等滲Ca(NO3)2和NaC1脅迫對黃瓜幼苗傷害機(jī)理的研究.pdf

1、黃瓜是世界性的重要蔬菜作物，也是我國設(shè)施栽培的主要蔬菜作物之一。由于其根系分布較淺，具有喜肥不耐肥的特點(diǎn)，容易發(fā)生鹽害。土壤次生鹽漬化已成為影響設(shè)施黃瓜生產(chǎn)的主要障礙之一，其主要脅迫陰離子為NO3-，陽離子為Ca2+。以往的鹽脅迫研究大多集中在NaCl脅迫對蔬菜植株傷害的生理機(jī)制上，而針對設(shè)施土壤鹽漬化對蔬菜作物傷害的研究報道較少。本研究以耐鹽性較弱的黃瓜品種律春2號(’)為試材，采用營養(yǎng)液栽培，比較了56 mmol·L-1 Ca(NO

2、3)2和84 mmol·L-1NaCl脅迫對黃瓜幼苗傷害及其對生理生化特性影響的差異。主要研究結(jié)果如下:
　　 等滲Ca(NO3)2和NaCl脅迫下，黃瓜幼苗鮮重、干重均顯著下降，且NaCl脅迫傷害的程度大于Ca(NO3)2脅迫。NaCl脅迫主要通過傷害根系來抑制植株的生長，表現(xiàn)為根系活力下降、根系質(zhì)膜透性增大、Na+大量積累、K+含量顯著下降、Na+/K+明顯上升，根冠比(R/T)下降;而Ca(NO3)2脅迫對根系質(zhì)膜透性、K

3、+含量、Na+/K+的影響均小于NaCl脅迫，且根系活力和根冠比(R/T)上升，但Ca(NO3)2脅迫后葉片含水量和滲透調(diào)節(jié)能力小于NaCl脅迫;NaCl脅迫下植株滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)以可溶性糖為主，而Ca(NO3)2脅迫下以可溶性蛋白為主。結(jié)果表明，NaCl脅迫對黃瓜幼苗的傷害大于等滲Ca(NO3)2脅迫，NaCl主要通過破壞根系質(zhì)膜結(jié)構(gòu)等影響植株生長，而Ca(NO3)2主要引起地上部生理干旱影響植株生長。
　　 Ca(NO3)2脅迫

4、下，根系生物量下降了29.23％，根系總長度顯著降低，但側(cè)根密度與根系平均直徑卻顯著增加，根尖膨大短粗，根系整體呈簇生狀;而NaCl脅迫下，根系生物量下降了43.08％，根系總長度下降的幅度小于Ca(NO3)2脅迫，但側(cè)根密度與根系平均直徑均顯著減小，根尖纖細(xì)，根系外觀細(xì)小。說明，NaCl脅迫對根系的傷害程度大于等滲的Ca(NO3)2脅迫，根系形態(tài)的變化與兩種鹽脅迫對根系造成的不同傷害密切相關(guān)。
　　 兩種鹽脅迫均降低了黃瓜葉片

5、光合色素含量，且NaCl脅迫后下降的幅度大于Ca(NO3)2脅迫。Ca(NO3)2脅迫后，葉綠體大部分與細(xì)胞壁脫離，基粒片層數(shù)減少，基粒類囊體減少，而基質(zhì)類囊體增多;等滲的NaCl脅迫后，葉綠體結(jié)構(gòu)變形，基粒片層膨脹、松散，片層之間界限模糊，嗜餓顆粒明顯增多。Ca(NO3)2脅迫后凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、原初光能轉(zhuǎn)換效率(Fv/Fm)、光合電子傳遞量子效率(ΦPSⅡ)和光化學(xué)猝滅系數(shù)(qP)下降的幅度均小于NaCl脅迫。C

6、a(NO3)2脅迫下植株的胞間CO2濃度(Ci)呈下降趨勢，而NaCl脅迫下Ci呈升高趨勢。綜上所述，Ca(NO3)2脅迫并未破壞PSⅡ反應(yīng)中心，主要通過氣孔限制引起Pn下降;而NaCl脅迫嚴(yán)重破壞了葉綠體超微結(jié)構(gòu)，并對PSⅡ反應(yīng)中心造成損傷，主要通過非氣孔因素限制引起Pn下降。
　　 NaCl脅迫下，黃瓜幼苗根、莖、葉中K+、Mg2+含量顯著下降，而Na+含量大幅上升，Ca2+含量在葉片中下降、在根系和莖中大幅累積; Ca(N

7、O3)2脅迫下，植株體內(nèi)根、莖、葉中Ca2+含量顯著上升，K+和Mg2+含量均明顯下降，其中Mg2+下降的幅度較大。微量元素測試顯示，NaCl脅迫促進(jìn)了根系中Fe2+、Cu2+和Zn2+的累積，抑制了Mn2+的吸收;而Ca(NO3)2脅迫促進(jìn)了根系中Mn2+和Zn2+的累積，抑制了Cu2+的吸收。綜上所述，NaCl脅迫主要通過增加葉片Na+含量、降低K+、Ca2+含量同時促進(jìn)根系中過量積累Cu2+來抑制植株生長;而等滲的Ca(NO3)2