作物根系磷-菲吸收與轉(zhuǎn)運之間的相互作用.pdf

1、作物根系多環(huán)芳烴(PAHs)與磷素吸收的相互作用研究對于農(nóng)產(chǎn)品的安全生產(chǎn)與PAHs污染環(huán)境的植物修復(fù)的強化具有重要意義。論文采用水培試驗，通過測定磷素與菲共存條件下，小麥體內(nèi)磷、菲含量，根系酸性磷酸酶(APase)、分泌性酸性磷酸酶(SAPase)的活性，傷流液中磷、菲含量以及pH變化和小麥根系可溶性蛋白、可溶性糖含量的變化，研究了小麥磷、菲的吸收和轉(zhuǎn)運的相互作用，為理論上揭示作物根系PAHs與磷素吸收和轉(zhuǎn)運之間相互作用的生物學(xué)機制和實

2、踐上通過磷肥施用調(diào)控PAHs的作物吸收與轉(zhuǎn)運提供科學(xué)依據(jù)與技術(shù)支撐。論文主要研究結(jié)果如下:
　　(1)不同磷、菲水平下小麥根系磷、菲吸收及其轉(zhuǎn)運的研究結(jié)果表明，在0～1200μmol·L-1磷濃度范圍內(nèi)，小麥根系、莖葉菲含量在低磷濃度（10μmol·L-1）時最高，分別為36.87 mg·kg-1和2.07 mg·kg-1;磷含量總體呈現(xiàn)隨磷處理濃度的升高而增大的趨勢;成對數(shù)據(jù)t-檢驗顯示無論加菲與否，根系、莖葉磷含量無顯著性差異

3、(P＞0.05)。磷可促進菲從根部向地上部轉(zhuǎn)運，而菲對磷轉(zhuǎn)運沒有顯著性影響。在低磷濃度下（10μmol·L-1），隨著菲濃度的升高，小麥根系、莖葉菲含量呈現(xiàn)顯著升高趨勢(P＜0.05)。磷、菲共存處理介質(zhì)pH升高幅度大于單一處理。
　　(2)磷的存在對植物體內(nèi)與磷素同化相關(guān)的酶的活性有不同的影響。同一菲濃度(1.0 mg·L-1)處理下，隨著磷濃度的升高，小麥根部APase、SAPase活性逐漸降低;與無菲處理相比，加菲處理兩種酶

4、的活性增加，增加幅度分別為1.31％～9.05％和7.10％～12.60％，菲的存在促進了這兩種酶的活性。在低磷濃度（10μmol·L-1）處理時，隨著菲濃度的升高，兩種酶的活性亦逐漸升高，與菲濃度呈顯著正相關(guān)關(guān)系(P＜0.05)。
　　(3)采用自然根壓法測定玉米傷流液中的磷、菲含量，進一步闡述了磷與PAHs吸收和轉(zhuǎn)運的相互作用。結(jié)果表明，在同一菲濃度(1.0 mg·L-1)，不同磷濃度處理下，傷流液中菲含量逐漸升高，在磷濃度為

5、1200μmol·L-1時達到最高為0.0504 mg·L-1，顯著高于其他幾個處理（除了在磷濃度為600μmol·L-1時）（P＜0.05），說明磷在一定的濃度范圍內(nèi)是促進菲由根部向地上部轉(zhuǎn)運的;加菲與否，傷流液中磷含量不存在顯著性差異（P＞0.05）;磷、菲共存pH降低幅度大于單一處理。在低磷濃度（10μmol·L-1）時，隨著菲濃度升高，傷流液中菲含量也呈現(xiàn)遞增的趨勢，在菲濃度為0.2～0.6 mg·L-1時，增加比較明顯，隨著菲

6、濃度的升高，傷流液中菲含量增加不顯著(P＞0.05);傷流液中磷含量沒有顯著性差異;隨著菲濃度的升高，傷流液的pH呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。
　　(4)磷菲共存條件下對小麥根部和地上部可溶性蛋白、可溶性糖含量變化有不同的影響。同一菲濃度(1.0 mg·L-1)，隨著磷濃度的升高，小麥根部、地上部可溶性蛋白和可溶性糖含量均呈現(xiàn)先增高后下降的趨勢，可溶性蛋白和可溶性糖含量分別在磷濃度為600μmol·L-1和300μmol·L-1時達到最大

7、值，說明磷濃度過高或過低都會影響植物體內(nèi)可溶性蛋白和可溶性糖含量;加菲處理的可溶性蛋白和可溶性糖含量顯著高于不加菲處理(P＜0.05)，說明植物在面對不良環(huán)境時會通過自身生理調(diào)節(jié)，增加可溶性蛋白、可溶性糖的含量，降低外界環(huán)境對植物自身的傷害。低磷濃度(10μmol·L-1)下，在菲濃度低于0.6 mg·L-1時，可溶性蛋白和可溶性糖含量增長較快，各處理間存在顯著性差異(P＜0.05);而當(dāng)菲濃度高于0.6 mg·L-1時，各處理間差異性