硅對水培大蒜生長及生理生化特性的影響.pdf

1、土壤中硅的含量僅次于氧，居第二位。同時(shí)硅也是高等植物體中重要的無機(jī)組成成分。作為一種公認(rèn)的有益元素，硅在提高作物產(chǎn)量、改善產(chǎn)品品質(zhì)以及提高作物抗逆性方面有非常重要的作用。十幾年來不少學(xué)者在水稻、小麥、甘蔗等作物上做了大量硅肥試驗(yàn)研究，取得了積極的效果。但是關(guān)于硅對大蒜生理生化特性的影響至今還沒有相關(guān)報(bào)道。因此本試驗(yàn)通過深液流水培方式，以“金鄉(xiāng)白皮蒜”為試材，設(shè)置5個(gè)硅濃度水平（0、0.75、1.5、2.25、3.0 mmol·L-1）研

2、究了硅對大蒜生長、光合特性、產(chǎn)量、品質(zhì)、酶活性及氮磷鉀吸收特性的影響，從而弄清大蒜對硅素的需求規(guī)律，為大蒜合理施用硅肥提供理論參考。
　　研究結(jié)果如下:
　　1.營養(yǎng)液中加硅顯著促進(jìn)了大蒜根系、假莖、葉片以及鱗莖內(nèi)SiO2含量的增加，并且各器官內(nèi)SiO2含量與營養(yǎng)液中硅素水平是呈正相關(guān)的，在3.0 mmol·L-1硅處理中最大，分別比不施硅處理增加了2638.79％，177.28％，404.29％和141.80％;而且硅在大

3、蒜植株各不同器官內(nèi)的分布也不均勻，其含量大小順序?yàn)楦诀[莖＞假莖＞葉片。
　　2.適宜水平的硅（1.5 mmol·L-1）顯著促進(jìn)了水培大蒜根系生長，提高了根系活力，與對照相比根系鮮質(zhì)量，根長以及根系數(shù)目分別增加了74.35％，18.56％和17.85％，根系活力提高了32.90％。同時(shí)大蒜植株鮮重、株高、假莖長、假莖粗、葉寬和葉面積也均隨營養(yǎng)液中硅濃度的提高出現(xiàn)不同程度的增加，1.5 mmol·L-1硅水平下效果最好，而且硅對大

4、蒜形態(tài)指標(biāo)的促進(jìn)作用在大蒜生育中后期比生育前期表現(xiàn)的更明顯。此外，供硅還顯著提高了蒜薹和鱗莖的產(chǎn)量，與不加硅處理相比，加硅使蒜薹鮮重增加了13.12％～53.64％，鱗莖鮮重增加了20.16％～44.87％;除了增加產(chǎn)量外，硅還明顯提高了鱗莖的外觀品質(zhì)，與不施硅處理相比，大蒜鱗莖橫莖增加了3.62％～23.73％，鱗莖高度也增加了15.11％～27.12％。
　　3.在0～1.5 mmol·L-1范圍內(nèi)，大蒜葉片色素含量、凈光合速

5、率及氣孔導(dǎo)度均隨營養(yǎng)液中硅濃度的增加而升高，當(dāng)硅濃度高于1.5 mmol·L-1時(shí)，則隨其升高而降低;蒸騰速率的變化趨勢則恰好相反，隨硅濃度增加先降低后升高，Si1.5處理中最低，與對照相比降低了17.78％;但硅對胞間CO2濃度影響則不明顯。此外，硅還顯著提高了大蒜葉片內(nèi)硝酸還原酶的活力，增強(qiáng)了氮素還原水平，促進(jìn)了有機(jī)氮化合物的合成;同時(shí)葉片細(xì)胞內(nèi)過氧化產(chǎn)物MDA的含量明顯降低，這與硅顯著增強(qiáng)了葉片細(xì)胞內(nèi)SOD、POD和CAT等抗氧化

6、酶活性，維持了細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)的穩(wěn)定性有非常密切的關(guān)系。
　　4.大蒜葉片、假莖、蒜薹和鱗莖中可溶性糖、游離氨基酸、維生素C含量均隨營養(yǎng)液中硅濃度增加呈先增加后降低的趨勢。1.5 mmol·L-1硅水平下可溶性糖含量最高，與對照相比葉片和假莖分別增加了21.28％～36.21％和27.53％～41.96％，蒜薹和鱗莖分別增加了21.89％和23.74％。維生素C和游離氨基酸含量則在Si2.25處理中最高。營養(yǎng)液中加硅降低了大蒜葉片中可

7、溶性蛋白的含量，但顯著提高了其在假莖、蒜薹和鱗莖中的含量，說明硅可能促進(jìn)了可溶性蛋白的合成及由葉片向產(chǎn)品器官中的轉(zhuǎn)移。同時(shí)本試驗(yàn)中無論是大蒜葉片、假莖，還是蒜薹和鱗莖，其大蒜素含量均出現(xiàn)不同程度的降低，葉片和假莖中大蒜素含量在2.25 mmol·L-1硅水平下最低，蒜薹和鱗莖中大蒜素含量最低值則是出現(xiàn)在了1.5 mmol·L-1硅處理中。
　　5.營養(yǎng)液中加硅對大蒜對氮磷鉀吸收的影響比較復(fù)雜。苗期加硅促進(jìn)了大蒜對氮素的吸收，生長后

8、期則表現(xiàn)出一定的抑制作用。不過在大蒜整個(gè)生育過程中，施硅均促進(jìn)了大蒜對磷素的吸收，各器官（葉片、假莖和鱗莖）內(nèi)磷素含量較不施硅處理均顯著增加，1.5 mmol·L-1硅素水平下最有利于大蒜對磷素的吸收。本試驗(yàn)向營養(yǎng)液中添加低濃度的硅(0～1.5 mmol·L-1)時(shí)能促進(jìn)大蒜對鉀素的吸收，但當(dāng)硅濃度高于1.5 mmol·L-1時(shí)則會(huì)對大蒜吸收鉀素產(chǎn)生一定的抑制作用，最有利于大蒜吸收鉀素的硅濃度出現(xiàn)在了0.75～1.5 mmol·L-1。