低pH对柑橘实生苗生长和相关生理特性影响的研究

发布时间：2020-10-12 03:13

　　 世界上约30%的不冻土为酸性土壤,大约12%的农作物种植在酸性土壤上。更严重的问题是,由于不合理的农业措施和环境问题,土壤酸度日益增加。柑橘为常绿果树,多种植于酸性和强酸性土壤,容易受到低pH(H+)的危害。目前,有关低pH对柑橘生理生化方面影响相关的报道甚少。基于此,本文以pH 6、pH 5(对照)、pH 4、pH 3和pH 2.5处理9个月的雪柑(Citru sinensis)和酸柚(Citrus grandis)实生苗为试验材料,通过砂培法研究了低pH对柑橘生长、叶片气体交换、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)活性、叶绿素(Chl)a荧光、Chl含量、根茎叶营养元素(N、P、Ca、Mg、S、Fe、Mn、Cu、B和Zn)含量、根叶可溶性蛋白质含量、相对含水量(RWC)、电解质渗漏以及活性氧(ROS)代谢[即H202和超氧阴离子产生速率、丙二醛(MDA)含量、抗氧化物质(还原型和氧化型抗坏血含量及其比,以及还原型和氧化型谷胱甘肽含量及其比)、参与抗氧化的酶(抗坏血酸过氧化物酶、愈创木酚过氧化物酶、单脱氢抗坏血酸还原酶、脱氢抗坏血酸还原酶、谷胱甘肽还原酶、超氧物岐化酶、过氧化氢酶、抗坏血酸氧化酶、磷酸甘露糖异构酶、ATP硫酸化酶、半胱氨酸合成酶、谷胱甘肽S转移酶、谷胱甘肽合成酶、5'-腺苷磷酸硫酸还原酶、亚硫酸盐还原酶、谷氨酰胺合成酶和γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶)活性]和甲基乙二醛(MG)代谢(即:MG含量、乙二醛酶I和乙二醛酶Ⅱ活性)的影响,旨在从生理生化水平揭示柑橘低pH毒害及柑橘耐酸的原因,为柑橘高产优质栽培提供科学依据。主要研究结果如下:1.与pH 5相比,仅pH 2.5大大地降低柑橘实生苗根茎叶和整株植株干重(DW),pH 3仅轻微抑制实生苗生长,pH 4几乎不影响实生苗的生长,pH 5下实生苗生长达到最佳。整个实验期间,所有处理均无实生苗死亡现象发生。所有这些结果均表明,柑橘对低pH值不敏感。此外,许多与气体交换、Chl a荧光、ROS和MG代谢相关的生理参数也仅在pH 2.5下发生改变,进一步证实了柑橘对低pH并不敏感的观点。2.在pH2.5下,有许多须根腐烂死亡,即使活的根也变成了不正常的深褐色。pH对根ROS和MG代谢(抗坏血酸代谢)的影响大于对叶片的影响;低pH下抗坏血酸代谢受损可能是根死亡和生长受制的原因。低pH可能首先直接伤害柑橘根生长和功能,从而影响水分和营养的吸收,进而限制地上部生长。3.pH 2.5下叶C02同化减少可能主要是非气孔限制所致,因为pH 2.5增加或并不显著影响胞间CO2浓度,随胞间CO2浓度的增加叶CO2同化减少。pH 2.5下叶光合能力下降可能是光合电子传递受阻、电子传递速率(ETR)下降和ROS产生增加,以及水分和N、P、Ca和Mg等养分吸收减少的联合作用所致。4.本研究仅在pH 2.5处理的酸柚叶片上观察到斑驳漂白叶。此外,pH 2.5对酸柚叶CO2同化、水分利用效率、Chl含量、Chl a荧光(OJIP)曲线和许多荧光参数、根叶总的可溶性蛋白质含量和电解质渗漏,以及根叶ROS和MG代谢的影响比对雪柑大。雪柑似乎比酸柚稍耐低pH。总之,低pH下抗坏血酸代谢受损可能是根死亡和生长受抑的原因;低pH首先直接损伤根生长和功能,从而影响水分和营养的吸收,进而限制了地上部生长。
【学位单位】：福建农林大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S666
【部分图文】：

ｐＨ?２．５处理大大降低了柑橘实生苗根垄叶和整株植株的十重，ｐＨ??３仅轻微抑制实生苗的生长，ｐＨ?４几乎不影响实生苗的生长；在ｐＨ?５时实生苗??生长达到最大值（图３－１和３－２）。在ｐＨ?２．５处理下观察到许多腐烂的须根，并??且活的根系也变为深褐色（图３－２Ａ和Ｄ）。在ｐＨ?２．５处理下有４株酸柚实生苗??出现了斑驳的白叶（图３－２Ｂ）。直到试验结束，任何ｐＨ处理的酸柚和雪柑实生??苗均无死苗现象发生。??．１４??＾￣：?：???２５?广??Ａ?？?Ｃ．?ｓｉｎｅｎｓｉｓ?ａｂ?〇??—１２?－?□?Ｃ．?ｇｒａｎｄｉｓ?ａ?工?Ａ?ａｂｃ?２０??ｌｎ?ａｂ?．?ａｂｆ?．?ｃ?ｂｅ?ｂｅＦｉ?２０??Ｂ?°?ａ?ａ?ｇｂ?Ｄ??＾２０?－?Ｔ?＾?ｉ?ｂｅ?ａｂｅｒｈ?ｊ＾ａｂｃ??｜１５－?ｉｄｉｎｉｎ｜ｎ?Ｉｎ；４％??２．５?３?４?５?６?２．５?３?４?５?６??ｐＨ?ｐＨ??图３－丨ｐＨ对雪柑和酸柚实生苗根（Ａ）、茎（Ｂ）、叶（Ｃ）和整株（Ｄ）干重量的影响??Ｆｉｇｕｒｅ?３－１?Ｅｆｆｅｃｔｓ?ｏｆ?ｐＨ?ｏｎ?ｒｏｏｔ?（Ａ），?ｓｔｅｍ?（Ｂ），?ｌｅａｆ?（Ｃ），?ａｎｄ?ｗｈｏｌｅ?ｐｌａｎｔ?（Ｄ）?ＤＷ?ｏｆ?Ｃｉｔｒｕｓ??ａｎｄ?ＣＶ／ｎ／ｓ?ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ．?Ｂａｒｓ?ｒｅｐｒｅ

第三章结果与分析??３．１．２?ｐＨ对叶片气体交换、Ｒｕｂｉｓｃｏ活性和色素含量的影卩向??如图３－３所示，当ｐＨ从６降为３时，叶片Ｃ０２同化、气孔导度、蒸腾速率??和Ｒｕｂｉｓｃｏ活性变化甚少，但在ｐＨ?２．５下，这４个参数均大大降低。在ｐＨ?２．５??处理的叶片中，其ＷＵＥ比在ｐＨ?５处理的叶片低。在任一?ｐＨ处理下，所有这５??个参数在两种柑橘间均无显著差异。除ｐＨ?２．５处理的酸柚叶片胞间Ｃ〇２浓度轻??微较高外，其余处理间胞间Ｃ０２浓度无显著性差异。??國｜??图３－２?ｐＨ对酸柚（Ａ－Ｂ）和雪柑（Ｃ－Ｄ）实生苗生长的影响??Ｆｉｇｕｒｅ?３－２?Ｅｆｆｅｃｔｓ?ｏｆ?ｐＨ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｇｒｏｗｔｈ?ｏｆ?Ｃｉｔｒｕｓ?ｇｒａｎｄ?ｉｓ?（Ａ－Ｂ）?ａｎｄ?Ｃｉｔｒｕｓ?ｓｉｎｅｎｓｉｓ?（Ｃ－Ｄ）??ｓｅｅｄｌｉｎｇ．??１６??

ｆｉｖｅ?（ｐＨ）?ｆａｃｔｏｒｉａｌ?ＡＮＯＶＡ．?Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｌｅｔｔｅｒｓ?ａｂｏｖｅ?ｔｈｅ?ｂａｒｓ?ｉｎｄｉｃａｔｅ?ａ?ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ?ａｔ?Ｐ＜??０．０５．??从图３－４中可见，当ｐＨ从２．５增加到３时，叶片Ｃｈｌ?ａ、Ｃｈｉｂ、Ｃｈｌａ＋ｂ和??Ｃａｒ含量大大增加，之后随着ｐＨ的增长，它们维持不变或仅轻微变化。在ｐＨ?２．５??下，雪柑叶片Ｃｈｌ?ａ、Ｃｈｉｂ和Ｃｈｌａ＋ｂ含量高于酸柚叶片；但在ｐＨ３－６下，这３??个参数在雪柑和酸柚叶间无显著差异。此外，Ｃｈｌ?ａ／ｂ比和Ｃａｒ／Ｃｈｌ比在１０个处??理组合间差异不大，唯一例外是，ｐＨ?２．５处理雪柑的Ｃａｒ／Ｃｈｌ比显著低于其它９??个处理。??叶片Ｃ０２同化随气孔导度、Ｒｕｂｉｓｃｏ活性、Ｃｈｌａ、Ｃｈｉｂ或Ｃｈｌａ?＋?ｂ浓度的??增加而增加
【参考文献】

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本文编号：2837552