铝毒对橡胶树幼苗生长的影响

【摘要】在土壤酸化的趋势下,铝毒成为制约植物生长的重要因素之一。在栽培橡胶林的热带地区,土壤有进一步酸化的趋势,铝毒可能对橡胶树(Hevabarsiliensis(Willd.ExA.Juss)Muell.-Arg.)的正常生产和产胶等生理功能产生影响。木研究的目的是,以盆栽的热研7-33-97组培苗为研究对象,通过添加不同浓度铝的方法,探明铝毒对橡胶树幼苗生长和一些生理参数的影响。研究设定0mmol/L、50mmol/L、100mmol/L、200mmol/L和400mmol/L共5个铝浓度处理水平,观测橡胶树幼苗根系形态和相对株高变化,测定橡胶树幼苗光合能力、叶绿素荧光参数及叶绿素含量,橡胶树幼苗叶片丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)含量、超氧化歧化酶(SOD)含量和质膜透性；及橡胶树幼苗的氮、磷、钾、钙、镁的养分含量指标。本研究旨在为今后研究橡胶园酸化土壤改良提供有用的试验依据,并为探索铝毒与橡胶树死皮之间的可能关系打下一定基础。本研究的主要结果和结论是：(1)在50mmol/L的低浓度下铝对橡胶树幼苗的生长有一定的促进作用,但铝浓度高于50mmol/L则表现出抑制作用,而且浓度越高抑制作用越大。铝胁迫处理下橡胶树幼苗的根长和根体积显著下降。植物受铝毒胁迫的最初显现是根系伸长受阻,根据橡胶树幼苗根系毒害状况估算铝毒害阈值浓度在4.0mg/g以下；而相对株高在200mmol/L铝浓度处理下才出现显著抑制,说明根系对铝毒刺激最敏感。(2)对不同铝浓度处理下橡胶树幼苗光合作用的影响研究表明,50mmol/L铝胁迫下橡胶树幼苗叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)呈向上升后下降趋势；其他处理水平随胁迫时间的延长均呈下降趋势。而胞间C02浓度(Ci)在各浓度处理下均呈先升高后降低趋势。Pn与Gs和Ci之间均无显著相关关系,同时,铝毒胁迫下橡胶树幼苗叶片叶绿素含量下降且F0升高,说明铝毒导致Pn下降是由于叶绿素含量的降低和光合反应中心结构的破坏。(3)橡胶树幼苗铝含量与含水量之间显著相关,相关系数高达0.99；橡胶树幼苗含水量下降与根系阻力增大有关；在低铝浓度处理下橡胶树幼苗含水量下降叶片蒸腾速率反而增大,说明铝毒破坏了橡胶树幼苗的水分循环系统。(4)铝胁迫对橡胶树叶片的几个生理指标均有影响。当添加铝浓度为200mmol/L时,橡胶树幼苗叶片质膜透性达到50%,表示叶片组织死亡。由此判断橡胶树幼苗耐受的最大铝浓度为200mmol/L.橡胶树幼苗根系积累的最大铝含量为6.2mg/g,地上部铝累积量达到2.9mg/g。而MDA含量、POD活性、SOD活性的变化表明,铝毒害下活性氧的积累造成橡胶树幼苗叶片死亡。(5)铝毒胁迫下橡胶树幼苗氮、磷、钾、钙和镁的含量与铝含量之间存在线性关系,相关程度依次是氮(R-0.87)>钙(R=0.79)>磷(R=0.72)>镁(R=0.68)>钾(R=0.52)。同时铝毒对植物营养含量的分布有显著影响,说明铝毒在一定程度上抑制了植物对营养成分的吸收和运输。土壤酸化下铝毒抑制植物对营养元素的吸收利用,为土壤改良促进植物对营养元素尤其是氮元素的高效利用提供了理论依据。本研究认为,在本试验条件下的铝胁迫在50mmol/L的低浓度下促进了橡胶树幼苗的生长,但高于此浓度则抑制橡胶树幼苗的生长,破坏橡胶树幼苗的生理功能,而且浓度越高其抑制与破坏作用越大；但橡胶树幼苗具有一定的耐受铝胁迫的能力,其最大耐受浓度范围是200mmol/L.本研究探明铝毒对橡胶幼苗的影响为胶园酸化土壤的改良与管理研究打下一定基础,也为橡胶林胁迫生态学增加了新的内容。
【作者】张晗；
【导师】陈秋波；王真辉；
【作者基本信息】海南大学，生态学，2014，硕士
【关键词】三叶橡胶；幼苗；铝胁迫；生长；生理参数；

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