【研究报告】海水浇灌对赤霞珠生长发育的影响
发布日期:
2018-10-22 11:20:14
来 源:
中外葡萄与葡萄酒
作者:
黄丽鹏 等
  为探讨适度海水浇灌对酿酒葡萄生长发育的影响,对赤霞珠一年生盆栽苗分组进行不同形式的海水浇灌,分析测定植株叶绿素含量及根系相关指标。

    结果表明:10%海水处理增加了植株根系活力、根系长度及叶片叶绿素含量,过氧化物酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性也得到增加;10%海水添加菌肥处理对以上各指标有进一步提高,分别比对照提高了51%、61.8%、25%、45%、169.7%、37.9%;各处理均增加了根系长度,磁化清水和10%海水加菌肥处理根系长度增加量最大;各处理均增加了一、二级侧根数量,但降低了根体积、直径及根分叉数。



    由此可以得出,适度海水处理促进植株根系活力及根系长度及侧根数量,提高保护酶活性和叶绿素含量。

    近年来,关于中国北方非酸性土壤酸化的报道逐渐增多,烟台地区发生不同程度酸化。由前人研究所知微咸水灌溉能够调节土壤酸碱性。加之水资源危机的威胁,海水灌溉成为世界农业的研究热点和发展的新趋势,可以有效节约淡水资源。

    海水作为一种复盐体系,含有丰富的离子、微量元素以及有机质。海水灌溉在一些盐生和非盐生的植物中已经进行了较为丰富的研究,诸多研究表明适宜的海水浓度与灌溉次数有利于植物生长以及生理代谢。

 

    根系是植物从土壤中吸收水分和矿质营养的主要器官,因此土壤环境的变化首先是由根系感受的。在感受到逆境信号后根系做出相应反应,并通过信号传导对有关基因的表达进行时间和空间的调整,通过改变代谢途径和方向而影响碳同化产物在不同器官中的分配比例,最终又会影响根系生长,并从形态和分布上来适应环境胁迫。

    根系生长受遗传和环境等因素的共同影响。植物对营养元素的有效吸收利用可通过构型的改变来促进。根系特征涉及根系形态特征和吸收特性,根系构型是根系的重要形态特征之一,在拟南芥等一年生植物上发现,通过优化根构型能够改善植物对土壤营养的吸收能力。

    目前关于海水灌溉对植物根系影响的研究还未见报道,本文旨在对海水浇灌后葡萄根系构型响应进行研究,探讨海水浓度对赤霞珠生长发育的影响,为赤霞珠在临海地区的推广种植提供理论指导。

    结论

    根系是植物生命活动中的重要器官,具有固定植株、吸收和运输土壤中的水分及养分、合成和贮藏营养物质等重要功能。根系作为植物最先感受土壤逆境胁迫的部位,通过不同生理或形态变化来响应逆境胁迫信号,其形态分布直接影响植物对土壤中营养和水分的吸收,进而影响到植物地上部分的生长和生态功能的发挥,根系构型与植物养分和水分吸收利用效率有着密切关系。



    植物根系的形态、构型特性及分布等特征在一定程度上影响着该生态系统的碳过程、水分平衡以及矿质元素的生物地球化学循环。主根和侧根的数量、长度、直径及侧根级次等是描述根构型的重要参数,各种类型的根长、根重和吸收面积等指标在一定程度上能反映根系构型。它们对根域环境、营养条件等因素非常敏感。

    容器为栽培植物根系的生长提供了特定的根域环境,人们在根域限制研究中发现,根域空间(体积)对根系生长、新梢生长、树冠体积和产量等均有明显影响。根系参数变化对养分缺乏的适应非常重要,因为这些参数在养分摄取过程中起着决定性作用。

    本试验中海水灌溉改变了根系构型,从毛细根在总根长中所占的比例可知,毛细根决定了根尖数,处理后毛细根总长度增加,由此可以推断,处理后葡萄根系吸收水分和养分主要靠增加毛细根长度来增加吸收面积,而不是靠增加毛细根数量来增加吸收面积,而一级侧根和二级侧根数量增加并没有增加毛细根数量。


 
    根系生长发育状况直接影响植株地上部的生长发育,本实验发现适度海水浇灌提高了根系活力,地上部叶片酶活性和叶绿素含量均增加。但随着海水浓度的增加,赤霞珠叶片的SOD和POD活性均先升后降,说明在低浓度范围内赤霞珠植株体内的自由基清除系统启动,而高盐胁迫下受到抑制。

    可见不同环境胁迫下SOD和POD变化趋势并不一致。在10%海水处理下,植株生物量未受影响,说明10%海水灌溉未对植株幼苗造成抑制作用,而15%海水处理造成的高渗透压导致气孔关闭,光合作用会受到限制,影响了生物产量。


责任编辑:
李玉梅
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