氧肥解除池杉盐碱涝害胁迫的生理生化机理研究

【摘要】我国沿海,沿江城市是人口最密集、经济发展最好的地区,是粮食的主产区,同时也是最易受到洪涝灾害的地区。盐碱地面积占陆地总面积的7.26%,全球耕地面积的持续减少使人们的目光不得不转向盐碱地的开发。世界上目前有大约20%的农业用地盐碱化,土壤盐碱化已经对生态安全和人类的生存构成严重威胁。盐碱涝害胁迫影响植物几乎所有重要的生命过程,导致植物无法正常生长发育甚至死亡。研究新型氧肥解除盐碱涝害胁迫,能够保证在洪涝灾害地区的生产,开发利用暂时未利用的盐碱地,也能够恢复沿海沿江的植被,进而减小盐碱涝害的危害。本次实验以池杉作为研究对象,以盐碱涝害作为胁迫因素,通过人工模拟盐碱涝害胁迫处理池杉幼苗,采取完全随机实验设计,用生理生化方法研究池杉盐碱涝害胁迫的机理以及氧肥解除胁迫的效果。通过盐碱涝害胁迫解除前后池杉生理生化指标的变化来确定合理的施肥量和施肥方式,优化氧肥生产工艺最终实现规模化生产。研究成果如下：1.采用干燥制片工艺生产氧肥。全程没有加入水分,水分会造成氧肥有效成分的损失,最大限度保证了肥效。氧肥生产全程使用机器设备,减少了人工操作,提高了生产效率。通过单因素实验,综合考虑成本因素,筛选出制备氧肥的各种原材料,保证原材料效果最好,性价比最高。其中过氧化钙、磷酸二氢钾和黄心土的比例为1：1：10时,制得氧肥效果最好。2.通过40天的跟踪检测,氧肥释放氧气的过程中溶液的pH值始终处于7-8之间,非常接近于纯水,不会改变土壤的酸碱性,对植物生长不会造成任何不良影响。氧肥溶液的溶氧量在第20天达到最大值,第40天依然处于较高水平,整个溶氧量变化曲线比过氧化钙溶液的溶氧量变化曲线更加平缓持久,说明氧肥释放氧气持久稳定,能够为盐碱涝害胁迫下的植物长期供氧。3.盐碱涝害胁迫池杉叶片中的SOD、POD酶活性和MDA含量最大值分别是正常对照池杉的3倍、2.2倍和3.5倍。每条曲线的变化都十分剧烈,说明池杉对盐碱涝害胁迫反应强烈。植物生长代谢需要细胞的结构和功能保持相对的稳定,这种剧烈变化对植物的正常生长是非常不利的。每盆加入20g氧肥的池杉叶片中SOD和POD酶活性和MDA含量最大值分别下降了41%、25%和50%。每盆加入40g氧肥的池杉叶片中SOD和POD酶活性和MDA含量最大值分别下降了49%、32.5%和54%。说明氧肥可以有效缓解池杉盐碱涝害胁迫,SOD和POD活性降低说明活性氧自由基的产生减少了,MDA含量的下降说明植物所受氧化损伤减少,植物恢复正常生长。4.每盆加入40g氧肥的池杉SOD和POD酶活性和MDA含量变化曲线比每盆加入20g氧肥的各种曲线都更加的平缓,更接近于正常水平。说明40g氧肥能够更好地缓解池杉的盐碱涝害胁迫,使之更快恢复正常生长,所以是更加合理的施肥量。
【作者】徐鑫；
【导师】何钢；
【作者基本信息】中南林业科技大学，生物化学与分子生物学，2014，硕士
【关键词】氧肥；盐碱涝害胁迫；池杉；生理生化指标；

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