过量磷对菜心菜薹形成及其相关生理特性的影响

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiwang452
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当前我国蔬菜生产中普遍存在着盲目施用磷肥的问题,一方面造成肥料资源的大量浪费,另一方面还会对蔬菜的正常生长发育造成许多不利影响,如引起各种生理病害,降低蔬菜的产量和品质等。本文针对这一状况,采用水培试验,通过设置5个不同浓度的磷处理:CK(1mmol/L)、Pl(2mmol/L)、P2(3mmol/L)、P3(5mmol/L)、P4(7mmol/L),研究了高磷条件对菜心产量和品质(可溶性糖、可溶性蛋白、硝酸盐含量、花色苷含量)、膜脂过氧化作用及其细胞保护酶系统(SOD、POD、CAT活性,MDA含量)、光合作用和呼吸作用(叶绿素含量、光合速率、气孔导度、蒸腾速率、呼吸速率)、内源激素(IAA、GA<,3>、乙烯)以及植株中N、P、K含量等生理特性的影响,从而为说明过量施用磷肥的危害性及其可能的作用机理,并为蔬菜合理施用磷肥和促进蔬菜生产可持续性发展提供科学依据。研究结果表明: 1.过量磷处理明显地抑制了菜心地下部和地上部的生长,增加植株根冠比,降低菜薹产量,影响菜薹品质。当营养液中磷浓度超过3mmol/L时,菜薹产量出现显著下降,表明过量磷对植株生长的抑制作用是一个逐渐积累的过程。 2.过量磷对菜心菜薹品质具有明显的影响。过量磷处理会导致菜薹茎表皮细胞花色苷积累,出现明显的紫红色,影响其外观品质。适当的高磷处理可提高可溶性蛋白和可溶性糖的含量。 3.过量磷明显降低植株的根系活力,影响植株对N、P、K的吸收和分配。当营养液磷中磷浓度超过3mmol/L时,根系活力出现显著下降。过量施用磷肥虽然有提高植株对P吸收的趋势,但与对照相比差异不明显。随着磷处理浓度的提高,植株对N、K元素的吸收逐渐下降,说明过量磷显著地抑制了N、K营养的吸收。过量磷处理明显改变N、P、K在菜心植株各器官中的分配比例,随着磷处理浓度的提高,N、K营养在根系和叶片中的分配比例提高,在茎中分配比例降低;而P在根系中的分配比例显著增加,在茎、叶中的分配逐渐较少。 4.过量磷明显地影响了植株细胞保护酶系统,加剧了膜脂过氧化作用。随着磷处理浓度的提高,植株叶片的MDA含量逐渐增加,并伴随着细胞保护酶SOD、POD和CAT活性的不断提高。表明高磷胁迫导致膜脂过氧化作用加剧,而SOD、POD、CAT等细胞保护酶提高可能是高磷胁迫条件下清除活性氧的一种自我保护机制。 5.过量磷明显地抑制了菜心叶片光合作用、提高叶片呼吸作用。过量磷处理明显降低菜薹形成过程的叶绿素含量,导致叶片光合速率、气孔导度及蒸腾速率明显降低。磷处理浓度越高,光合作用的抑制作用也就越强。叶片气孔导度与光合速率以及叶片气孔导度与蒸腾速率呈显著正相关,说明他们之间具有协同作用。高浓度磷处理会提高植株的呼吸作用,导致养分过度消耗,干物质积累减少。 6.过量磷对叶片内源IAA、GA<,3>含量和乙烯的释放有明显影响。过量磷处理扰乱了菜心叶片内源激素的平衡,随着磷处理浓度的提高,叶片IAA、GA<,3>含量逐渐下降,而叶片乙烯释放量逐渐提高。说明过量磷处理显著地抑制了叶片IAA和GA<,3>的合成,导致叶片IAA和GA<,3>含量明显减少;而过量磷处理明显促进了叶片乙烯的释放,提高叶片乙烯释放水平。叶片IAA、GA<,3>含量的降低以及乙烯释放量的提高可能是高磷胁迫下菜心植株的一种适应性生理机制。而植株体内IAA含量的升高及GA3含量和乙烯释放量的降低可能是菜心菜薹快速形成的生理反应。
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