硫酸锰溶液浸种对玉米种子萌发期抗盐碱生理特性的影响

土壤盐碱化是影响作物生长发育和产量形成的主要非生物胁迫之一。提高盐碱胁迫下作物的出苗率和成苗率是增强作物耐盐碱能力研究的关键。本研究以郑单958为试验材料,设置盐碱胁迫和无盐碱胁迫2个生长环境,探讨了不同硫酸锰浓度[0 mmol/L(CK)、5 mmol/L、10 mmol/L、20 mmol/L]浸种对玉米种子萌发能力及生理特性的影响。结果表明:5 mmol/L硫酸锰溶液浸种处理,能够有效提高盐碱胁迫下玉米种子萌发期的芽长、根长以及发芽率,显著提高胚根的抗坏血酸和还原型谷胱甘肽等抗氧化物质的含量;胚根和胚芽的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽还原酶和谷胱甘肽过氧化物酶的活性和抗超氧阴离子自由基活力在0~20 mmol/L的硫酸锰溶液浸种处理中呈现先上升后下降的趋势,其中以5 mmol/L硫酸锰溶液浸种表现较好;在盐碱胁迫下,随着硫酸锰溶液浸种浓度的增加,玉米胚芽和胚根内的渗透调节物质如可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量呈现先下降后上升的趋势;无盐碱胁迫时,随着硫酸锰溶液浸种浓度的增加,玉米幼苗胚芽和胚根的可溶性糖含量及游离脯氨酸含量呈现一个持续上升的趋势,丙二醛含量呈现低浓度促进高浓度抑制的特征。综上所述,利用5 mmol/L硫酸锰溶液浸种可以提高盐碱胁迫下玉米植株AsA-GSH循环中关键物质含量和酶活性,增强清除活性氧物质相关酶活性,有效促进玉米萌发期抗氧化系统运转,减弱膜脂过氧化作用,维持植株细胞膜透性,有效提高玉米种子的萌发能力以及耐盐碱能力。

秸秆还田方式对不同土壤条件下玉米苗期生长发育的影响

为探究不同秸秆还田方式对玉米苗期生长影响的生态生理机制,本试验选择3种土壤类型(黑土、黄土、酸土),设置2个还田方式(秸秆覆盖还田、秸秆混拌还田),以及黑土条件下2种石子处理方式(石子覆盖处理、石子混拌处理),比较处理间苗期地上部、地下部形态以及抗逆性生理指标的变化。结果表明:秸秆还田显著增加了玉米苗期株高、叶面积、干物质重、叶绿素荧光参数、根系长度、根系表面积、根尖数以及根系活跃吸收面积,其中秸秆混拌处理优于秸秆覆盖处理;秸秆还田降低了超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性和丙二醛含量,其中覆盖处理好于混拌处理;尽管黄土与黑土、酸土间肥力具有差异,但秸秆还田效果相同;两种石子处理均抑制根系的生长,在覆盖处理或混拌处理方式下秸秆还田处理均显著好于石子处理,因此,秸秆还田主要通过改变土壤生物化学性质促进根系生长和养分吸收,进而促进地上部的生长。