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以苋菜为试验材料,研究了外源糖调节不同碳氮比对苋菜碳氮代谢的影响;不同浓度Cl-(0.1mol·L-1,0.15mol·L-1,0.2mol·L-1)对盆栽苋菜幼苗碳氮代谢的胁迫效应及复合缓解剂对氯胁迫下苋菜幼苗碳氮代谢的影响,主要研究结果如下:
外源糖调节不同碳氮比能有效调节叶片叶绿素的合成,碳氮比为5的处理不论叶绿素a、b的含量还是总量都极显著的高于对照;植物干物质及鲜重的增加作用十分明显,所有加糖处理与对照比都达到了极显著水平,叶面积也大幅度提高,显著高于对照;增加外源糖供应各处理与对照相比,苋菜叶片中的可溶性糖水平均出现大幅波动,含量显著提高,碳氮比为5的处理最为显著;淀粉含量在处理15d时达到最大值;与对照相比,不同的C/N比处理还增加了苋菜幼苗叶片中转化酶和硝酸还原酶的活性;此外,较低的C/N比显著增加了叶片中可溶性蛋白的含量,而较高的C/N比处理可溶性蛋白的含量与对照相比略低。在苋菜生长的幼苗期,一定的C/N比处理可以促进其碳代谢的效果,过高或过低的C/N比效果都会有所下降。试验证明,C/N=5的处理对苋菜幼苗叶片碳代谢的促进效果最好。
中氯(0.15mol·L-1)、高氯(0.2mol·L-1)处理下苋菜幼苗叶片叶绿素含量和根系活力显著下降。随着氯浓度的升高,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)逐渐降低,而胞间二氧化碳浓度(Ci)反而上升了,表明是非气孔限制性因素导致了光合作用的降低。低氯处理的苋菜幼苗叶片中可溶性糖含量略有增加,但与对照无显著差异,而中氯高氯都阻碍了可溶性糖的合成,并且这个阻碍作用非常严重。低氯处理使苋菜幼苗叶片淀粉酶、转化酶和NR活性都有所增加,促使碳氮代谢作用增强;而高氯使苋菜幼苗叶片淀粉酶、转化酶和NR活性都显著降低。中氯和高氯胁迫导致植物生长紊乱,体内可溶性蛋白含量急剧下降。苋菜幼苗内的氯离子含量与施氯量呈极显著正相关(r=0.9543),随氯浓度的增大苋菜植株体内氯离子含量呈增长趋势。苋菜对氯极其敏感,实际生产中应慎重施用含氯化肥。
葡萄糖酸钙是一种较好的氯胁迫缓解剂,能在一定范围内对苋菜氯胁迫产生缓解作用,可有效减少氯胁迫对苋菜幼苗叶绿素、叶面积、干物质、鲜重、根系活力的抑制。氯胁迫使苋菜幼苗叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)呈下降状态,而施加外源葡萄糖酸钙各处理都使三者的降幅明显低于对照。各加葡萄糖酸钙处理的苋菜幼苗叶片中可溶性糖、可溶性蛋白和游离氨基酸含量普遍要高于加氯对照,氯胁迫下减小的转化酶、NR活性也有所增加。而苋菜叶片和根系的外渗电导率的增幅因外源葡萄糖酸钙的加入而减小,而且这种作用随着加入的葡萄糖酸钙的浓度的增大而增大。综合其对各相关指标的影响和经济因素以浓度为30mmol·L-1葡萄糖酸钙效果最优。
复合缓解剂可以有效缓解氯胁迫对苋菜幼苗碳氮代谢的影响。其中赤霉素优于硼砂,葡萄糖酸钙代替硝酸钙,其与尿素的合理搭配,调节适合苋菜碳氮代谢的碳氮比,更有利于苋菜的生长,增加了叶绿素、叶面积、生物量、可溶性糖、可溶性蛋白和游离脯氨酸含量、NR活性,促进苋菜碳氮代谢功能加强,还显著降低了苋菜幼苗叶片中氯离子的含量,有效地减少生长障碍,使苋菜产质俱优。在复合缓解处理中,磷酸二氢钾[根施]+葡萄糖酸钙+赤霉素+尿素[叶面喷施]能够最有效地缓解氯对苋菜幼苗碳氮代谢及生长发育的胁迫。