冬小麥對高量供鋅的反應(yīng)及鐵、磷供應(yīng)與鋅中毒的關(guān)系.pdf

1、鋅為動(dòng)植物正常生長所必需，但土壤受到鋅污染時(shí)，農(nóng)作物及畜產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)都會(huì)受到影響，最終危害人體健康。生長在鋅污染土壤上的作物容易發(fā)生鋅中毒，而鐵、磷等營養(yǎng)元素對作物鋅吸收的影響很大。小麥?zhǔn)俏覈蟛糠值貐^(qū)的主要糧食作物，有人認(rèn)為合理使用磷、鐵肥能緩解土壤鋅污染對作物造成的毒害作用。因而，通過研究過量鋅與小麥的生長狀況及養(yǎng)分吸收的關(guān)系，尤其是過量鋅在鐵、磷的不同用量條件下對不同小麥基因型的生長狀況及養(yǎng)分吸收的影響，具有十分重要理論和實(shí)踐

2、意義。本研究通過3個(gè)獨(dú)立的水培試驗(yàn)，以期評價(jià)供試小麥基因型對高鋅污染、尤其是缺鐵與高鋅、高磷與高鋅兩種雙重脅迫條件下的耐性表現(xiàn)，為理論研究和生產(chǎn)實(shí)踐提供依據(jù)。所得主要結(jié)論如下： (1)采用水培試驗(yàn)法，研究了不同供Zn量(0、0.5、10、40 mg/L，分別用Zn<,0>、Zn<,0.5>、Zn<,10>、Zn<,40>表示)對3種親緣關(guān)系很遠(yuǎn)的半冬性小麥基因型鄭麥9023、陜512、西農(nóng)979幼苗生長發(fā)育、Zn吸收以及Fe，M

3、n吸收的影響，以期為篩選耐高鋅的小麥基因型提供理論依據(jù)。結(jié)果表明，不供Zn時(shí)小麥幼苗未出現(xiàn)缺Zn癥狀；Zn<,0.5>對小麥的正常生長影響較小。3種基因型小麥的幼苗在過量供Zn(Zn<,10>、Zn<,40>)時(shí)均受到嚴(yán)重傷害：顯著抑制了小麥分蘗、根系及地上部生長，葉片葉綠素SPAD值顯著降低，小麥植株尤其是根部的耐性指數(shù)顯著降低，施入的Zn的轉(zhuǎn)運(yùn)率顯著降低，卻極大提高了小麥植株尤其是根部的Zn含量和吸收量(但Zn<,10>時(shí)幼苗體內(nèi)Z

4、n含量和吸收量大于Zn<,40>，且Zn<,10>比Zn40更能在根部積累Zn)，Zn與Fe的吸收在根部似乎表現(xiàn)為互助作用，而地上部表現(xiàn)為拮抗作用；Zn與Mn之間表現(xiàn)出強(qiáng)烈的拮抗作用。過量供Zn時(shí)以西農(nóng)979耐性指數(shù)最大，Zn轉(zhuǎn)運(yùn)率最高，植株體內(nèi)的Fe、Mn含量均為最高。總之，供Zn量為通常配方的5～10倍時(shí)對小麥幼苗的生長尚無明顯影響；100～200和400～800倍時(shí)則能對小麥幼苗造成嚴(yán)重傷害，三種供試小麥基因型中以西農(nóng)979對過量

5、Zn毒害的耐性為較強(qiáng)。 (2)為了揭示缺Fe與過量供Zn的雙重脅迫對小麥幼苗生長的影響，本試驗(yàn)采用2個(gè)Fe用量(0，5 mg/L)與3種Zn供應(yīng)水平(0，0.1，10 mg/L)相配合的完全方案，在溫室中采用人工春化后的小麥幼苗進(jìn)行了水培試驗(yàn)，以期找到在缺Fe和正常供Fe條件下較耐過量Zn毒害的小麥基因型。結(jié)果表明，缺Fe對小麥植株生長的影響遠(yuǎn)大于缺Zn和過量Zn的影響；缺Fe條件下，不論缺Zn或Zn過量，小麥幼苗的生長量均大幅

6、度下降，分蘗受到抑制、葉片嚴(yán)重失綠，根系生長也受到明顯抑制，根冠比升高，表明缺Fe對地上部生長的阻礙作用大于根部。無論是否供Fe，缺Zn對3種小麥基因型生長均未表現(xiàn)出明顯的不利影響；但過量供Zn使幼苗各部分生長均受到明顯抑制，尤其在缺Fe時(shí)，過量Zn對小麥植株的抑制效應(yīng)尤為明顯，并且對地上部的影響顯著大于根系；而正常供Fe則明顯緩解了過量Zn的抑制效應(yīng)。在兩種脅迫(缺Fe和過量Zn)并存時(shí)，3種小麥基因型中，陜512的生長受到的影響最大

7、，表現(xiàn)出強(qiáng)烈的敏感性，而西農(nóng)979對這種雙重脅迫的耐性最好。 (3)缺Fe與過量供Zn對小麥幼苗生長雙重脅迫試驗(yàn)的結(jié)果還表明：缺Fe條件下，3種基因型植株體內(nèi)的Zn、Mn、Cu吸收量明顯減少(由于缺Fe顯著降低了小麥幼苗生長量)，但含量顯著增加；同時(shí)提高了Zn的轉(zhuǎn)運(yùn)率，促進(jìn)了Mn向地上部的運(yùn)輸。正常供Fe條件下，Zn、Mn、Cu的吸收量明顯高于缺Fe條件。缺Zn條件下，植株Zn含量和吸收量均略微有所降低；Fe轉(zhuǎn)運(yùn)率有所升高，葉部

8、Fe吸收量卻大幅度增加；促進(jìn)了植株對Mn的吸收；根部Cu吸收量增大，但向地上部的輸送未受影響。過量供Zn條件下，雖然明顯促進(jìn)了植株對Zn的吸收，但Zn在根部大量積累，轉(zhuǎn)運(yùn)率大幅度下降，但也促進(jìn)了Fe向葉片中的輸送；在養(yǎng)分吸收方面，過量供Zn嚴(yán)重抑制Mn的吸收，促進(jìn)Cu的吸收，但抑制Cu向地上部的運(yùn)輸。缺Fe且過量供Zn的條件下，幼苗各部位的耐性指數(shù)均顯著降低，對植株造成的脅迫最為嚴(yán)重，缺Fe似乎加劇了過量Zn的毒害效應(yīng)，而正常供Fe能顯

9、著改善植株對過量Zn毒害的耐受力。 (4)采用水培試驗(yàn)法，研究了不同P(0.12，0.4，3.0 mg/L)、Zn(0.1，10 mg/L)用量配比對3種小麥基因型幼苗生長和養(yǎng)分吸收的影響，以期找到在不同P用量下對過量Zn毒害效應(yīng)具有較好耐性的小麥基因型。結(jié)果表明，過量供Zn條件下，幼苗各器官的Zn含量和吸收量均大幅度增加；使P在根系中大量累積，向地上部的轉(zhuǎn)運(yùn)受到抑制；Fe的情況與P類似；使幼苗各器官中的Cu含量和吸收量均大幅度

10、增加，而抑制了Mn的吸收。與正常供P(0.4 mg/L)相比，低量供P(0.12 mg/L)時(shí)小麥生長并未受到明顯影響，而高量供P(3.0 mg/L)則在一定程度上促進(jìn)了小麥幼苗生長；同時(shí)高P能抑制過量供Zn對小麥幼苗地上部的毒害作用，這種效應(yīng)在葉片上表現(xiàn)尤為明顯。高P和低P均使根部的Zn含量和吸收量有所降低，地上部有所增加，但高P的降低作用更為明顯；低P降低了幼苗體內(nèi)的P、Cu、Mn、Fe含量和吸收量；高P并非使整株內(nèi)的總P量相應(yīng)提高