钙对低磷胁迫下红椎苗木生长生理的影响
何振诚1* ,陈东明2
1. 开平市东山林场,开平 529300;2. 广西大学林学院,南宁 530000
Eff ects of Calcium on Growth and Physiology of Castanopsis hystrix Seedlings under Low Phosphorus Stress
HE Zhen-cheng1* , CHEN Dong-ming2
1. Kaiping Dongshan Forest Farm,Kaiping 529300;2. Forestry College of Guangxi University,Nanning 530000
摘要 【目的】红椎利用价值高,推广应用前景广阔,然而目前红椎林分质量整体不高。磷影响着植物生长发育, 磷素缺乏会导致植株生长发育受阻。研究发现,林区土壤磷素普遍较为缺乏,而钙能缓解多种胁迫环境条件下植物 遭受的伤害。本研究揭示钙在提升低磷环境下红椎生产力方面的应用潜力,为今后红椎人工林高效培育提供科学参 考。【方法】本试验以红椎苗木为试验材料,采用水培法,以 KH2PO4、CaCl2 分别作为 Hoagland 营养液中的磷源和 钙源,在探究低磷胁迫伤害的基础上,通过设置低磷与不同浓度外源钙交互处理,研究低磷胁迫下钙对红椎苗木生 长生理方面的影响。【结果】结果表明:在 0.1 mmol·L-1 KH2PO4 处理下,苗木生长受到了明显的胁迫伤害,苗高、 地径生长量较 1 mmol·L-1 KH2PO4 处理降低了 41% ~ 49%。在 1 mmol·L-1 KH2PO4+0 ~ 30 mmol·L-1 CaCl2 处理下, 10 ~ 30 mmol·L-1 CaCl2 导致了主根长度、侧根数、叶面积、新叶发生率增加,而根冠比下降,同时叶片中可溶性 糖与淀粉含量增加,净光合速率、净光合速率(Pn)、水分利用效率(WUE)、胞间二氧化碳浓度(Ci)增大,蒸 腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)减小,叶绿体上 Ca2+ 定位增强。但整体上,Ca2+ 存在一定剂效性,以 20 mmol·L-1 CaCl2 处理下幼苗的生长生理表现最佳。【结论】研究认为,钙能缓解低磷胁迫下红椎苗木受到的胁迫伤害,但钙使 用量存在一个最适范围。
关键词 :
低磷胁迫 ,
红椎 ,
钙 ,
光合能力 ,
叶绿体
收稿日期: 2022-06-02
基金资助: 广西林业科技推广示范项目( gl2020kt05)。
作者简介 : 何振诚(1981—),男,本科,工程师,主要研究方向:森林培育。
[1] 赵 总,贾宏炎,蔡道雄,等 . 红椎天然更新及其影响因 子研究 [J]. 北京林业大学学报, 2018, 40( 11): 76-83.
[2] 卢立华,郭文福,蔡道雄,等 . 马尾松与红椎纯林及混 交林生态系统碳储量研究 [J]. 中南林业科技大学学报, 2019 , 39( 7): 78-84.
[3] 梁翠月,廖 红 . 植物根系响应低磷胁迫的机理研究 [J]. 生命科学, 2015, 27( 3): 389-397.
[4] Wu P F, Lai H Y, Mulualem T, et al. Does phosphorus deficiency induce formation of root cortical aerenchyma maintaining growth of Cunninghamia lanceolata? [J]. Trees, 2018 , 32 : 1633-1642.
[5] 胡亚楠,陈奶莲,张 辉,等 . 低磷胁迫下不同杉木家系 根系 H+ 流动态变化 [J]. 森林与环境学报, 2020, 40( 2): 113-118.
[6] Jez J M, Lee S G, Sherp A M. The next green movement : plant biology for the environment and sustainability [J]. Science , 2016, 353( 6305): 1241-1244.
[7] Hepler P K. Calcium : a central regulator of plant growth and development [J]. Plant Cell, 2005, 17 : 2142-2155.
[8] 胡建忠,刘丽颖,卢顺光,等 . 干旱胁迫下补施外源钙 对沙棘生长的影响及机理分析 [J]. 山西林业科技, 2021, 50( 3): 24-26+32.
[9] Guo Y, Liu Y, Zhang Y, et al. Effects of exogenous calcium on adaptive growth, photosynthesis, ion homeostasis and phenolics of Gleditsia sinensis Lam. plants under salt stress [J]. Agriculture, 2021, 11( 10): 978.
[10] Zhang T, Yang H B. Physiological and biochemical mechanisms of exogenous calcium chloride on alleviating salt stress in two tartary buckwheat( Fagopyrum tataricum) varieties diff ering in salinity tolerance [J]. Phyton : Buenos Aires , 2022, 91( 8): 1643-1658.
[11] Niu F, Zhang D, Li Z, et al. Morphological response of eucalypts seedlings to phosphorus supply through hydroponic system [J]. Scientia Horticulturae, 2015, 194 : 295-303.
[12] 何榜眼,刘世男,杨 梅,等 . 低磷胁迫对大花序桉幼 苗叶片生理指标的影响 [J]. 西南农业学报, 2022, 35( 2): 418-424.
[13] 安 钰,刘 华,李 明,等 . 外源钙对干旱胁迫下甘 草生理特性的影响 [J]. 中国现代中药, 2019, 21( 10): 1397-1401.
[14] 李 波,刘 畅,李 红,等 . 外源氯化钙对“龙牧 807”苜蓿幼苗干旱缓解效应分析 [J]. 草地学报, 2020, 28( 4): 990-997.
[15] Li H, Huo Y, Weng X H, et al. Regulation of the growth of Mongolian pine( Pinus sylvestris var.mongolica) by calcium-water coupling in a semiarid region [J]. Ecological Indicators , 2022, 137 : 504-510.
[16] 陈德伟,汤寓涵,石文波,等 . 钙调控植物生长发育的进 展分析 [J]. 分子植物育种, 2019, 17( 11): 3593-3601.