论文部分内容阅读
桉树是我国华南地区最重要的速生用材林树种。然而,我国南方速生桉林地土壤有效磷含量低且土壤pH值大多低于4.5,活性铝含量较高。因此,桉树推广栽培过程必然面临着低磷和铝胁迫的现实。但是该地区土壤全磷丰富,即土壤上植物缺磷属于“遗传学缺磷”。因此,利用植物耐铝及自身磷素利用潜力筛选、种植抗性品种是挖掘土壤潜在的磷素资源、解决酸性土壤上植物缺磷和铝毒问题的有效途径,而揭示桉树幼苗对低磷、铝毒胁迫环境的适应性机制是挖掘利用植物耐铝及磷素利用潜力的前提。因此,本文以巨尾桉为材料,研究桉树幼苗对难溶性磷的吸收利用能力以及对缺磷胁迫或磷铝胁迫的适应性反应,旨在为我区的酸性土壤资源利用及林业可持续发展提供依据。主要研究结果如下:1.桉树幼苗对难溶性磷酸铝有很强的吸收利用能力缺磷培养液中加入难溶性磷酸铝、磷酸铁后,桉树幼苗的株高、根长和生物产量均显著增加,并且植株对磷的吸收量也分别达到对照处理(3.26 mg·plant-1)的95.40%和46.01%,说明桉树幼苗具有较强的吸收利用难溶性磷酸盐的能力,且对磷酸铝的吸收能力较磷酸铁的强。2.缺磷诱导根系分泌的多酚可溶解难溶性磷酸盐并促进桉树生长缺磷诱导根系酚类物质的分泌及其在植株地上部的积累。缺磷胁迫下9号桉树幼苗根系分泌的酚类显著高于对照处理,新叶酚类物质的含量甚至达到对照处理的2.76倍。根系分泌的酚类物质能促进桉树幼苗在低磷胁迫环境下对难溶性磷酸盐的吸收和植株生长。采用大孔径树脂将缺磷培养液中的多酚吸附并加入磷酸铁于培养液中培养10 d后,桉树幼苗地上部物质产量显著降低,比对照处理(4.19±0.12DWg.plant-1)的降低了 14.56%。将难溶性磷酸盐加入到含多酚类物质的根系分泌物后,缺磷处理分泌物溶液中磷浓度显著高于对照(+P)处理。相反,将缺磷培养液中的酚类物质吸附并加入难溶性磷酸盐后(-Phenol-P+FeP),植株吸磷量显著减少。-Phenol-P+FeP处理植株吸磷量为1.37mg·plant-1,比对照处理的降低了 34.45%。3.桉树幼苗对铝毒或磷铝双重因素胁迫的适应性反应铝毒或磷铝双重因素胁迫下,抑制根系多酚类物质的分泌而促进草酸的分泌。在0、10、30、50μmolL-1的AlC13处理24h后,桉树幼苗根系酚类物质的分泌量均随着Al处理浓度的增加而减少。然而,草酸的分泌量随着铝胁迫浓度的增大和时间的延长而增加。并且,缺磷培养的幼苗在铝胁迫下其根系草酸分泌显著高于对照。根系分泌的有机酸阴离子具有很强的络合铁铝的能力。并且能溶解难溶性磷酸铁、磷酸铝。综上所述,桉树幼苗具有较强的难溶性磷吸收能力。桉树幼苗可能存在某些高效机制适应铝毒和缺磷的环境:缺磷胁迫下,桉树幼苗通过增加根系生长、分泌的有机酸和多酚类物质溶解土壤中的难溶性磷并促进植株磷的吸收以适应缺磷环境;铝毒或磷铝双重因素胁迫下,植株主要通过分泌草酸并抑制多酚类物质的分泌,00一方面,螯合铝解除铝的毒害,另一方面螯合铁释放铁结合态的难溶性磷增加有效磷溶解,进而有利于磷的吸收。