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。