燕麦对碱胁迫的阳离子响应机制

以耐碱性燕麦品种Vao-9和碱敏感性品种白燕5号为试验材料,采用盆栽法,用25、50、75和100 mmol L–1碱浓度(Na2CO3和NaHCO3按摩尔比1∶1混合)进行短期(14 d)和长期(28 d)胁迫处理,观测两品种根、茎、叶中Na+、K+、Ca2+、Mg2+吸收及分配特点,并从离子平衡吸收与分配角度,探讨燕麦对碱胁迫的生理适应机制。胁迫处理14 d后,燕麦体内Na+增加,K+下降,Ca2+和Mg2+变化不大,且两品种间各器官中4种离子的分配比例差异不显著。胁迫处理28 d后,两品种各器官中Na+增幅较大,K+、Ca2+和Mg2+降幅较大。Vao-9植株体内Na+、Ca2+含量大于白燕5号,但K+、Mg2+含量与白燕5号无显著差异,但两品种间各器官中4种离子的分配特点不同;当胁迫浓度达到100 mmol L–1时,与白燕5号相比,Vao-9叶片中少分配5.9个百分点Na+,多分配13.5个百分点K+、28.9个百分点Ca2+、10.9个百分点Mg2+,茎中多分配5.4个百分点Na+,少分配9.8个百分点K+,根中少分配28.9个百分点Ca2+、10.9个百分点Mg2+,因而Vao-9叶片中Na+/K+、Na+/Ca2+、Na+/Mg2+值较白燕5号低。可见,燕麦通过提高阳离子选择吸收及器官分配能力以适应碱胁迫。

碱性盐胁迫对燕麦矿质离子吸收与分配的影响

为探讨燕麦耐碱性与矿质离子的关系,通过盆栽试验,将碱性盐Na2CO3、NaHCO3按摩尔比1∶1混合设置不同浓度(0、50和100mmol·L-1)胁迫处理,分析燕麦耐碱性品种vao-9和碱敏感性品种白燕5号根、茎、叶对Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cu2+、Zn2+的吸收及分配规律。结果表明,碱性盐胁迫下2个品种根、茎、叶中Na+含量增加,K+、Cu2+含量下降;Ca2+、Mg2+含量在根中增加,在茎、叶中下降,Fe2+、Zn2+含量在不同胁迫程度下和不同器官中变化不同。与白燕5号相比,vao-9吸收的Na+总量较低,K+、Ca2+、Cu2+总量较高,Mg2+、Fe2+、Zn2+总量变化不大。在胁迫浓度达到100mmol·L-1时,vao-9茎中截留Na+,叶片中较K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cu2+和Zn2+分配较多,而白燕5号叶片中积累Na+较多,茎中积累K+较多,根中积累Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cu2+、Zn2+较多,从而使碱性盐胁迫下vao-9较白燕5号叶片中保持的Na+/K+、Na+/Ca2+和Na+/Mg2+低。可见,在高浓度碱性盐胁迫下vao-9茎中区域化Na+,选择吸收K+、Ca2+、Cu2+,并在叶片中分配较多的矿质离子来保持燕麦体内离子平衡,以适应盐碱胁迫。

外源精胺对碱胁迫下燕麦光合特性的影响

【目的】探索碱胁迫对燕麦光合特性的影响及外源精胺缓解效应,进而为盐碱地作物栽培及抗性品种选育提供参考。【方法】以抗碱品种蒙燕1号和碱敏感品种太阳神为试验材料,设置碱胁迫+Hoagland营养液、碱胁迫+精胺1+Hoagland营养液、碱胁迫+精胺2+Hoagland营养液、Hoagland营养液(对照)4个处理,对不同处理燕麦光合指标进行分析。【结果】碱胁迫抑制燕麦的光合作用。碱胁迫处理下,两个燕麦品种叶片叶绿素含量、光合速率、气孔导度、蒸腾速率均低于对照,气孔限制值提高,其中蒙燕1号叶绿素减幅低于太阳神;碱胁迫导致光系统Ⅱ(PSⅡ)的光反应过程发生变化,叶绿素荧光参数Fo升高,Fv/Fm、ABS/CSm、TrO/CSm、EtO/CSm、PI_(ABS)呈降低趋势,蒙燕1号的Fv/Fm、PI_(ABS)减幅低于太阳神。与碱胁迫相比,外源精胺有助于叶绿素累积,促进光合速率、气孔导度、蒸腾速率升高,叶绿素荧光参数EtO/CSm、PI_(ABS)提高,Fo降低;与碱胁迫相比,0.01 mmol/L精胺处理下PI_(ABS)升高达23.96%~125.25%,0.01 mmol/L精胺处理下光合速率、叶绿素含量的增幅高于0.06 mmol/L精胺处理。【结论】外源精胺可降低碱胁迫对燕麦PSⅡ的损伤效应,增加蒸腾拉力,缓解碱胁迫对气孔的限制作用,促进CO_(2)向叶绿体的运输,进而增强光合作用,0.01 mmol/L为精胺施用较佳浓度。

鄂尔多斯地区16个紫花苜蓿品种生产性能研究

为筛选适宜鄂尔多斯地区种植的紫花苜蓿品种,于2012~2016年在内蒙古鄂尔多斯中国农业科学院草原研究所试验站对16个国内外紫花苜蓿品种生产性能进行比较。结果显示:16个苜蓿品种年均干草产量差异显著(P<0.05),4年干草总产量位居前三的品种是康赛、新疆大叶和肇东,分别为54193.2kg/hm^(2)、53394.9kg/hm^(2)和53320.0kg/hm^(2);各茬次产量与年产量相关分析表明,第一茬产量与年产量的相关系数最高;综合分析表明,肇东、新疆大叶、康赛、巨人和WL168HQ这5个品种适应性和丰产性等整体优于其他品种,适宜在鄂尔多斯地区推广种植。

有机物料对北方盐碱地土壤特性及燕麦产量的影响

为探究有机物料定位改良对盐碱土壤理化及生物学特性的影响,于2016~2018年在内蒙古农业大学海流图试验基地盐碱环境开展试验,对比分析空白对照(CK)、单施菌肥(F)、单施腐熟秸秆(S)及腐熟秸秆配施菌肥(FS)4个处理下土壤pH,电导率,土壤微生物生物量碳、氮、磷含量,土壤酶活性及燕麦产量的变化。结果表明,2016、2017和2018年F、S及FS处理均可以显著降低盐碱地燕麦生长各时期0~5、5~10、10~20、20~40 cm土层土壤pH,显著提高土壤微生物生物量碳、氮、磷含量以及土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶活性,且以FS处理表现最佳,但会引起较高的土壤电导率,其籽粒、鲜草和干草产量分别较CK处理在2016年提高121.48%、65.97%、48.22%,2017年提高146.06%、102.13%、77.23%,2018年提高36.55%、23.53%、43.20%;2016和2017年燕麦经济效益也有所提高。此外,2016、2017和2018年盐碱地连续施入有机物料,燕麦籽粒产量直接和间接受到土壤理化及生物学特性的影响。

菌肥与腐熟秸秆对盐碱地燕麦渗透生理特性及产量的影响

为明确菌肥和腐熟秸秆对盐碱地燕麦渗透生理及产量的调节作用,以燕麦品种白燕2号和草莜1号为材料,分析了菌肥(F)、腐熟秸秆(S)及二者配施(FS)对燕麦不同生育时期植株K^(+)、Na^(+)、可溶性糖、有机酸含量及株高和产量的影响。结果表明,苗期和拔节期燕麦各器官K^(+)和Na^(+)积累量较高,且茎和叶的K^(+)、Na^(+)积累量均明显高于根部。与空白对照(CK)相比,S和FS处理均显著提高各时期燕麦根、茎、叶K^(+)含量,显著降低Na^(+)含量。F、S和FS处理对各时期两个燕麦品种植株可溶性糖含量也有显著影响。F处理显著增加了抽穗期和灌浆期两个品种植株总有机酸含量,尤其是草酸、乙酸、柠檬酸比例提高;S和FS处理下抽穗期燕麦植株总有机酸含量在第一年较CK显著提高,而第二年显著降低,主要是由草酸变化引起。F、S及FS处理在第二年均显著提高两个品种的籽粒、鲜草和干草产量,其中FS处理的增产效果最好。这说明腐熟秸秆配施菌肥有助于增强盐碱地燕麦植株的渗透调节能力,提高其适应性,促进其生长,并显著提高其产量,适宜在盐碱地区进行推广应用。

外源水杨酸对盐碱胁迫下燕麦抗氧化酶活性的影响

为探究外源水杨酸对盐碱胁迫下燕麦抗氧化酶活性的影响,施加中性盐溶液和碱性盐溶液产生胁迫,并施加2种浓度外源水杨酸。结果表明:碱胁迫较盐胁迫显著抑制抗氧化酶活性;盐碱胁迫下抗性品种蒙燕一号抗氧化酶活性显著提高,丙二醛含量较品种太阳神少;施加外源水杨酸能显著提高抗氧化酶活性,对碱胁迫改善效果较好,0.05 mmol/L浓度较0.10 mmol/L浓度效果良好。