受性。樟树幼苗则在pH4.0处理和pH9.0处理下,质膜透性都造成一定程度的损伤,但仍在其耐受范围之内,可以通过提高抗氧化酶活性有效清除多余的自由基,维护质膜的稳定性。(4)渗透物质含量方面:闽楠幼苗在pH4.0处理下叶片相对含水率最高,通过TSS、SP、Pro的含量分析发现,通过积累可溶性渗透物质,闽楠有效地维持了细胞内的正向压力,降低外部渗透势,使得植物叶片的相对含水率处于最高水平,表明pH4.0处理下闽楠幼苗能够维持正常的细胞渗透势;而在碱性处理,尤其是在pH8.5和pH9.0处理下,闽楠幼苗虽然提高了TSS和SP的含量,仍不足以维持细胞的渗透势,进而表现在叶片相对含水率降低;在试验后期Pro含量骤降,表明碱胁迫对闽楠幼苗的损害程度严重,正常生理活动受到抑制,脯氨酸积累过程受阻。樟树仅在pH4.0处理下叶片相对含水率较低,其余各处理下均通过提高TSS和SP含量,维持细胞正常的渗透势,同时通过制造Pro清除自由基,维持正常的生理活动。综合分析闽楠幼苗各个时期的生长和生理指标发现,闽楠幼苗pH4.0~pH6.0内生长良好,对酸性环境有良好的耐受性,pH4.0的酸性环境下仍在其耐受范围内,且对幼苗生长有显著的促进作用;而pH8.0及以上的环境则会对闽楠幼苗生长发育造成抑制。樟树在pH4.0~pH9.0的范围内都能正常生长,但pH4.0和pH9.0的强酸、强碱环境虽不足以影响到樟树的生长发育,但对生理活动会产生一定程度的抑制。
【学位授予单位】：长江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S792.24;S792.23
【图文】：

闽楠,株高

在第 45 天时虽处于较高水平，但已显著低于处理 M2（pH5.0）（图1）。图 1 不同处理下闽楠的株高Fig.1 The plant height of P. bournei seedlings in different treatments

樟树,株高,闽楠

理间均存在显著性差异；其他酸性条件 Z1、Z2 处理下的樟树株高和 Z7 处理处于同一水平，显著高于 Z4~Z6 处理下的樟树株高（图 2（b））。试验第 30 天时，酸性处理 Z1~Z3 下的株高显著高于其他处理，其中 Z3 处理显著高于 Z1、Z2，Z和 Z2 处理间差异性不显著；中性和碱性条件下樟树的株高均低于酸性条件，Z6处理处于同时期株高最低水平，且和各处理之间差异性显著，而 Z4、Z5、Z7 三个处理间差异不显著（图 2（c））。截止试验结束时，不同酸碱条件下的樟树株高已呈现出明显的规律：pH4.0~pH6.0（处理 Z1~Z3）条件下，樟树幼苗的株高随 pH值的降低逐渐升高；当 pH 值大于 6.0 时，樟树幼苗株高随 pH 值增大而降低，且和其他三个处理间存在显著差异（图 2（d））。从不同酸碱度对闽楠幼苗和樟树幼苗株高的影响上来看，闽楠幼苗的株高受环境 pH 值的影响更大，不同处理间的差异随处理间 pH 值差异的增大而增大，且酸性条件对闽楠株高的影响显著优于碱性条件；樟树幼苗株高的变化虽受环境 pH 值的影响，但各处理间株高长势的差异相对较小，pH 值对樟树幼苗株高的影响不敏感；闽楠幼苗和樟树幼苗的株高都在酸性处理下收到促进，碱性处理下收到抑制且随着碱性的增强闽楠和樟树株高的受抑制程度越大。

闽楠,幼苗,酸碱度,生长条件

在不同酸碱度的环境下，闽楠幼苗地径均随时间的推移呈增大态势，长势致，其中 M3 处理下闽楠幼苗地径增幅最大，从试验进行的第 15 天至试验结在各处理中呈最高水平；而 M7 处理下的闽楠幼苗地径增幅最小，从试验进 30 天起已明显低于其他处理。截止试验结束时，闽楠幼苗地径增幅最低的7，仅为增幅最大的处理 M3 的 82.05%。试验各处理之间的差异性随时间的推移而增大。在试验的第 15 天，处理于最高水平，处理 M5、M7 处于最低水平，且和 M3 处理存在显著性差异，他 4 个处理（M1、M2、M4、M6）均处于同一水平，且和处理 M3、M5、处理之间均不存在显著性差异（图 3（b））；当试验进行到第 30 天时，各的闽楠幼苗地径大小处于 3 个水平，且各水平之间存在显著性差异：其中 M理最高，M1、M2、M4、M5、M6 次之，M7 处理处于最低水平（图 3（c）试验进行到第 45 天时，不同酸碱度的生长条件对闽楠地径的影响，已呈现规律：在 pH4.0~pH6.0（处理 M1~M3）条件下，闽楠幼苗地径随 pH 值的升升高，当 pH 值大于 6.0 时（处理 M4~M7）闽楠幼苗地径随 pH 值的升高而图 3（d））。

【相似文献】