土壤水分脅迫對檳榔幼苗生理生態(tài)特性的影響.pdf

1、檳榔(Areca Catechu L.)系棕櫚科(Palmae)熱帶經(jīng)濟、藥用作物;在中國,多分布在海南、臺灣等地。目前,檳榔產(chǎn)業(yè)為海南農(nóng)業(yè)第二大支柱產(chǎn)業(yè)。海南檳榔種植技術(shù)落后,管理粗放,基礎(chǔ)研究力度不夠,已明顯制約了產(chǎn)量的提高及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。海南島屬典型熱帶海洋氣候,具有明顯的雨季與旱季。因水分時空分布不均勻造成的干旱已嚴(yán)重影響了檳榔的生長及產(chǎn)量,尤其在每年3-5月檳榔的開花期影響更為突出。因此研究土壤水分脅迫下檳榔生長的生理變化規(guī)律,

2、對提高檳榔水分管理水平,促進檳榔產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。
　　 本研究以1年生檳榔幼苗為材料,從植物生理生態(tài)學(xué)角度出發(fā),采用盆栽試驗,通過控制土壤相對含水量,首先研究了不同土壤水分脅迫下,檳榔幼苗的形態(tài)、抗性生理、光合生理等的變化規(guī)律;其次通過數(shù)據(jù)處理建立土壤水分相對含量與檳榔幼苗的光合生理、水分利用效率等的數(shù)學(xué)模型;最后結(jié)合生理數(shù)據(jù)與數(shù)學(xué)模型確定了檳榔苗期適宜生長的土壤相對含水量閾值與最低限值,為檳榔合理的水分管理提供依據(jù)。

3、r>　　 本研究創(chuàng)新點及主要結(jié)論如下:
　　 (1)研究了土壤水分脅迫對檳榔幼苗生長及形態(tài)的影響。研究表明,土壤水分脅迫下,檳榔幼苗的株高、冠幅、莖粗、根系數(shù)目、根表面積和根體積均隨水分脅迫程度的加重而減少。且明顯影響了檳榔幼苗植株體內(nèi)水分的分配,各處理下的檳榔幼苗各部分水分分配均呈現(xiàn)葉>莖>根的現(xiàn)象。隨著土壤相對含水量升高,根系含水率升高,葉片含水率降低,莖含水率無明顯變化。而隨水分脅迫程度的加深檳榔幼苗根冠比值呈現(xiàn)先升高后

4、下降趨勢。
　　 (2)研究了土壤水分脅迫對檳榔幼苗抗性生理的變化規(guī)律。土壤水分脅迫顯著增加了檳榔幼苗葉片中MDA和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的含量。隨著脅迫時間延長,各處理下檳榔幼苗葉片中的MDA含量、Pro含量、SS含量與SP含量均不同程度上升,且葉片中Pro含量與檳榔幼苗對土壤水分脅迫的響應(yīng)時間存在相關(guān)性。葉片中的保護酶POD及SOD活性均呈先上升后下降趨勢,而CAT活性呈先下降后升高趨勢;土壤水分脅迫時間越長,葉中POD與SOD活性隨

5、脅迫程度增加而降低的現(xiàn)象越明顯。檳榔幼苗的根系活力隨土壤水分脅迫程度增加而減小。并認(rèn)為75％土壤相對含水量是檳榔幼苗根系活力變化的轉(zhuǎn)折點。
　　 (3)研究了土壤水分脅迫與檳榔幼苗光合生產(chǎn)能力的關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn):隨土壤水分脅迫時間延長和脅迫程度增加,檳榔幼苗葉片總的葉綠素含量降低,且chl、cha、chb、caro、cha/b均以75％土壤相對含水量處理顯著高于其它處理。不論土壤水分脅迫時間長短,隨土壤水分脅迫程度增加,葉片Pn、

6、Tr、cond均逐漸下降,但幼苗水分利用率(WUE)升高,并隨著脅迫時間延長,各處理間檳榔幼苗水分利用率的差異性會削弱。土壤水分脅迫下檳榔幼苗葉片F(xiàn)v、Fm、qP、Fv/Fm和Fv/Fo均下降,Fo增加。表明土壤水分脅迫抑制了檳榔幼苗的PSⅡ原初光能轉(zhuǎn)化效率,降低了光合電子傳遞能力及PSⅡ的光化學(xué)活性。
　　 (4)對不同土壤水分脅迫下檳榔幼苗凈光合速率、蒸騰速率的影響因子進行了相關(guān)分析,并擬合不同土壤水分脅迫下的逐步回歸方程,

7、建立了土壤水分相對含量與凈光合速率、土壤水分相對含量與蒸騰速率和土壤水分相對含量與水分利用效率的數(shù)學(xué)模型。
　　 Pn=-0.0018x2+0.2939x-5.5679,R2=0.9981Tr=-0.0016x2+0.2652x-6.0083,R2=0.9438WUE=2E-06x4-0.0005x3+0.0404x2-1.4562x+20.54,R2=0.8674
　　 (5)首次確定了檳榔苗期適宜生長的土壤相對含水量