绿洲盐化潮土施镁对玉米幼苗生长、活性氧自由基代谢和锌营养的影响

• 作者: 姜万礼 杨思存 王成宝 霍琳
• 来源期刊: 植物营养与肥料学报
• 学科: 农学
• 关键词: 盐化潮土 土壤交换镁 锌营养 活性氧自由基代谢 玉米幼苗
• 年，卷（期）: 2015,（2）
• 页码范围: 354-361
• 页数: 8页
• 分类号: S153.6+21
• 字数: 7170字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11674/zwyf.2015.0209

摘要

[目的]甘肃河西走廊绿洲盐化潮土地玉米缺锌现象非常普遍,土壤镁含量高通常被认为是造成土壤和作物缺锌的重要因素之一,本文探讨了绿洲盐化潮土锌、镁之间的关系.[方法]采用盆栽模拟试验方法,以硫酸镁为原料,设加入Mg2+0、74、147、221、515 mg/kg,形成交换性Mg含量分别为287.3、349.2、411.6、487.9、755.2 mg/kg的混合土壤,来模拟绿洲盐化潮土含镁量低、较低、中等、较高、极高5种类型.在玉米生长期间浇灌去离子水,用重量法控制水分的供应.玉米生长45 d收获,测定株高后,采集心叶下第二个叶片鲜样用于测定叶绿素含量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量.植株分地上部和根系,烘干粉碎后用于测定锌的含量.[结果]1)较高和极高的土壤交换性镁抑制玉米幼苗的生长.镁加入量为221 mg/kg,土壤交换性镁含量达到487.9 mg/kg时,玉米植株矮小,生长已受到胁迫,加入量为515 mg/kg,土壤交换性镁含量达到755.2 mg/kg时,玉米株高显著降低了14.5％,植株叶缘焦枯,个别植株叶片出现白色条纹,表现出明显的镁中毒症状和典型缺锌症状.2)随施镁量的增加或土壤含镁量水平的提高,玉米地上部和地下部的干重分别降低了11.9％～38.3％和4.6％～23.0％,茎叶干重的降低幅度明显高于根系.3)随施镁量的增加或土壤含镁量水平的提高,玉米叶片叶绿素含量降低了9.4％～45.9％,用量达到515 mg/kg时几乎降低了一半,导致地上部叶片出现枯黄.叶片SOD、POD、CAT活性都是先升高再迅速降低,峰值分别出现在147 mg/kg、74 mg/kg和147 mg/kg,用量达到515 mg/kg时分别降低了49.75％、48.06％和32.21％;MDA含量始终呈增加趋势,增幅在20.39％～183.58％.4)施镁显著降低了玉米幼苗的锌含量和吸收量,但对茎叶和根系的抑制程度不同.与不施镁处理相比,茎叶锌含量降低了4.05％～57.09％,吸收量降低了15.41％～73.55％;根系锌含量降低了7.55％～18.99％,吸收量降低了11.62％～37.40％,不管是锌含量还是吸收量,根系的降低幅度都明显低于茎叶.这也导致锌从根系向地上部的转运显著降低,施镁147 mg/kg时锌的转运率还有46.60％,施镁515 mg/kg时只有34.55％,仅达到不施镁水平的62％.5)随着施镁量的增加或土壤含镁量水平的提高,土壤有效锌含量也显著降低,降幅在11.4％～46.6％,特别是施镁515 mg/kg,土壤交换性镁含量达到755.2 mg/kg时,土壤有效锌含量已降至0.47 mg/kg,超过了土壤缺锌临界值(DTPA-Zn ＜0.5 mg/kg).[结论]绿洲盐化潮土上的玉米缺锌问题与土壤含镁量水平密切相关,随着施镁量的增加,玉米幼苗的生长受到抑制,株高、干重、叶片中的叶绿素含量和SOD、POD、CAT活性都显著降低,MDA含量显著增加.施镁抑制了玉米幼苗对锌的吸收,对茎叶的抑制程度明显高于根系,导致锌从根系向地上部的转运率显著降低.施镁降低了土壤有效锌含量,用量达到515 mg/kg时,土壤有效锌含量已低于缺锌临界值.