内生菌BM18-2浸染对盐胁迫下饲草高粱生长与Na^(+)、K^(+)吸收和运输及饲用品质的影响

以巨大芽孢杆菌BM18-2、饲草高粱苏牧5号为材料,在土壤NaCl胁迫浓度为0、4、6、8 g/kg下,采用盆栽试验,研究了有或无BM18-2处理的苏牧5号幼苗在移栽后生长35 d,植株生长和根、茎、叶中Na^(+)、K^(+)吸收与运输及饲用品质的变化。结果表明,与无菌处理(对照)相比,内生菌BM18-2浸染可促进苏牧5号生长,显著提高有或无NaCl胁迫下根、茎、叶的干重以及盐胁迫下根中Na^(+)含量,降低茎和叶中的Na^(+)含量,显著或极显著提高根中的K^(+)含量,提高茎和叶中的K^(+)含量且土壤NaCl胁迫浓度为6、8 g/kg条件下茎、叶的K^(+)含量均显著提高。与对照BM(0)相比,内生菌BM18-2浸染处理根中的K^(+)/Na^(+)仅NaCl胁迫浓度为6 g/kg时显著提高,极显著提高了NaCl浓度≤8 g/kg胁迫下饲草高粱茎中的K^(+)/Na^(+),提高了盐胁迫下苏牧5号叶中的K^(+)/Na^(+)且NaCl胁迫浓度为4 g/kg时显著提高。NaCl胁迫下,有菌处理的选择性运输系数S_(K^(+)/Na^(+)(stem/root))是无菌处理的1.15~1.39倍,且差异极显著;无盐胁迫条件下,内生菌BM18-2浸染处理的选择性运输系数S_(K^(+)/Na^(+)(leaf/stem))比无菌处理极显著提高20.57%;土壤NaCl浓度为6、8 g/kg胁迫下S_(K^(+)/Na^(+)(leaf/stem))显著降低10.48%、12.50%。在土壤NaCl胁迫浓度≤8 g/kg条件下,BM18-2可显著提高苏牧5号的粗蛋白含量、可溶性糖含量和粗饲料分级指数。本研究结果可以为耐盐牧草-巨大芽孢杆菌联合改良海涂和种养结合提供支撑,为牧草专用微生物菌提供实践依据。

CO_2浓度升高对毛竹器官矿质离子吸收、运输和分配的影响

为了给大气CO2浓度逐渐升高背景下的毛竹林适应性经营管理提供理论依据,运用开顶式气室(OTCs)模拟大气CO2浓度升高(500、700μmol/mol)情景,以目前环境背景大气为对照,研究了Na+、Fe2+-Fe3+、Ca2+、Mg2+等矿质离子在毛竹器官中吸收、运输和分配的变化规律。结果显示,除CO2浓度700μmol/mol对Ca2+浓度在毛竹器官中大小排序会产生影响外,CO2浓度500、700μmol/mol并未改变毛竹器官中Na+、Fe2+,Fe3+、Mg2+、Ca2+浓度的大小排序。CO2浓度升高对竹叶Fe2+-Fe3+和竹枝Fe2+-Fe3+、Mg2+浓度无明显影响,但对器官的其它矿质离子浓度会有不同程度的影响,竹叶Ca2+和Mg2+、竹枝Na+和Ca2+、竹秆Na+和Ca2+及Mg2+、竹根Na+和Mg2+浓度明显提高,竹叶Na+、竹秆Fe2+-Fe3+、竹根Fe2+-Fe3+和Ca2+浓度明显降低;随着CO2浓度的升高,竹叶Fe2+-Fe3+/Na+、Mg2+/Na+和Ca2+/Na+,竹枝Ca2+/Mg2+及各器官Mg2+/Fe2+-Fe3+、Ca2+/Fe2+-Fe3+均逐渐增大,而竹枝、竹秆、竹根Fe2+-Fe3+/Na+、Mg2+/Na+、Ca2+/Na+和竹叶、竹秆、竹根Ca2+/Mg2+均逐渐减小;CO2浓度升高后除竹根-竹秆SCa,Na、竹秆-竹枝SMg,Fe和竹枝-竹叶SCa,Mg明显下降外,其余的毛竹器官矿质离子向上运输系数变化平缓或明显提高。研究表明CO2浓度升高增强了毛竹立竹根部积累Na+能力和Fe2+-Fe3+、Ca2+和Mg2+的向上选择性运输能力,提高了光合器官竹叶中矿质养分元素浓度,可维持体内矿质养分元素平衡,有利于提高毛竹对高浓度CO2环境的适应能力。

盐胁迫对苗期湖南稷子K^(+)、Na^(+)含量与分布的影响

以湖南稷子(Echinochloa frumentacea)为材料,设置不同浓度(0、25、50、75、100、125、150、200 mmol·L^(-1))的NaCl和Na_(2)SO_(4)作为胁迫处理,探讨盐胁迫对湖南稷子苗期K^(+)、Na^(+)吸收与分布特性的影响。结果表明,随着NaCl和Na_(2)SO_(4)浓度的增加,湖南稷子叶片、茎鞘和根系中Na^(+)含量均增加,K^(+)含量均降低,K^(+)/Na^(+)均下降。其中,Na^(+)含量与分布表现为根系>茎鞘>叶片,叶片和茎鞘Na^(+)含量显著低于根系,K^(+)/Na^(+)明显高于根系;K^(+)含量与分布总体表现为低盐浓度时茎鞘>根系>叶片,中、高盐浓度时茎鞘>叶片>根系。盐胁迫下根系向茎鞘的运输选择性系数(ST1_(K,Na))与茎鞘向叶片的运输选择性系数(ST2_(K,Na))在盐浓度>25 mmol·L^(-1)时均显著高于对照,且ST1_(K,Na)值大于ST2_(K,Na)值。当盐浓度≥125 mmol·L^(-1)时,Na_(2)SO_(4)胁迫下地上部K^(+)/Na^(+)趋于稳定,茎鞘和根系中的K^(+)含量和ST1_(K,Na)值高于相同浓度的NaCl胁迫,叶片和茎鞘中的Na^(+)含量低于相同浓度的NaCl胁迫。ST2_(K,Na)值在Na_(2)SO_(4)胁迫下呈上升趋势,在NaCl胁迫下先升高后降低。因此,湖南稷子幼苗根系对K^(+)具有较高的选择性吸收能力;高盐浓度下,湖南稷子对Na_(2)SO_(4)具有更强的耐性。

盐碱地滴灌玉米体内Na+、K+、Ca2+、Mg2+的分布及运移特征

探求作物体内盐分离子的分布及运移特征对盐碱地作物产量提高具有重要意义。以玉米为试验材料,研究2种灌水处理下(IS:40mm;ID:80mm)Na^+、K^+、Ca^2+、Mg^2+含量在玉米不同生育期和不同器官的分布及运移特征。结果表明:全生育期内玉米体内Na^+、K^+含量均为IS>ID,Na^+、K^+含量随灌水量增大而减少;2种灌水处理下玉米体内阳离子含量均表现为K^+>Ca^2+>Mg^2+>Na^+;玉米不同器官的Na^+、K^+、Ca^2+、Mg^2+含量不同,2种灌水处理下Ca^2+、Mg^2+含量均为根>叶>茎,Na^+含量为根>茎>叶,K^+含量与Ca^2+、Mg^2+相反;在根向茎运输离子的过程中,玉米主要通过K^+抑制Na^+向上运输,体内保持较高的K^+含量/Na^+含量值,在茎向叶运输离子的过程中,玉米主要通过Ca^2+抑制Na^+;ID处理下玉米体内盐分阳离子含量较小,运输选择性系数较小。

盐胁迫对四季竹细胞膜透性和矿质离子吸收、运输和分配的影响

采用盆栽控制试验,研究了土壤不同NaCl浓度（0（CK）、1‰、2‰、3‰、4‰、5‰和6‰）处理45 d对四季竹叶片脱落率和细胞膜透性以及立竹器官K^＋、Na^＋、Ca^2＋和Cl^-等矿质离子的吸收、运输和分配的影响。结果表明,1‰-2‰NaCl处理对四季竹叶片脱落率和离子渗漏率无显著影响,3‰-6‰NaCl处理显著提高了叶片脱落率和离子渗漏率,四季竹的盐胁迫伤害随土壤盐浓度的增大而加剧。随着Na^＋、Cl^-在四季竹立竹各器官中的显著增加,竹根、竹秆、竹枝K＋含量逐渐下降,Ca^2＋含量变化较小,并且K^＋、Ca^2＋在竹根、竹秆中的向上选择性运输能力逐渐减弱。由于竹叶在低浓度（1‰-2‰）和高浓度（3‰-6‰）盐胁迫下分别对Ca^2＋和K^＋具有较高的选择性吸收能力,随盐浓度的增大,竹叶K＋含量迅速升高,Ca^2＋含量先升高后下降,这对维持竹叶的营养平衡和正常生长具有重要意义。3‰-6‰NaCl处理时,Na^＋、Cl^-在竹叶中的浓度显著高于立竹其他器官,不仅降低了竹叶的渗透势,有利于水分的向上运输,而且四季竹还可以通过叶片脱落的方式降低体内的盐分含量,减轻盐离子毒害。