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盐胁迫下菊芋生长和生理指标对生物炭的响应

2023-11-15分类号:S632.9

【作者】马凯   饶良懿
【部门】北京林业大学水土保持学院  北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室  
【摘要】为探究菊芋(Helianthus tuberosus)对不同浓度盐胁迫初期的响应机制,揭示生物炭对不同浓度盐胁迫初期菊芋渗透调节作用和抗氧化系统的短期影响,本研究采用盆栽试验,以菊芋块根为材料,设置8种处理:无盐胁迫空白对照(CK)、1.67 g·kg~(-1)盐胁迫(Y_1)、3.35 g·kg~(-1)盐胁迫(Y_2)、5.02 g·kg~(-1)盐胁迫(Y_3)、无盐胁迫+5%生物炭(S_0)、1.67g·kg~(-1)盐胁迫+5%生物炭(S_1)、3.35 g·kg~(-1)盐胁迫+5%生物炭(S_2)、5.02 g·kg~(-1)盐胁迫+5%生物炭(S_3),分析不同浓度盐胁迫初期生物炭添加量对菊芋株高、地径、渗透调节物质含量、丙二醛(MDA)含量及抗氧化酶活性的影响。结果表明:1)菊芋能在0~1.67 g·kg~(-1)土壤含盐量范围内正常生长,当土壤含盐量超过3.35 g·kg~(-1)时会形成盐胁迫,显著抑制菊芋生长(P <0.05),可溶性蛋白(SP)、可溶性糖(SS)、脯氨酸(Pro)等渗透调节物质含量和MDA含量均显著增加(P <0.05),过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)等酶活性显著提高(P <0.05)。2)生物炭可有效提高菊芋对盐胁迫的抵抗能力,显著降低MDA含量,缓解盐胁迫对菊芋生长抑制作用,其中,相比5.02g·kg~(-1)盐胁迫,生物炭处理的SP、SS、Pro增量分别下降了161.76%、16.83%、55.48%,MDA增量下降了61.83%,POD、SOD、CAT活性也分别降低了71.85%、66.25%、340.05%。因此,添加生物炭能有效缓解由盐胁迫导致的膜脂过氧化作用,提高抗氧化能力,增强菊芋对盐胁迫的抵抗能力。
【关键词】盐碱地  菊芋  渗透调节  抗氧化酶  生物炭  叶绿素荧光参数  生理生长
【基金】中建股份科技研发计划“西北地区生态环境保护与修复关键技术研究与应用”项目(CSCEC-2020-Z-5);; 北京市科技新星计划项目(2006A22)
【所属期刊栏目】草业科学
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