不同磷素水平对盐胁迫下海滨锦葵生长的影响

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我们以海滨锦葵为实验材料,盆栽条件下,研究了不同磷素营养水平(0.1mM、0.5mM、1mM、1.5mM、2mM、3mM、4mM)对其在盐胁迫(200mMNaCl)下海滨锦葵的生长、生理特性、光合气体交换、PSⅡ光化学特性、离子分布等方面的影响,以明确盐胁迫对海滨锦葵磷素需求的影响,了解海滨锦葵在盐胁迫下适宜的施磷量,为其在盐碱地合理施肥和引种提供理论依据。实验结果如下:1.不同磷素水平对盐胁迫下海滨锦葵生长状况的影响在无盐和200mM NaCl处理下,海滨锦葵的干鲜重、株高、单株分枝总长度都随磷素水平的升高先增大后减小;无盐处理在磷素区间1mM~2mM下达到最大,但200mM NaCl处理下,在磷素区间1.5mM~3mM下达到最大,高磷处理各指标有所降低;表明适宜的磷素浓度可以有效缓解NaCl胁迫,盐渍生境使海滨锦葵需磷量增加,磷素区间升高。2.不同磷素水平对盐胁迫下海滨锦葵光合气体交换的影响在无盐和NaCl处理下,海滨锦葵的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)以及实际光化学效率(ΦPSII)随磷素水平的升高先增大后减小,而胞间二氧化碳浓度(Ci)先下降后上升;光合各项指标表明海滨锦葵在盐胁迫下需磷水平增加。200mM NaCl处理下,Pn明显下降,Gs下降,而Ci有所上升,表明气孔限制因素与非气孔限制因素共同起作用。低磷条件下,Pn下降,CO2同化速率降低,使Ci上升;适宜磷范围内,随着磷浓度增加,Pn增强,CO2同化速率升高,Ci下降;磷过高,不利于光合进行;适宜磷可缓解盐对光合的抑制作用,盐胁迫下,海滨锦葵光合最适磷素区间幅度增加。3.不同磷素水平对盐胁迫下海滨锦葵光能分配利用的影响盐胁迫下海滨锦葵光化学猝灭系数(qP)降低,而非辐射能量耗散(NPQ)升高,200mM NaCl处理与对照相比差异显著;说明盐胁迫导致海滨锦葵光化学转化效率降低,非光化学途径耗散增加,保护PSII反应中心免受光抑制伤害。低磷条件下,qP较低,PSII光化学转化低,碳同化效率下降,光合机构激发能过剩,非辐射能量耗散加强,NPQ增加;适宜磷素范围内,随磷水平增加,光化学能转化升高,热耗散降低。磷素营养可在一定程度上增强海滨锦葵在盐胁迫下的光化学耗散能力。4.不同磷素水平对盐胁迫下海滨锦葵PSII光化学特性的影响盐胁迫下海滨锦葵PHI(Po)稍有下降,但差别不显著,说明了盐胁迫对最大光化学效率的影响不大;盐胁迫下PHI(Eo)整体变化趋势与PHI(Po)相似,有所下降,但差异显著;PHI(Do)整体变化趋势与PHI(Eo)相反,盐胁迫下PHI(Do)高于CK处理,且差异显著,表明盐处理下海滨锦葵非光化学途径耗散增加,保护PSII反应中心免受光抑制伤害。相应的ETo/CSm与DIo/CSm变化趋势相反,盐胁迫下海滨锦葵ETo/CSm降低,而DIo/CSm升高,再次说明了盐胁迫下,海滨锦葵光化学转化效率降低,非光化学途径耗散增加。Vj表示J点的相对可变荧光,盐胁迫下,Vj升高,且与CK差异显著。同一盐度下,海滨锦葵PHI (Po)、 PHI (Eo)随着磷素水平的升高逐渐升高,高磷水平下,略有下降;CK组PHI (Po)、PHI (Eo)均在磷素区间1mM~2mM达到最大;200mM NaCl处理组,PHI (Po)在磷素区间1.5mM~2mM达到最大,PHI (Eo)在磷素区间2mM~3mM达到最大;说明低磷影响光化学能的转化,可能由于磷的缺乏,限制了光合磷酸化,从而影响各种电子的传递,使碳同化效率下降。PHI (Po)受磷素水平影响的程度大于受盐胁迫的影响程度。同一盐度下,PHI(Do)随着磷素水平的升高逐渐下降,高磷水平下,略有上升,但上升不明显;磷素的升高促进了光能中用于电子传递的量子产额,使用于热耗散的量子产额比率减少;CK处理组PHI (Do)在磷素区间1mM~2mM达到最低,而NaCl处理组在磷素区间2mM~3mM达到最低,此时电化学能转化最高。同一盐度处理下,一定磷水平范围内,Vj随着磷素水平的升高逐渐下降,低磷下(0.1mM、0.5mM)与适宜磷水平间差异显著,表明磷素营养的增加可以增加反应中心的开放程度,促进激发能的传递;CK处理组Vj在磷素区间1mM~2mM达到最低,而NaCl处理组在磷素区间1.5mM~3mM达到最低。以上PSII光化学特性指标集中说明盐胁迫下海滨锦葵需磷量有所增加。5.不同磷素水平对盐胁迫下海滨锦葵离子含量的影响海滨锦葵具有一定的拒盐特性,盐胁迫下,根部Na+含量明显高于叶片,根部具有积累Na+和选择性向叶片运输K+的能力;适宜磷素范围内,磷会增加海滨锦葵对Na+、K+吸收的选择性,促进根K+的吸收和向叶片运输,使海滨锦葵叶片Na+/K+降低。盐胁迫下,磷素通过参与了多种光保护机制,从增加热耗散和增加光化学能的利用等方面消耗盐胁迫下的过多激发能,减轻PSII反应中心负荷,保护光合机构,因此,盐胁迫下海滨锦葵需磷水平增加。
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