發(fā)布時間：2020-05-21 20:59

【摘要】：我國柑橘產(chǎn)區(qū)果園土壤多呈酸性,在土壤pH值低于4.5時,樹體易產(chǎn)生錳過量現(xiàn)象。另一方面,柑橘生產(chǎn)上頻繁施用含銅錳的農(nóng)藥造成土壤和樹體中銅和錳超標(biāo)現(xiàn)象也越來越多,柑橘銅、錳過量和中毒時有發(fā)生。柑橘砧木品種多,遺傳背景差異大,不同砧木對土壤銅、錳的吸收和耐受性應(yīng)有所不同。為此,本試驗用枳(Poncirus trifoliate(L.)Raf)、資陽香橙(Citrus junos(Sieb.)Tanaka)、紅橘(Citrus tangerine Hort.ex Tanaka)、沙田柚(Citrus grandis(L.)Osb.‘Shatianyou’)這四種常用柑橘砧木為材料,探究其對銅、錳金屬離子過量脅迫的耐受性差異,以期篩選出耐受性較好的砧木,為柑橘生產(chǎn)實踐提供參考。試驗所用銅(Cu)過量脅迫處理濃度分別為1.5mmol/L(對照)、7.5mmol/L、37.5mmol/L、187.5mmol/L和937.5mmol/L,各處理表示為Cu1.5(CK)、Cu7.5、Cu37.5、Cu187.5和Cu937.5。錳(Mn)過量脅迫處理濃度分別為0.01mmol/L(對照)、0.05mmol/L、0.25mmol/L、1.25 mmol/L和6.25mmol/L,各處理表示為Mn0.01(CK)、Mn0.05、Mn0.25、Mn1.25和Mn6.25。試驗過程中觀察記錄毒害癥狀,測定生長量、葉綠素含量、光合指標(biāo)、抗氧化酶活性、礦質(zhì)元素含量等生理生化指標(biāo)。分析處理數(shù)據(jù),通過主成分分析及隸屬函數(shù)分析,評價四種柑橘砧木毒害耐性強弱,探究其生理機制。1.銅(Cu)過量脅迫對柑橘砧木的影響1.1銅毒害癥狀:四種柑橘砧木在過量銅脅迫下,葉片出現(xiàn)缺鐵性失綠,老葉逐步黃化,生長受到顯著抑制。枳最為敏感,在Cu937.5脅迫20天后即出現(xiàn)葉片失綠癥狀;隨后,沙田柚、紅橘、資陽香橙依次出現(xiàn)癥狀。1.2生物量變化:隨著銅脅迫濃度的升高,植株生物量逐漸下降。枳和沙田柚的株高增量下降較為明顯,而資陽香橙和紅橘在Cu7.5、Cu37.5脅迫下,株高增量下降幅度較小。在Cu187.5和Cu937.5脅迫下,4種砧木株高增量比率大幅度下降。隨銅脅迫濃度的增加,各砧木苗地上部與地下部的干重和鮮重均下降。1.3葉綠素含量變化:脅迫濃度≤Cu7.5對4種砧木葉片相對葉綠素含量無明顯影響;枳葉片相對葉綠素含量在Cu37.5脅迫處理45天后明顯下降,在Cu187.5脅迫下則快速下降;沙田柚在Cu187.5脅迫處理20天后明顯下降;Cu187.5脅迫處理對紅橘和資陽香橙葉片相對葉綠素含量無明顯影響。葉片絕對葉綠素含量在銅過量脅迫下顯著下降,葉綠素a、葉綠素b與葉綠素a+b含量變化一致,葉綠素含量變化與砧木銅毒害耐性呈正相關(guān)。葉片的光合速率隨脅迫濃度升高而下降。1.4生理生化指標(biāo)變化:在銅過量脅迫下,葉片細(xì)胞受到嚴(yán)重?fù)p傷,相對電導(dǎo)率、MDA值顯著上升,其變化與砧木毒害耐性呈負(fù)相關(guān)。SOD酶、POD酶和CAT酶在低濃度Cu脅迫下,相較于對照有所上升,但隨著Cu脅迫濃度的升高,整體變化并無明顯規(guī)律。1.5營養(yǎng)元素含量變化:隨著銅脅迫濃度的增加,葉片和根系銅含量上升。在Cu937.5脅迫下,枳、資陽香橙、紅橘和沙田柚的葉片銅含量分別為64.31 mg/kg、57.28 mg/kg、76.97 mg/kg和53.93mg/kg,根系中銅含量從高到低依次為紅橘、枳、資陽香橙和沙田柚。枳和沙田柚葉片K元素隨著銅脅迫濃度的升高明顯下降,而Ca和Mg元素含量變化幅度小,根系Ca和Mg元素含量在高Cu濃度脅迫下顯著下降。葉片和根系P元素含量隨著Cu脅迫濃度的升高呈先上升后下降趨勢。葉片F(xiàn)e元素含量在Cu7.5脅迫下即顯著下降,根系Fe元素含量則在Cu37.5脅迫下顯著下降。葉片Zn含量隨著Cu脅迫濃度的升高緩慢下降,但根系Zn含量呈上升趨勢。1.6銅過量脅迫耐性綜合評價與銅中毒濃度:綜合各項生理生化指標(biāo),采用主成分分析法和隸屬函數(shù)分析法對四種砧木苗銅過量脅迫耐性進行評價,各砧木苗的銅過量脅迫耐性強弱順序為:資陽香橙(29)紅橘(29)沙田柚(29)枳。根據(jù)植株生物量及各項生理生化指標(biāo)綜合分析得出,枳的Cu中毒起始濃度為Cu7.5mmol/L、資陽香橙Cu37.5mmol/L、紅橘Cu37.5mmol/L、沙田柚Cu7.5mmol/L。2.錳(Mn)脅迫對柑橘砧木的影響2.1錳毒害癥狀:四種柑橘砧木在過量錳脅迫下,葉片出現(xiàn)缺鐵性失綠,老葉葉緣發(fā)黃,隨著脅迫時間的延長,葉片出現(xiàn)褐色斑點。枳最為敏感,在Mn6.25脅迫下20天后即出現(xiàn)葉片失綠癥狀;隨后,沙田柚、紅橘和資陽香橙依次出現(xiàn)癥狀。2.2生物量變化:隨著錳脅迫濃度的升高,四種砧木植株生物量逐漸下降。在Mn0.05和Mn0.25脅迫下株高增量都有較小幅度下降;在Mn1.25脅迫下,所有砧木苗株高增量顯著下降。隨著錳脅迫濃度的升高,四種砧木苗地上部與地下部的干重和鮮重均下降。2.3葉綠素含量變化:脅迫濃度≤Mn0.05對4種砧木葉片相對葉綠素含量無明顯影響;枳葉片相對葉綠素含量在Mn0.25或Mn1.25脅迫20天后明顯下降,在Mn6.25脅迫10天即快速下降;沙田柚在Mn6.25脅迫10天后明顯下降;Mn脅迫處理對紅橘和資陽香橙相對葉綠素含量無明顯影響。葉片絕對葉綠素含量、葉片凈光合速率隨脅迫濃度的升高而下降,葉綠素a、b含量與葉片凈光合速率變化一致,葉綠素含量變化與與砧木錳毒害耐性呈正相關(guān)。2.4生理生化指標(biāo)變化:隨著錳脅迫濃度的增大,各砧木葉片的相對電導(dǎo)率和MDA值上升。枳葉片MDA值隨錳脅迫濃度的升高呈先上升后下降的趨勢,資陽香橙、紅橘和沙田柚則呈現(xiàn)上升趨勢。葉片SOD酶活性隨著錳脅迫濃度的升高而上升;葉片CAT酶活性變化規(guī)律呈現(xiàn)出隨錳脅迫濃度升高而下降的趨勢。2.5營養(yǎng)元素含量變化:隨著錳脅迫濃度的增加,葉片和根系錳含量上升。在Mn6.25脅迫下,枳、資陽香橙、紅橘和沙田柚的葉片錳含量分別為2217.16mg/kg、2725.26mg/kg、3302.93mg/kg和3836.57mg/kg,根系中錳含量分別為7487.50 mg/kg、12159.50 mg/kg、11814.30 mg/kg和8675.10mg/kg。四種砧木苗葉片K、Ca、Mg元素隨著錳脅迫濃度的升高而明顯下降,部分砧木葉片P元素含量隨著錳脅迫濃度的升高而下降。錳脅迫導(dǎo)致根系K和P含量上升、Ca和Mg含量下降,葉片F(xiàn)e和Zn含量隨著錳脅迫濃度升高而下降,但根系中Fe和Zn含量上升。2.6錳過量脅迫耐性綜合評價與錳中毒濃度:綜合各項生理生化指標(biāo),采用主成分分析法和隸屬函數(shù)分析法對四種砧木苗錳過量脅迫耐性進行評價,各砧木苗的錳過量脅迫耐性強弱順序為:資陽香橙(29)沙田柚(29)紅橘(29)枳。根據(jù)植株生物量及生理生化指標(biāo)綜合分析判斷,枳的錳中毒起始濃度為Mn1.25mmol/L、資陽香橙0.25mmol/L、紅橘0.05mmol/L、沙田柚0.25mmol/L。3.結(jié)論3.1四種柑橘砧木耐銅過量脅迫的強弱順序為:資陽香橙(29)紅橘(29)沙田柚(29)枳;耐錳過量脅迫的強弱順序為:資陽香橙㧐沙田柚㧐紅橘㧐枳。3.2銅中毒起始濃度為枳Cu7.5mmol/L、資陽香橙Cu37.5mmol/L、紅橘Cu37.5mmol/L、沙田柚Cu7.5mmol/L。錳中毒起始濃度為枳Mn1.25 mmol/L、資陽香橙0.25mmol/L、紅橘0.05mmol/L、沙田柚0.25mmol/L。3.3總體而言,枳對銅和錳過量脅迫最為敏感,資陽香橙對銅和錳過量脅迫最不敏感,紅橘和沙田柚介于枳和資陽香橙之間。在酸性土壤區(qū)以枳為砧木的柑橘園更需注意土壤和樹體的銅、錳元素營養(yǎng)管理,避免或減少銅、錳危害。
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S666

【參考文獻】

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