栽培葡萄摩爾多瓦對鹽脅迫的生理生態(tài)響應(yīng).pdf

1、在銀川市賀蘭縣，大田試驗(yàn)正常條件下，使用低鹽(L，0.1mol·L-1)、中鹽(M，0.3mol·L-1)和高鹽(H，0.5mol·L-1)三個不同鹽水濃度梯度對葡萄品種摩爾多瓦(Moldova)進(jìn)行灌溉，將清水灌溉設(shè)為對照(CK)。經(jīng)過三次鹽水灌溉處理，測量了Moldova生長量、產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)、以及葡萄葉片的氣體交換特性、葉綠素?zé)晒狻⑷~片脯氨酸、可溶性糖和葉綠素含量。此外，還測定了鹽水灌溉下的土壤水分和土壤理化性質(zhì)。研究結(jié)果如下:<

2、br>　　 一、鹽脅迫對Moldova生長量、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響
　　 鹽脅迫的加劇會顯著的降低Moldova的生長量和產(chǎn)量。高鹽處理(H)對Moldova生長量的影響較為嚴(yán)重，其中對7月份生長量的影響最為嚴(yán)重。在7月份，低鹽處理(L)的Moldova絕對生長量降低了7.61％，中鹽處理(M)降低了32.81％，高鹽處理(H)降低了42.78％。同時發(fā)現(xiàn)低鹽處理(L)對Moldova生長的影響較小，說明Moldova對鹽脅迫具有

3、一定的抗性。從葡萄產(chǎn)量上來看對照組(CK)的畝產(chǎn)約為1632.8kg，低鹽處理(L)的畝產(chǎn)約為1403.7kg，中鹽處理(M)的畝產(chǎn)約為928.59kg，高鹽處理(H)的畝產(chǎn)約為917.49kg。相對于對照組(CK)，低鹽處理(L)畝產(chǎn)降低了14.03％，中鹽處理(M)畝產(chǎn)降低了43.13％，而高鹽處理(H)畝產(chǎn)降低了43.81％。而產(chǎn)生這些影響的原因主要是由于鹽脅迫所導(dǎo)致的光合作用的下調(diào)，具體會在后面論述。
　　 但是鹽脅迫也

4、會提高會略微提高果實(shí)的品質(zhì)。相對于對照組(CK)，低鹽處理(L)Moldova葡萄果實(shí)的總糖含量提高了13.08％，中鹽處理(M)提高了13.08％，高鹽處理(H)則提高了18.46％?？偹岷蚔c含量變化則并不明顯。
　　 二、鹽脅迫對Moldova氣體交換的影響
　　 試驗(yàn)觀測了不同濃度鹽脅迫處理下，Moldova葡萄葉片凈光合作用Pn的日進(jìn)程的曲線。四個處理的曲線盡管數(shù)值不同，但是外形相似，均為典型的雙峰型曲線，都在

5、早上10:00時達(dá)到第一個峰值，一天中凈光合作用最高值處理CK約為14.37μmol(CO2)·m-2·s-1，處理L約為12.67μmol(CO2)·m-2·s-1，處理M約為10.70μmol(CO2)·m-2·s-1，處理H約為11.78μmol(CO2)·m-2·s-1。一天之中的平均值處理CK約為8.26μmol(CO2)·m-2·s-1，處理L約為8.03μmol(CO2)·m-2·s-1，處理M約為7.15μmol(CO2

6、)·m-2·s-1，處理H約為6.50μmol(CO2)·m-2·s-1。從Pn的最大值和平均值可以看出，Pn隨著鹽脅迫濃度的升高而減小。
　　 通過對瞬時光合速率測量的分析發(fā)現(xiàn)鹽分處理對葡萄凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、胞間二氧化碳濃度(Ci)和蒸騰速率(Tr)具有比較明顯的影響。Pn、Gs和Tr均隨著鹽分處理濃度的增加而減小，Ci則增大。相對于對照組CK，處理L、M、H的Pn值分別降低了7.63％、15.25％和22

7、.57％;Gs值分別降低了3.85％、7.69％和26.92％;Tr降低了7.42％、15.79％和24.02％。Ci值增大了2.58％、5.60％和9.05％。水分利用效率(WUE)無顯著差異。鹽脅迫加劇Pn降低而Ci升高，通過Farquhar的方法判斷出來非氣孔因素是導(dǎo)致葡萄光合速率降低的主要原因。
　　 光響應(yīng)和CO2響應(yīng)的數(shù)據(jù)也證明了這一點(diǎn)，光響應(yīng)曲線擬合的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)隨著鹽處理濃度的增加，葡萄的光合潛力(Pnmax)隨著鹽

8、處理濃度的增加而降低。相對于處理CK，L、M、H分別降低了12.38％、18.93％和28.76％。通過CO2響應(yīng)曲線可以擬合出植物的光合潛力Pncap、暗呼吸速率Rd和羧化效率CE。Pncap基本一致，而CE來看與處理CK相比，處理L、M、H分別下降了3.53％、7.06％和16.47％。鹽脅迫造成Rubisco羧化酶活性下降，即葉肉細(xì)胞的光合能力下降，這是導(dǎo)致光合速率下降的主要原因。
　　 三、鹽脅迫對葡萄葉綠素及葉綠素?zé)晒?/p>

9、的影響
　　 鹽脅迫對葉綠素a(Chla)影響并不明顯，四個處理基本一致，但是隨著鹽處理濃度的升高，但是葉綠素b(Chlb)含量變化明顯，相對于對照組(CK)，低鹽處理(L)和中鹽處理(M)變化不明顯，但是高鹽處理(H)降低了35.90％。葉綠素a+b的含量變化也非常顯著，相對于對照組(CK)，低鹽處理(L)上升了1.43％，中鹽處理(M)下降了1.71％，高鹽處理(H)下降了13.15％。低鹽處理變化不是很明顯表明葡萄具有一定

10、的抗鹽性，但是高鹽處理可以看出明顯的下降，表明鹽處理還是會顯著降低葉綠素，尤其是葉綠素b的含量的，造成這種現(xiàn)象的原因可能是Chlb這種捕光色素含量的降低，使光捕獲減弱，活性氧的產(chǎn)生減少，酶的抑制及蛋白質(zhì)的降解減少，從而使植物更加耐鹽。相對于對照組CK，Chla/Chlb處理L、M和H分別升高了0.65％、7.93％和37.61％。Chla、Chlb的增大是植物對鹽脅迫的一種防御性適應(yīng)。造成這種現(xiàn)象的原因是鹽脅迫下因氣孔關(guān)閉導(dǎo)致對電子傳遞

11、的抑制，從而使電子傳遞系統(tǒng)處于過還原狀態(tài)，于是就產(chǎn)生活性氧，活性氧引起葉片中酶的失活及蛋白質(zhì)的降解。
　　 葉綠素?zé)晒鈪?shù)Fv/Fm體現(xiàn)了植物光合反應(yīng)中心PSⅡ的最大光化學(xué)效率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)鹽脅迫并未對摩爾多瓦的最大光能轉(zhuǎn)換效率造成顯著影響，相對于對照組(CK)，低鹽處理(L)、中鹽處理(M)，高鹽處理(H)分別升高1.11％、1.11％和-1.14％。光能到化學(xué)能的轉(zhuǎn)化對于鹽脅迫反映不是很敏感。電子傳遞速率ETR主要是指植物PSI

12、I的電子傳遞速率，從結(jié)果來看無顯著差異，基本維持在90左右。相對于對照組(CK)，低鹽處理(L)、中鹽處理(M)和高鹽處理(H)分別降低了1.58％、1.79％和1.28％。表明鹽脅迫并沒有明顯的影響到葡萄的電子傳遞鏈。
　　 四、鹽脅迫對葡萄葉片水分與滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響
　　 隨著鹽分處理濃度的增加，植物葉片水勢顯著降低。與對照組CK相比，處理L、M和H的葉片水勢分別降低了17.62％、31.33％和35.94％。葡萄

13、葉片脯氨酸含量隨著鹽脅迫的加劇雖然略有增大，但變化不顯著，相對于對照組CK，低鹽處理L升高了0.15％，中鹽處理M升高了2.67％，高鹽處理H升高了6.57％，有著略微升高的趨勢，但是不是很明顯葡萄葉片中的可溶性糖含量顯著增加。相對于對照組CK，低鹽處理L下葡萄葉片中的可溶性糖含量升高了13.99％，中鹽處理M升高了18.24％，高鹽處理H升高了22.89％。表明葡萄滲透壓是通過Pro和可溶性糖共同作用實(shí)現(xiàn)的，脯氨酸起到次要作用，可溶性