硅对低钾胁迫下番茄幼苗生长及生理特性的影响
2022-10-21杨然郭树勋杨小慧张毅石玉
杨然,郭树勋,杨小慧,张毅,石玉
(山西农业大学园艺学院,山西 太谷 030801)
钾(K)是植物生长发育的三大营养元素之一,主要参与植物叶绿素合成、光合作用和酶的激活等生命过程[1,2]。钾肥属不可再生资源,无法用其它化学品来合成。尽管地壳中含有丰富的K,但可被植物直接吸收利用的速效钾(交换性钾和水溶性钾)含量较低,且因作物生产期间循环不足速效钾含量逐年降低,耕地缺钾已成为作物可持续生产的重要制约因素之一[3]。低钾胁迫可诱导植物叶片失绿、气孔关闭、加深膜脂过氧化程度和激活抗氧化酶活性等[4]。低钾胁迫下植株体内丙二醛(MDA)、超氧阴离子(O2·-)含量显著增加,活性氧大量产生,膜脂过氧化程度加剧[5,6]。为适应K缺乏现状,可通过改良作物种质、选育耐低钾品种或增施外源物质以提高植物耐低钾能力,实现农业可持续高效发展[7]。
硅(Si)是地壳中含量第二丰富的元素,在植物体中主要存在形态是二氧化硅胶(SiO2·H2O)[8,9]。Si虽不是高等植物生长过程中的必需元素,但大量研究表明,Si可提高植物对生物胁迫(病虫害)[10]和非生物胁迫(重金属[11]、干旱胁迫[12]和盐胁迫[13]等)的抵抗能力,促进植物的生长发育。刘朋研究表明,施Si能够缓解缺钾胁迫介导的应激损伤,促进高粱的干物质积累[14]。范永义研究表明,硅、钾元素均可以改善植株抗倒伏能力,缩短基部节间长度,提高抗折力[15]。曹逼力等研究发现,施Si能够降低大麦叶片质膜透性,提高抗氧化能力[16]。铝胁迫下施Si可改善花生根系生长发育情况,增强植物超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,以加快活性氧(ROS)清除速度,降低膜脂过氧化程度[17]。……
