香蕉不同基因型間鉀素營養(yǎng)效率差異性研究.pdf

1、鉀是植物生長所需的重要營養(yǎng)元素之一。隨著農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)的不斷提高,作物對鉀素的需要量也不斷增加。而土壤鉀素絕大多部分(98％以上)是以礦物態(tài)和緩效態(tài)的形式存在,植物無法直接利用,常難以滿足作物的生長需要。而香蕉是典型的喜鉀作物,某些低鉀地區(qū)已經(jīng)嚴(yán)重影響其生長和品質(zhì)。通過生物學(xué)途徑充分挖掘植物自身潛力,對提高土壤和肥料鉀的利用效率,具有重要的理論價值和實踐意義。
　　 本研究選用13個不同類型香蕉品種,通過砂培試驗對供試材料進行

2、初步的篩選,在此基礎(chǔ)上進行水培試驗,并對不同類型香蕉品種適應(yīng)低鉀土壤的機制進行了初步探討,研究其生長狀況、鉀營養(yǎng)狀況及根系的形態(tài)學(xué)和生理學(xué)特征,揭示了香蕉不同基因型鉀營養(yǎng)效率差異的機理,為根據(jù)土壤養(yǎng)分狀況選擇適宜的香蕉品種而獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)提供了理論依據(jù)。
　　 主要研究結(jié)果如下:
　　 1.在正常供鉀條件下對13個供試材料進行砂培試驗,綜合株高、地上部分重量和葉綠素含量三項指標(biāo)初步篩選出4個營養(yǎng)吸收較好的品種,分別是‘Pi

3、sang ceylan’、‘巴西’、‘孟加拉粉大蕉’、‘三亞粉蕉’。
　　 2.采用營養(yǎng)液培養(yǎng)試驗研究了低鉀(-K)、正常供鉀(CK)條件下4個香蕉基因型的生物量、鉀含量、鉀素積累及鉀吸收利用情況。研究結(jié)果表明,兩種供鉀水平下,香蕉的生物量、鉀利用效率和各生育期地上部鉀積累,都存在顯著的基因型差異。把4個品種歸類為:‘Pisang ceylan’和‘巴西’屬于鉀積累高效利用低效品種,而‘孟加拉粉大蕉’和‘三亞粉蕉’屬于鉀積累低效

4、利用高效品種。還發(fā)現(xiàn)低鉀脅迫顯著降低香蕉的生物量和地上部鉀積累量,顯著提高香蕉的鉀利用效率。因此篩選和培育具有較高鉀吸收利用效率和在生育前期具有較強鉀素積累特性的香蕉品種,可能是緩解南方土壤鉀素嚴(yán)重缺乏的有效途徑之一。
　　 3.采用營養(yǎng)液培養(yǎng)試驗,研究了低鉀(-K)下,香蕉根重和根體積較其正常供鉀(CK)條件下顯著降低,但鉀高效品種的降幅小于鉀低效品種;而鉀高效品種在根系活躍吸收面積,總吸收面積,比表面積、根系H+分泌量及根系

5、活力大于鉀低效品種。鉀高效香蕉品種根系吸收鉀的Km值和Cmin值小于鉀低效品種,而Imax觚和a值普遍大于鉀低效品種,說明香蕉對低鉀脅迫的適應(yīng)性與根系對K+的親和力、生長介質(zhì)中臨界K+濃度和最大吸收速率有關(guān)。
　　 4.采用營養(yǎng)液培養(yǎng)試驗研究了低鉀(-K)、正常供鉀(CK)條件下,鉀高效品種‘Pisangceylan’、‘巴西’和鉀低效品種‘孟加拉粉大蕉’、‘三亞粉蕉’的抗氧化酶活性。試驗結(jié)果表明,低鉀下,‘Pisang cey

6、lan’和‘巴西’兩品種通過增加根系細胞膜透性(電導(dǎo)率)、丙二醛含量及大幅度增加可溶性蛋白,Pro,SOD酶活性實現(xiàn)鉀素利用的保護性反應(yīng)。‘孟加拉粉大蕉’和‘三亞粉蕉’也都較其在正常供鉀處理下增加,但其可溶性蛋白、Pro、SOD酶活性增幅小于‘Pisang ceylan’和‘巴西’,而膜透性和丙二醛的增加大大超過‘Pisangceylan’和‘巴西’。說明在低鉀脅迫下‘Pisang ceylan’和‘巴西’具有較強的自我保護能力,而‘孟