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紫花苜蓿在酸铁胁迫下的适应性研究

李剑峰

   紫花苜蓿为豆科苜蓿属多年生牧草,具有生长迅速、饲草产量高、蛋白质含量高、抗逆性强,适应范围广,适口性好等特点,素有“牧草之王”的美誉,在世界各地被广泛栽培利用。但要在占世界面积40%的酸性富铁土壤上种植推广苜蓿,就必须研究和解决该区域限制其生长发育的酸,铁胁迫问题。通常该方面的研究以实地酸壤栽培为主,模拟实际生产中遇到的多重胁迫环境,但无法具体的探究酸,铁胁迫各因子对植株的单独影响,因此无法确定对紫花苜蓿造成伤害的主要胁迫因素,难以就不同生产条件下的具体情况提出相应的对策。 本论文通过分离典型南方酸性土壤中的铁胁迫和酸胁迫因子,对苜蓿幼苗进行不同pH值环境下的酸胁迫实验和两种酸度环境结合不同Fe~(2+)浓度处理的铁胁迫实验,探讨紫花苜蓿对于各酸度的耐受极限、胁迫表现,以及在不同酸度下对Fe~(2+)耐受差异和受害表现。并得到以下结论: 1.紫花苜蓿幼苗在不同pH值环境条件下的生长表现有明显的差异,在环境pH值在5-6的区间内表现为生长受到促进。在pH值为5的环境下,紫花苜蓿出苗速度加快,出苗率增大,叶片新生速率加快,根瘤数目显著增加,生物量显著增加,生理指标亦优于对照(pH=7)的水平;说明单就环境酸度而言,pH值为5的弱酸环境最适于苜蓿的生长发育。 2.pH=4的环境酸度是苜蓿幼苗能够耐受的酸度极限。在此酸度环境下,苜蓿植株虽表现出一定的酸害症状,但植株的根系活力,光能转化效率,以及生物量的积累尚能维持在与对照差异不大的水平上,可以维持正常生长。在撤除胁迫后酸害症状可逐渐消失,并恢复到较好的生长状态。当环境pH值低于该水平时,植株不能耐受。同时通过分析也表明,pH=4.5的酸度环境并未达到苜蓿酸的耐受极限,而这一pH水平也是大多数酸壤地区土壤的平均酸度,在这一酸度下进行Fe~(2+)胁迫实验,既可以较好的模拟实际生产中的酸壤环境,又可以确保苜蓿幼苗不会因无法耐受环境酸度而过度的干扰Fe~(2+)的胁迫或营养效应。 3.酸环境结合Fe~(2+)胁迫实验证明,苜蓿幼苗对Fe~(2+)浓度的反应在pH=4.5的环境下比在pH=6的环境下更为敏感;在pH=4.5的环境下,10mg/kg的Fe~(2+)施入量即表现出显著的营养作用,而在100mg/kg的处理浓度下达到耐受极限。在pH=6的环境下,50mg/kg的Fe~(2+)处理表现出良好的营养作用,而在150mg/kg的浓度下达到耐受极限。 4.紫花苜蓿幼苗在酸胁迫和Fe~(2+)胁迫下有些生理或形态指标仅对单一的胁迫因子敏感。如出苗率、株高、新生叶片数目和叶绿素含量等指标变化仅对环境的酸度敏感;而根瘤数目、叶绿素荧光特性(Fv/Fm)(Fv/Fo)、和根系活力指标仅对Fe~(2+)浓度变化敏感;也有一部分指标由两种胁迫因子共同作用,如地下生物量、植株存活率和质膜透性等指标在低Fe~(2+)浓度下,酸胁迫的影响效果比较明显,随着Fe~(2+)离子浓度的增大而酸胁迫的作用逐渐减弱。……   
[关键词]:酸胁迫;Fe~(2+)胁迫;耐受极限;营养作用
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:甘肃农业大学2007年