磷高效野生大麦有机磷吸收利用特征研究

发布时间：2017-03-22 05:14

  本文关键词：磷高效野生大麦有机磷吸收利用特征研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：磷是植物正常生长发育所必需的大量营养元素,然而,土壤磷素缺乏对作物的产量和品质的影响极大。土壤中大约20%～80%的磷是以有机磷的形式存在,有机磷为土壤磷库的重要组成部分。植酸态磷很难被作物直接吸收利用,为无效态磷素,是作物吸收的潜在磷源。提高作物对植酸磷的吸收利用能力,能有效地促进磷素资源的可持续利用。野生大麦是现代栽培大麦品种改良的重要遗传基因资源,研究磷高效基因型野生大麦对植酸态有机磷的高效吸收利用机制,对野生大麦磷营养性状的遗传改良具有重要的理论价值和现实意义。本研究以前期筛选得到的野生大麦磷高效基因型IS-22-30和IS-22-25,磷低效基因型IS-07-07为试验材料,通过土培和水培试验,研究了有机磷条件下,磷高效基因型野生大麦的根际土壤磷素营养特性、根系形态变化及生理反应,探讨了磷高效基因型野生大麦对有机磷高效吸收利用的生理机制。获得的主要研究结果如下：(1)野生大麦生物量和磷素积累量均在Pi处理时最大,Pi+Po处理其次,Po处理最小,且均显著高于CK处理。磷高效基因型单株生物量较低效基因型高23%-55%,磷素积累量高低效基因型12%-57%。各磷源条件下,磷高效基因型根际有效磷含量显著高于低效基因型,且各基因型均在根际呈现亏缺。根际土壤无机磷组分含量为Ca10-PO-PFe-PAl-PCa2-PCa8-P。Pi和Pi+Po处理时,磷高效基因型根际土壤Ca2-P含量显著低于低效基因型,Ca8-P、Al-P和Fe-P含量则呈相反趋势,Ca10-P和O-P含量在基因型间无差异。各基因型根际土壤有机磷组分含量高低顺序为中活性有机磷中稳性有机磷、高稳性有机磷活性有机磷。磷高效基因型土壤活性有机磷和中活性有机磷于根际呈现富集,而中稳性有机磷和高稳性有机磷则呈现亏缺。(2)随Po浓度增加,不同基因型野生大麦地上部、地下部生物量和磷素积累量呈显著增加趋势,而根冠比呈减小趋势,且磷高效基因型生物量和磷素积累量增幅较大。各Po水平下,磷高效基因型各部位生物量、磷素积累量和根冠比均较高。(3)随Po浓度增加,根际和非根际土壤酸性磷酸酶和植酸酶活性呈显著增加的趋势,磷高效基因型根际土壤酶活性显著高于低效基因型,是低效基因型的1.23-1.33倍和1.15～1.30倍。随Po浓度增加,不同磷效率野生大麦根际、非根际土壤有效磷含量逐渐增加,且磷高效基因型根际土壤有效磷含量显著高于低效基因型。不同磷效率野生大麦根际土壤各有机磷组分含量随Po浓度增加而显著增加。磷高效基因型根际土壤活性有机磷和中活性有机磷含量显著低于磷低效基因型,中稳性有机磷和高稳性有机磷在基因型间无差异。由于对有机磷的耗竭,根际土壤有机磷各组分含量低于非根际土壤。磷高效基因型根际土壤中活性较强的活性有机磷和中活性有机磷出现明显亏缺,其亏缺范围为0.64～1.12 mg·kg-1和13.8-33.9 mg·kg-1。(4)随Po浓度降低,磷高效基因型野生大麦总根长、总表面积和总体积呈增加趋势,分别较正常Po浓度(0.4mmol·L-1)高139.7%～146.0%,83.5%～117.5%和80.7%～119.3%。低Po浓度下,磷高效基因型根系各参数均显著高于低效基因型。低Po浓度下,磷高效基因型直径D0.16 mm的根长和根表面积分别较正常Po浓度高156.8%～161.5%和114.9%～147.1%。随Po浓度降低,磷高效基因型根系及其分泌酸性磷酸酶和植酸酶活性显著增强。低Po浓度下,磷高效基因型根系酸性磷酸酶和植酸酶活性增加了163.3%～172.2%和98.6%～121.2%,较低效基因型高14.4%～41.2%和23.1%～37.2%；磷高效基因型根系分泌酸性磷酸酶和植酸酶活性增加了157.8%～193.4%和172.4%～183.4%,较低效基因型高20.2%～45.7%和24.7%～51.4%。
【关键词】：野生大麦 磷高效 有机磷 根际特征 根系
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S512.3
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-10
• 符号说明10-13
• 第一章 绪论13-23
• 1 立题依据13-14
• 2 国内外研究现状14-20
• 2.1 土壤有机磷组分及其生物有效性14-15
• 2.2 植物对不同磷源的吸收利用差异15-16
• 2.2.1 无机磷源15-16
• 2.2.2 有机磷源16
• 2.3 植物磷素高效吸收特征16-20
• 2.3.1 根际土壤特征17-18
• 2.3.2 根系响应特征18-20
• 3 研究内容和技术路线20-23
• 3.1 研究内容20-21
• 3.1.1 磷高效野生大麦对不同磷源吸收利用差异20-21
• 3.1.2 磷高效野生大麦吸收利用植酸态有机磷的根际特征21
• 3.1.3 磷高效野生大麦吸收利用植酸态有机磷的根系响应特征21
• 3.2 技术路线21-23
• 第二章 磷高效野生大麦对不同磷源吸收利用差异23-34
• 1 材料与方法23-25
• 1.1 供试材料23-24
• 1.2 试验设计与处理24
• 1.3 测定项目及方法24-25
• 1.4 数据处理25
• 2 结果与分析25-30
• 2.1 生物量和磷素积累量25-26
• 2.2 根际土壤有效磷含量26-27
• 2.3 根际土壤无机磷各组分特征27-29
• 2.4 根际土壤有机磷各组分特征29-30
• 3 讨论30-33
• 4 小结33-34
• 第三章 磷高效野生大麦吸收利用植酸态有机磷的根际特征34-44
• 1 材料与方法34-36
• 1.1 供试材料34-35
• 1.2 试验设计与处理35
• 1.3 测定项目及方法35
• 1.4 数据处理35-36
• 2 结果与分析36-40
• 2.1 生物量、磷含量和磷素积累量36-38
• 2.2 根际土壤有效磷含量38-39
• 2.3 根际土壤有机磷组分特征39-40
• 2.4 根际土壤酸性磷酸酶和植酸酶活性40
• 3 讨论40-42
• 4 小结42-44
• 第四章 磷高效野生大麦吸收利用植酸态有机磷的根系响应特征44-57
• 1 材料与方法44-46
• 1.1 供试材料44-45
• 1.2 试验设计与处理45
• 1.3 样品采集与制备45-46
• 1.4 测定项目及方法46
• 1.5 数据处理46
• 2 结果与分析46-53
• 2.1 生物量和磷素积累量46-48
• 2.2 根系形态特征48-51
• 2.3 根系生理特征51-53
• 3 讨论53-55
• 4 小结55-57
• 第五章 全文主要结论与研究展望57-59
• 1 全文主要结论57-58
• 2 研究展望58-59
• 参考文献59-69
• 致谢69-70
• 攻读学位期间发表的学术论文情况70

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  本文关键词：磷高效野生大麦有机磷吸收利用特征研究，，由笔耕文化传播整理发布。

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