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Effects of Li application on the growth and chlorophyll fluorescence parameters of Apocynum venetum

施锂对罗布麻生长及叶绿素荧光参数的影响



全 文 :书犇犗犐:10.11686/犮狔狓犫20150111 犺狋狋狆://犮狔狓犫.犾狕狌.犲犱狌.犮狀
吕海祥,田长彦,张科.施锂对罗布麻生长及叶绿素荧光参数的影响.草业学报,2015,24(1):8187.
LvHX,TianCY,ZhangK.EffectsofLiapplicationonthegrowthandchlorophylfluorescenceparametersof犃狆狅犮狔狀狌犿狏犲狀犲狋狌犿.ActaPratacul
turaeSinica,2015,24(1):8187.
施锂对罗布麻生长及叶绿素荧光参数的影响
吕海祥1,2,田长彦1,张科1
(1.中国科学院新疆生态与地理研究所,国家绿洲生态与荒漠环境重点实验室,新疆 乌鲁木齐830011;2.中国科学院大学,北京100039)
摘要:罗布麻对锂具有一定的富集作用,锂对于罗布麻生长可能有益。本文采用沙培试验方法,研究了根施及叶面
喷施方式下不同锂浓度处理对一年生罗布麻生长、叶绿素含量及其荧光特性的影响。结果表明,无论叶面喷施或
根施,不同锂浓度处理对一年生罗布麻生长状况均表现出较为明显的影响,在一定浓度范围(0~10mg/kg)内,随
着锂浓度的增加,叶绿素荧光参数(包括犉v/犉m、犉v/犉o、Ψo、φEo、犘犐ABS、叶绿素含量、叶绿素a/叶绿素b值、犛m)、罗
布麻生长量、株高、茎粗及主叶对数和侧枝数等均有所增加,说明适宜的锂供应有利于罗布麻的生长。但随着供应
浓度的进一步提高,各项生长及荧光指标呈降低趋势,因此过量的锂供应会抑制罗布麻生长,而且有益与有害之间
的范围很小,在实际罗布麻栽培中要严格控制锂施用量。
关键词:罗布麻;锂;叶绿素荧光  
犈犳犳犲犮狋狊狅犳犔犻犪狆狆犾犻犮犪狋犻狅狀狅狀狋犺犲犵狉狅狑狋犺犪狀犱犮犺犾狅狉狅狆犺狔犾犳犾狌狅狉犲狊犮犲狀犮犲狆犪狉犪犿犲狋犲狉狊狅犳犃
狆狅犮狔狀狌犿狏犲狀犲狋狌犿
LVHaixiang1,2,TIANChangyan1,ZHANGKe1
1.犡犻狀犼犻犪狀犵犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犈犮狅犾狅犵狔犪狀犱犌犲狅犵狉犪狆犺狔,犆犺犻狀犲狊犲犃犮犪犱犲犿狔狅犳犛犮犻犲狀犮犲狊,犛狋犪狋犲犓犲狔犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔狅犳犗犪狊犻狊犈犮狅犾狅犵狔犪狀犱犇犲狊
犲狉狋犈狀狏犻狉狅狀犿犲狀狋,犝狉狌犿狇犻830011,犆犺犻狀犪;2.犌狉犪犱狌犪狋犲犛犮犺狅狅犾狅犳犆犺犻狀犲狊犲犃犮犪犱犲犿狔狅犳犛犮犻犲狀犮犲狊,犅犲犻犼犻狀犵100039,犆犺犻狀犪
犃犫狊狋狉犪犮狋:Potexperimentswereusedtoidentifytheeffectsoflithiumlevelsongrowth,chlorophylcontentand
chlorophylfluorescenceparametersof犃狆狅犮狔狀狌犿狏犲狀犲狋狌犿.When犃.狏犲狀犲狋狌犿wasexposedtolithiumeitherby
foliagesprayorrootapplication,variationlithiumlevelhadanobviousinfluenceonplantgrowthandappear
ance.Theconcentrationsoflithiumusedwere0,5,10and20mg/kg,andgrowthrateandfluorescencepa
rameters(including犉v/犉m,犉v/犉o,Ψo,φEo,犘犐ABS,photosyntheticpigmentscontents,犛m)of犃.狏犲狀犲狋狌犿
weremeasured.Alparameterssignificantlyincreasedinproportiontolithiumapplicationrateatlowerlithium
levels,butgrowthandfluorescenceparametersweregeneralylowerat20mg/kgthanat10mg/kg,athigher
levels,indicatingtoxicityatthehigherrate.Similarly,stemdiameter,plantheight,andthenumberofleaves
onthemainandbranchof犃.狏犲狀犲狋狌犿werealsoresponsivetolowerlevelsofappliedlithium.Themarginbe
tweenbeneficialandtoxiclithiumconcentrationswasverysmal.Therefore,thelithiumconcentrationinplant
growthmediaorfoliarapplicationshouldbestrictlycontroledwhencultivating犃.狏犲狀犲狋狌犿.
犓犲狔狑狅狉犱狊:犃狆狅犮狔狀狌犿狏犲狀犲狋狌犿;lithium;chlorophylfluorescence
第24卷 第1期
Vol.24,No.1
草 业 学 报
ACTAPRATACULTURAESINICA
2015年1月
Jan,2015
收稿日期:20131218;改回日期:20140115
基金项目:中国科学院西部专项(KZCX2XB307)和自治区科技重大专项(2011301062)资助。
作者简介:吕海祥(1989),男,河南信阳人,在读硕士。Email:lvhx89@163.com
通讯作者Correspondingauthor.Email:tianchy@ms.xjb.ac.cn
罗布麻(犃狆狅犮狔狀狌犿狏犲狀犲狋狌犿)系夹竹桃科多年生宿根草本植物[1],广泛分布于我国西北、华北、华东及东北各
省区,生长在盐碱荒地和沙漠边缘及河流两岸[23]。罗布麻是一种新兴多用途资源植物,有抗盐碱、抗干旱等特殊
的生态学特性[4],还可用于高血压、头晕、心悸、失眠等症的治疗[5],具有广阔开发前景。近年来罗布麻的开发利
用价值越来越受到人们的重视,目前对于罗布麻的研究主要集中在药用价值和化学成分、纺织价值、人工栽培技
术等方面[6]。
Gerhard[7]研究表明,充足的锂供应对人体健康有益,生理上成人锂需求量最低限度为100μg/d。人体所需
的锂依赖日常膳食补充,通过食物链转化途径补锂是人类获取适量锂营养的一条安全、廉价、可行的调控途径。
在农业生产中,加强生态环境中锂的调控和改良,提高食物和饮品中锂含量,是改善人和动物锂营养的有效措施,
但是大多数土壤内源锂是不溶的,不能被植物吸收,土壤中的可利用锂含量非常低,范围0.1~21.8μmol/kg,水
中可利用锂含量范围仅0.08~4.62μmol/L
[8]。锂可以被植物吸收,且主要储存于地上部分,但是对于一般物
种,其体内含量极低,目前并没有证明锂是植物生长发育必需的,也未发现锂作为任何酶或者酶运输系统的辅因
子,植物吸收锂元素的具体机理作用也是未知。
一般情况下,锂元素含量过多会对植物产生毒害,比如柑橘属(犆犻狋狉狌狊)植物,具体表现为萎黄病[7],而罗布麻
中锂元素含量显著高于标准品[910],而且也未表现出任何中毒症状。罗布麻对人体的作用和锂元素十分相似,因
此罗布麻药效的发挥很可能与其锂富集特性密切相关。对于某些植物,一些其他植物非必需的营养元素往往对
其生长有益[11],比如硅之于水稻(犗狉狔狕犪狊犪狋犻狏犪)[12]。然而锂对于罗布麻而言是否也是有益元素?施锂对罗布麻
生长发育有何影响?适宜罗布麻生长的具体锂浓度范围是多少,目前还不得而知。在我们前期进行的一些初步
研究中,为探明罗布麻的锂富集极限,设置了很高的锂供应浓度,然而当锂浓度在25mg/kg(最低供应水平)时已
经对罗布麻生长产生了抑制作用[13],因此未能探明锂对罗布麻生长是否有益或有益的浓度范围[14],本试验在前
期研究的基础上设置了更加精细的锂浓度梯度,主要目的是探明不同锂浓度处理对一年生罗布麻生长、叶绿素含
量及其荧光特性的影响,以期为罗布麻的人工栽培提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于2013年4-8月在中国科学院阜康国家荒漠研究站的温室进行,试验材料为罗布麻。
1.2 试验方法
试验设2个因子:施锂方式、施锂量。其中,施用方式包括叶面喷施和根施;根据前期预试验结果,施锂量设
4个水平:0(L0)、5(L1)、10(L2),20(L3)mg/kg,共2×4=8个处理,每个处理重复5次。
采用砂培试验方法,供试盆为塑料材质(规格:高33cm,口内径33cm,底内径23cm),底部有6个小孔可保
证通气性,每盆装风干沙17kg,浇入一定量的水至饱和。于2013年4月15日选取大小一致、饱满的罗布麻种子
播入装有洗净细沙的塑料盆,每盆播种60粒,在人工温室中培养,按天气变化及盆内植物生长情况采用 Hoag
land及Aron微量元素营养液供应所需养分,每次每盆浇灌500mLHoagland营养液、5mLAron微量元素配
方。待苗高7cm左右时定苗至10株,播种70d正式进行处理。根施每盆一次性加上述浓度锂溶液500mL,由
于盆底带孔,所以每盆配有托盘,若处理过程中渗滤液流出,将托盘中渗滤液倒回盆中,以保证盆内锂浓度不变。
叶面喷施按上述浓度一次性喷施。
1.3 指标测定
经过30d的正式处理,于2013年7月25日选取罗布麻植株中上部主叶进行叶绿素荧光参数及光合色素含
量的测定;并测定生长指标。
罗布麻叶片先进行20min的暗适应处理,然后在饱和脉冲光(3000μmol/m
2·s)下暴露1s,用HandyPEA
(Hansatech,英国)测定罗布麻中上部主叶叶片快速叶绿素荧光诱导动力学曲线(OJIP曲线),并计算各荧光
参数[15]。随后利用JIPtest对 OJIP曲线进行分析,各荧光参数的意义及计算公式如下。
PSⅡ 最大光化学效率φPo=犉v/犉m=(犉m-犉o)/犉m。其中,犉o、犉m分别为荧光诱导动力学曲线 O(20μs)、P
28 草 业 学 报 第24卷
相所对应的荧光强度。
在 K相、J相、I相的相对可变荧光(犞K、犞J、犞I)=(犉t-犉o)/(犉m-犉o)。其中,犉t为狋时间的荧光强度(狋=
300μs、2ms、3ms)。
捕获的激子将电子传递到电子传递链中 QA下游的其他电子受体的概率 Ψo=1-犞J。
用于电子传递的量子产额φEo=φPo×Ψo。
以吸收光能为基础的光化学性能指数犘犐ABS=犚犆/犃犅犛×[φPo/(1-φPo)]×[Ψo/(1-Ψo)],吸收一个光量
子需要的反应中心的数目犚犆/犃犅犛=犞J×φPo/犕o,荧光诱导动力学曲线的初始斜率 犕o=(犉k-犉o)/(犉m-犉o)。
其中,犉k为荧光诱导动力学曲线 K(300μs)所对应的荧光强度。
JP相和直线犉=犉m之间的标准化的互补面积犛m=犃狉犲犪×(犉m-犉o),犃狉犲犪为JP相和直线犉=犉m之间的
面积。
叶绿素含量的测定参照张哲等[16]的方法,材料选取与测定光合作用相同位置和发育阶段的叶片,每个处理3
个重复,取平均值作为该处理的叶绿体色素值。采用乙醇丙酮混合液浸提法进行。称取新鲜的罗布麻叶片0.1g
剪碎,置于盛有10mL丙酮∶乙醇(V∶V=1∶1)提取液的试管中,加塞置于黑暗处,于室温(10~30℃)下浸提
12~24h,待叶片完全变白后,测定663和645nm处的光密度(OD值),按下式计算光合色素的含量:
犆a=12.7犗犇663-2.59犗犇645
犆b=22.8犗犇645-4.67犗犇663
犆T=犆a+犆b
单位鲜叶重叶片光合色素含量(mg/g)=色素的浓度(犆)×提取液体体积/样品鲜重
式中,犆a、犆b、犆T 分别表示叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素浓度。
生长指标包括主叶叶对数、侧枝数、株高、株高20cm处的主茎茎粗。
生长指标测定完成后采集植物样,分为根、茎、叶三部分,105℃杀青15min,65℃烘干至恒重,测定生物量。
1.4 统计分析
采用统计分析软件SPSS17进行数据分析。
2 结果与分析
2.1 不同锂浓度水平对两种施锂方式下罗布麻生长的影响
施锂对罗布麻生长具有比较明显的影响(表1),总体看来,无论何种施用方式,锂的添加均在一定程度上促
进了其生长,但不同的器官表现出的反应有所不同,比如对于叶生长量(包括叶对数)及侧枝数、株高,从L0 到
L2,随着施锂水平的提高,其生长表现出增加的趋势,但随着施锂量提高到L3 则略有下降,但仍然要高于L0 及
L1(以根施条件下叶生长量为例,从L0 到L3,其值分别为0.96,1.41,2.02和1.96g)。而根与茎从施锂量L0 到
L3,其生长一直保持增加的趋势,特别是根施情况下的根系表现尤其明显,与L0 相比,在L3 水平下其生长量增
加了近3倍。这说明,一定的施锂量对罗布麻生长有益,但具有一定的耐性范围,而且与叶相比,根、茎的耐性更
强。此外,两种施用方式对罗布麻生长的影响差异不显著,总体看在适宜的施用量情况下(如L2),叶面喷施对叶
片生长的效果略好于根施,由于在罗布麻生产中往往以叶作为收获器官,暗示在罗布麻种植中,操作更为简单的
叶面施用方式可能更为适宜[17]。
2.2 不同锂浓度水平对两种施锂方式下罗布麻叶片荧光参数的影响
两种施锂方式下,在L0~L2 范围内,随着施锂量的增加,罗布麻叶片PSⅡ最大光化学效率(犉v/犉m)与PSⅡ
潜在活性(犉v/犉o)、捕获的激子将电子传递到电子传递链中QA下游的其他电子受体的概率(Ψo)、用于电子传递
的量子产额(φEo)、光化学性能指数(犘犐ABS)及标准化的互补面积(犛m)均表现出增加的趋势,比如在叶片喷施条件
下,与L0 相比,L2 时犉v/犉m 与犉v/犉o分别增加了26.7%与100%,但随着施锂量提高到L3,这些荧光参数开始
下降。而在K相、J相、I相的相对可变荧光犞K、犞J和犞I与此相反(表2)。说明环境中适宜浓度锂的存在对罗布
麻生长有益。
此外,与罗布麻生长相似,不同施锂方式之间罗布麻叶片荧光参数差异不大。
38第1期 吕海祥 等:施锂对罗布麻生长及叶绿素荧光参数的影响
表1 不同锂浓度水平对两种施锂方式下罗布麻生长的影响
犜犪犫犾犲1 犈犳犳犲犮狋狊狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犾犻狋犺犻狌犿犾犲狏犲犾狊狅狀狋犺犲犵狉狅狑狋犺狅犳犃.狏犲狀犲狋狌犿狌狀犱犲狉狋狑狅犱犻犳犳犲狉犲狀狋犔犻犪狆狆犾狔犿犲狋犺狅犱狊
处理 Treatment
方式
Methods
水平
Levels(mg/kg)
叶对数
Leaves
No.
侧枝数
Branches
No.
株高
Plantheight
(cm)
茎粗
Stemdiameter
(mm)
干物质量 Drymatterweight(g)

Root

Stem

Leaf
叶面喷施
Foliagespray
0(L0) 17.4±3.2a 11.8±0.8a 63.2±7.3c 1.6±0.5b 1.07±0.32e 0.57±0.05d 0.94±0.08c
5(L1) 22.0±1.6a 11.2±3.6a 59.6±4.4c 1.9±0.4b 1.39±0.89de0.82±0.07cd 1.34±0.19bc
10(L2) 24.4±2.3a 12.8±3.5a 84.8±6.4ab 2.7±0.2a 2.27±0.73bc1.52±0.39a 2.12±0.46a
20(L3) 24.4±3.1a 11.6±2.4a 77.0±6.7b 2.8±0.3a 2.76±0.85ab1.23±0.32ab 1.94±0.63a
根施
Soilapply
0(L0) 17.4±3.2a 10.0±1.4a 67.8±8.2c 1.9±0.2b 1.06±0.31e 0.59±0.09cd 0.96±0.09bc
5(L1) 21.6±5.9a 11.2±1.1a 61.4±5.0c 2.0±0.3b 1.17±0.42de0.91±0.08bc 1.41±0.13b
10(L2) 25.8±4.2a 11.6±2.5a 87.0±5.1a 2.5±0.3a 1.90±0.64cd 1.19±0.39a 2.02±0.11a
20(L3) 24.4±3.4a 11.2±3.9a 84.2±9.2ab 2.5±0.4a 3.17±0.42a 1.32±0.38a 1.96±0.56a
 不同字母表示差异在0.05水平显著。下同。
 Differentlettersmeansignificantdifferences(犘<0.05).Thesamebelow.
表2 不同锂浓度水平对两种施锂方式下罗布麻叶片荧光参数的影响
犜犪犫犾犲2 犈犳犳犲犮狋狊狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犾犻狋犺犻狌犿犾犲狏犲犾狊狅狀犳犾狌狅狉犲狊犮犲狀犮犲狆犪狉犪犿犲狋犲狉狊狅犳犃.狏犲狀犲狋狌犿
犾犲犪狏犲狊狌狀犱犲狉狋狑狅犱犻犳犳犲狉犲狀狋犔犻犪狆狆犾狔犿犲狋犺狅犱狊
处理 Treatment
方式
Methods
水平
Levels(mg/kg)
犉v/犉m 犉v/犉o Ψo φEo 犘犐ABS 犛m 犞K 犞J 犞I
叶面喷施
Foliagespray
0(L0) 0.62±
0.12b
1.82±
0.82b
0.46±
0.04c
0.34±
0.03de
1.89±
0.54de
25.25±
4.62e
0.15±
0.02b
0.54±
0.04a
0.82±
0.02a
5(L1) 0.75±
0.02a
2.95±
0.38a
0.59±
0.06b
0.44±
0.06cd
3.59±
0.76d
37.36±
6.27bc
0.10±
0.03bc
0.41±
0.06b
0.66±
0.05c
10(L2) 0.78±
0.02a
3.65±
0.46a
0.71±
0.05a
0.56±
0.05ab
10.76±
2.27b
50.16±
9.15a
0.05±
0.01c
0.29±
0.05c
0.64±
0.07c
20(L3) 0.75±
0.06a
3.14±
0.94a
0.63±
0.10ab
0.47±
0.11bc
5.72±
1.94c
35.72±
5.25bcd
0.10±
0.06bc
0.37±
0.10bc
0.67±
0.05c
根施
Soilapply
0(L0) 0.63±
0.11c
1.83±
0.76c
0.46±
0.13c
0.29±
0.11e
1.51±
0.69e
29.35±
5.18de
0.23±
0.12a
0.54±
0.13a
0.75±
0.06ab
5(L1) 0.74±
0.02ab
2.86±
0.27b
0.58±
0.11b
0.43±
0.09cd
3.53±
1.19de
34.85±
8.58bcd
0.11±
0.05bc
0.42±
0.11b
0.67±
0.06c
10(L2) 0.81±
0.02a
4.21±
0.44a
0.71±
0.07a
0.58±
0.06a
13.86±
3.68a
37.83±
3.57b
0.06±
0.02c
0.28±
0.07c
0.65±
0.09c
20(L3) 0.70±
0.02bc
2.36±
0.25bc
0.55±
0.03bc
0.38±
0.03cde
1.75±
0.53de
30.54±
2.97cde
0.14±
0.03b
0.45±
0.03ab
0.69±
0.05bc
 Ψo:捕获的激子将电子传递到电子传递链中QA下游的其他电子受体的概率;φEo:用于电子传递的量子产额;犘犐ABS:光化学性能指数。犛m:标准
化后的JP相和直线犉=犉m 之间的面积;犞K:在K相的相对可变荧光;犞J:在J相的相对可变荧光;犞I:在I相的相对可变荧光。
 Ψo:ProbabilitythatatrappedexcitonmovesanelectronintotheelectrontransportchainbeyondQA;φEo:Quantumyieldforelectrontransport;
犘犐ABS:Performanceindexonabsorptionbasis.犞K:RelativevariablefluorescenceattheKstep;犛m:NormalizedcomplementaryareaabovetheJP
phaseofOJIPtransientand犉=犉m;犞J:RelativevariablefluorescenceattheJstep;犞I:RelativevariablefluorescenceattheIstep.
48 草 业 学 报 第24卷
2.3 不同锂浓度水平对两种施锂方式下罗布麻叶片光合色素含量的影响
适宜的施锂量(L2)提高了罗布麻叶片的叶绿素含量,增大了叶绿素a/叶绿素b(表3),比如在根施条件下,
与L0 相比,在L2 水平下,叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量与叶绿素a/叶绿素b分别增加了70.75%,56.50%,
66.90%,8.75%,而更高量的锂处理(L3)有相反的作用。
表3 不同锂浓度水平对两种施锂方式下罗布麻叶片光合色素含量的影响
犜犪犫犾犲3 犈犳犳犲犮狋狊狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犾犻狋犺犻狌犿犾犲狏犲犾狊狅狀狆犺狅狋狅狊狔狀狋犺犲狋犻犮狆犻犵犿犲狀狋狊犮狅狀狋犲狀狋狊狅犳
犃.狏犲狀犲狋狌犿犾犲犪狏犲狊狌狀犱犲狉狋狑狅犱犻犳犳犲狉犲狀狋犔犻犪狆狆犾狔犿犲狋犺狅犱狊
处理 Treatment
方式 Methods 水平Levels(mg/kg)
叶绿素含量Chlcontent(mg/g)
叶绿素aChla 叶绿素bChlb 总叶绿素TotalChl
叶绿素a/叶绿素b
Chla/Chlb
叶面喷施
Foliagespray
0(L0) 5.44±0.72d 1.95±0.20cd 7.39±0.91d 2.82±0.17b
5(L1) 5.89±0.35d 1.97±0.13cd 7.85±0.43d 3.00±0.19ab
10(L2) 9.02±0.54a 2.78±0.46a 11.80±0.98a 3.29±0.39a
20(L3) 7.86±0.42b 2.63±0.37ab 10.49±0.78b 3.01±0.25ab
根施
Soilapply
0(L0) 5.23±0.35d 1.77±0.21d 7.01±0.55d 2.97±0.19ab
5(L1) 6.76±0.51c 2.19±0.42c 8.95±0.88c 3.15±0.40ab
10(L2) 8.93±0.31a 2.77±0.17a 11.70±0.45a 3.23±0.15a
20(L3) 6.84±0.15c 2.27±0.38bc 9.12±0.47c 3.09±0.55ab
3 讨论
在野生条件下,罗布麻体内的锂含量水平明显高于同一生境的其他植物,表现出对锂具有一定的富集特
性[9],但锂对于罗布麻是否是必需元素尚未可知,在本试验条件下,适宜的锂施用(L2)对罗布麻生长有益,具体
表现在:1)施锂提高了叶片叶绿素含量及叶绿素荧光参数,由于叶绿素荧光参数反映了植物对环境的适应程
度[1821],因此其增加有利于提高罗布麻光合能力从而能产生更多的同化物,Li等[22]在对埃塞俄比亚芥(犅狉犪狊狊犻犮犪
犮犪狉犻狀犪狋犪)幼苗锂处理下代谢组和转录组的研究中发现,幼苗光合作用和叶绿体相关基因上调24倍,这一结果反
映了适宜的锂对植物叶绿体及光合作用有益,侧面证明了本试验结果的可靠性;Barbara和 Monika[23]在对玉米
(犣犲犪犿犪狔狊)和向日葵锂处理下生理参数的研究中发现了与本试验结果类似的现象,锂处理能在一定程度上提高
向日葵(犎犲犾犻犪狀狋犺狌狊犪狀狀狌狌狊)和玉米叶面积及光合作用,增加其光合色素含量,但是效果并没有本试验显著,这说
明了罗布麻对锂元素可能有不同于其他植物的特殊利用机制。2)促进了罗布麻的生长,特别是对根系的作用尤
其明显,表明适量锂供应能提高罗布麻养分吸收能力。而且在较高锂施用条件下(L3),尽管地上部叶片已经表
现出胁迫作用,但根系生长量依然有所增加。这可能有两方面的原因,其一,罗布麻的各个器官中,根系对锂的耐
性可能更强;其二,有可能是罗布麻对锂毒害的一种适应性反应:过多的锂抑制了罗布麻的养分吸收能力,因此罗
布麻调整生长策略,将更多的光合产物及养分分配至根部,增加根冠比,相对提高吸收能力以维持其正常的生长
发育,蔡仕珍等[24]对蝴蝶花(犐狉犻狊犼犪狆狅狀犻犮犪)的研究同样发现了类似的生长策略。而任婧和田长彦[14]通过设置高
量锂处理对罗布麻生长的研究表明,当锂供应浓度大于25mg/kg时,罗布麻不仅茎、叶生长量会明显降低,根系
也会下降,而这一供应浓度仅比本试验中的最高锂处理多5mg/kg,因此,罗布麻根系对锂的耐性虽然较叶强,但
也有限度,而且耐受力也不高。因此,从本研究结果可以看出,就锂对于罗布麻而言,可以肯定“适量施用是有益
的”,然而还远未达到像必须营养元素一样不可或缺的程度,因此,深入研究罗布麻的锂富集机理就显得很有必
要。
另一方面,以上结果也从侧面反映出罗布麻本身对外源锂的添加比较敏感,施锂对罗布麻“有益”及“毒害”作
用阈值之间的范围很小,所以在罗布麻栽培中锂的施用量一定要严格控制,而且为了避免根施造成的土壤局部聚
积对罗布麻的毒害,叶面喷施可能更为有利。
58第1期 吕海祥 等:施锂对罗布麻生长及叶绿素荧光参数的影响
综上所述,施锂对罗布麻生长影响显著,一定浓度的锂能够提高罗布麻叶PSⅡ的活性,增大PSⅡ反应中心
的开放程度,提高光能利用率,同时增加其叶绿素含量,促进罗布麻生长。但较高水平的锂供应对罗布麻生长不
利,而且根系的耐受力较茎、叶稍强。
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