渍水胁迫对不同磷水平下紫花苜蓿根系生长的影响

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2020.06.009

草地学报 ›› 2020, Vol. 28 ›› Issue (6): 1563-1571.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2020.06.009

渍水胁迫对不同磷水平下紫花苜蓿根系生长的影响

李丹竹, 曾宁波, 张志飞, 刘宁芳, 徐倩, 胡龙兴

湖南农业大学草业科学系, 湖南长沙 410128

收稿日期:2020-07-26 修回日期:2020-08-25 出版日期:2020-12-15 发布日期:2020-12-02
通讯作者: 胡龙兴, 徐倩
作者简介:李丹竹(1997-),女,湖南永州人,硕士研究生,主要从事牧草逆境分子生理研究,E-mail:934913765@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金（32071877）；湖南省自然科学基金（2018JJ3223，2019JJ40135）资助

Effects of Waterlogging Stress on the Root Growth of Alfalfa under Different Phosphorus Level

LI Dan-zhu, ZENG Ning-Bo, ZHANG Zhi-fei, LIU Ning-fang, XU Qian, HU Long-xing

Department of Pratacultural Science, College of Agriculture, Hunan Agricultural University, Changsha, Hunan Province 410128, China

Received:2020-07-26 Revised:2020-08-25 Online:2020-12-15 Published:2020-12-02

摘要/Abstract

摘要： 为明确渍水胁迫对不同磷水平下紫花苜蓿生长的影响，本试验通过沙培研究了渍水对低磷（LP，0.1 mmol·L^-1 NaH₂PO₄）、中磷（NP，1.0 mmol·L^-1 NaH₂PO₄）和高磷（HP，2 mmol·L^-1 NaH₂PO₄）下紫花苜蓿根系生长的影响。结果表明：在正常水分下，与NP水平相比LP和HP均抑制了苜蓿的生长；在渍水胁迫下，NP和HP水平下苜蓿的生长速率、地上部干重、总根长、根系表面积、根系体积和根尖数等指标显著低于正常供水，而LP水平下苜蓿的生长速率和地上部干重则高于正常供水，总根长、根系表面积、根系体积和根尖数等指标在短期渍水（2 d）时高于正常供水，在长期渍水（11 d）时则显著低于正常供水。综上所述，渍水能缓解LP对苜蓿的伤害，主要是通过维持根系的生长，而渍水则对HP下苜蓿的生长不利。因此，在我国南方多雨和地下水位高的土壤中栽培苜蓿，适当少施磷肥既可减少磷的流失，又有利于提高苜蓿的耐渍性。

关键词: 渍水胁迫, 磷, 紫花苜蓿, 根系

Abstract: The effect of three P level:0.1 mmol·L^-1 NaH₂PO₄(low P,LP),1.0 mmol·L^-1 NaH₂PO₄ (normal P,NP) and 2 mmol·L^-1 NaH₂PO₄ (high P,HP) on the root growth of alfalfa under waterlogging stress were investigated in sand culture. The results showed that NP promoted the shoot and root growth,but LP and HP inhibited the growth of alfalfa plants under well-watered conditions. The growth rate,shoot dry weight,total root length and root surface area in NP and LP were significantly lower in waterlogged conditions than in well-watered conditions,whereas the shoot growth rate and shoot dry weight in LP were significantly higher in waterlogged conditions than in well-watered conditions. The total root length,root surface area,root volume and number of root tips were higher in short-term waterlogged conditions and lower in long-term waterlogged conditions for LP when compared to the well-watered conditions. In summary,waterlogging alleviated the detrimental effect of low P on the growth of alfalfa and the alleviating effects could attribute to the root growth maintenance,whereas the waterlogging has damaging effect on the alfalfa growth under high P. Less phosphorus fertilizing in those areas of heavy rainfall,poor soil drainage as well as high water table fluctuations in southern China will not only reduce P loss,but also improve the waterlogging tolerance for alfalfa plants.

Key words: Waterlogging stress, Phosphorus, Alfalfa, Root

中图分类号:

S963.22+3.3

李丹竹, 曾宁波, 张志飞, 刘宁芳, 徐倩, 胡龙兴. 渍水胁迫对不同磷水平下紫花苜蓿根系生长的影响[J]. 草地学报, 2020, 28(6): 1563-1571.

LI Dan-zhu, ZENG Ning-Bo, ZHANG Zhi-fei, LIU Ning-fang, XU Qian, HU Long-xing. Effects of Waterlogging Stress on the Root Growth of Alfalfa under Different Phosphorus Level[J]. Acta Agrestia Sinica, 2020, 28(6): 1563-1571.

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参考文献

[1] Mo X H,Zhang M K,Liang C Y,et al. Integration of metabolome and transcriptome analyses highlights soybean roots responding to phosphorus deficiency by modulating phosphorylated metabolite processes[J]. Plant Physiology and Biochemistry,2019,139:697-706
[2] 齐敏兴. 磷水平与接种根瘤菌对紫花苜蓿苗期生长和营养吸收特性的影响[D]. 兰州:甘肃农业大学,2013:45-50
[3] 蔡丽平,吴鹏飞,侯晓龙,等. 磷胁迫对水土保持先锋植物类芦光合特性的影响[J]. 水土保持学报,2012,26(6):281-285
[4] Luo B W,Ma P,Nie Z,et al. Metabolite profiling and genome-wide association studies reveal response mechanisms of phosphorus deficiency in maize seedling[J]. The Plant journal:for cell and molecular biology,2019,97(5):947-969
[5] 王峻,宋科,潘剑君,等. 氮磷养分胁迫下小麦幼苗期生物学响应研究[J]. 中国土壤与肥料,2019(2):152-158,164
[6] 徐彦红,李斌,席溢,等. 多花黑麦草对磷胁迫的响应及耐磷指标的筛选[J]. 江苏农业科学,2019,47(10):176-180
[7] 龚丝雨,梁喜欢,杨帅强,等. 低磷胁迫对不同磷效率基因型烟草苗期生长及生理特征的影响[J]. 核农学报,2019,33(6):1217-1224
[8] 文亦芾,陈达飞,单贵莲,等. 不同磷水平柱花草磷效率及根构型研究[J]. 中国农业科技导报,2020,22(7):51-60
[9] 张彦丽. 不同磷效率大豆基因型根形态构型对低磷胁迫的响应[J]. 中国农学通报,2010,26(14):182-185
[10] 梁颖,石玉,靳琇,等. 低磷胁迫下光质对番茄幼苗生长及生理抗性的影响[J]. 中国农学通报,2020,36(1):56-61
[11] 齐敏兴,刘晓静,张晓磊,等. 不同磷水平对接种根瘤菌紫花苜蓿生长特性的影响[J]. 草原与草坪,2013,33(1):50-53
[12] 郝凤,刘晓静,齐敏兴,等. 磷水平和接根瘤菌对紫花苜蓿根系形态特征和根瘤固氮特性的影响[J]. 草地学报,2015,23(4):818-822
[13] Win M,Nakasathien S,Sarobol E. Effects of phosphorus on seed oil and protein contents and phosphorus use efficiency in some soybean varieties[J]. Kasetsart Journal-Natural Science,2010,44:1-9
[14] 安渊,陈凡毅,王俊,等. 半秋眠和非秋眠紫花苜蓿品种耐涝性能研究[J]. 中国草地,2004(4):31-36
[15] Yamauchi T,Colmer T D,Pedersen O,et al. Regulation of root traits for internal aeration and tolerance to soil waterlogging-flooding stress[J]. Plant Physiology,2018,176(2):1118-1130
[16] 李丹竹,张强,徐倩,等. 渍水胁迫对不同秋眠级紫花苜蓿苗期根系形态的影响[J]. 草地学报,2020,28(2):420-428
[17] 黄万勇,吉陈丽. 渍害对作物生理生长指标的影响研究现状[J]. 浙江水利科技,2019,47(3):12-15
[18] 王琼,张春雷,李光明,等. 渍水胁迫对油菜根系形态与生理活性的影响[J]. 中国油料作物学报,2012,34(2):157-162
[19] 陈磊,郝明德,张少民,等. 黄土高原旱地施肥对小麦与苜蓿土壤水分养分含量的影响[J]. 草地学报,2007,15(4):371-375
[20] Milroy S P,Bange M P,Thongbai P. Cotton leaf nutrient concentrations in response to waterlogging under field conditions[J]. Field Crops Research,2009,113(3):246-255
[21] 苏玲,林咸永,章永松,等. 水稻土淹水过程中不同土层铁形态的变化及对磷吸附解吸特性的影响[J]. 浙江大学学报(农业与生命科学版),2001(2):8-12
[22] 于飞,周健民,王火焰,等. 淹水条件下不同氮肥对水稻土中磷肥转化的动态影响[J]. 中国土壤与肥料,2006(6):29-32
[23] 张凡凡,于磊,鲁为华,等. 绿洲区滴灌施磷对苜蓿地肥力和磷素利用率的影响[J]. 草地学报,2016,24(6):1363-1368
[24] 寇江涛. 外源2,4-表油菜素内酯对NaCl胁迫下燕麦种子萌发和生理的影响[J]. 草地学报,2019,27(6):1562-1568
[25] 任立飞,张文浩,李衍素. 低磷胁迫对黄花苜蓿生理特性的影响[J]. 草业学报,2012,21(3):242-249
[26] 于新超,王晶,朱美玉,等. 碳水化合物代谢参与番茄响应低磷胁迫的分子机制[J]. 分子植物育种,2015,13(12):2833-2842
[27] 高艳. 两种苜蓿对低磷胁迫的响应和生理适应机制[D]. 呼和浩特:内蒙古农业大学,2011,36-42
[28] 乔振江,蔡昆争,骆世明. 低磷和干旱胁迫对大豆植株干物质积累及磷效率的影响[J]. 生态学报,2011,31(19):5578-5587
[29] 蔡丽平,吴鹏飞,侯晓龙,等. 类芦根系对不同磷胁迫的形态学响应[J]. 草地学报,2015,23(1):137-142
[30] Vejchasarn P,Lynch J P,Brown K M. Genetic variability in phosphorus responses of rice root phenotypes[J]. Rice,2016,9(1):1-16
[31] Vance P C. Quantitative trait loci,epigenetics,sugars,and microRNAs:quaternaries in phosphate acquisition and use[J]. Plant physiology,2010,154(2):582-588
[32] Péret B,Clément M,Nussaume L,et al. Root developmental adaptation to phosphate starvation:better safe than sorry[J]. Trends in plant science,2011,16(8):442-450
[33] 陈健晓,王小娟,屠乃美,等. 磷水平对不同香稻品种苗期形态生理的影响[J]. 华北农学报,2020,35(2):117-125
[34] 李文娆,张岁岐,丁圣彦,等. 干旱胁迫下紫花苜蓿根系形态变化及与水分利用的关系[J]. 生态学报,2010,30(19):5140-5150
[35] 姜慧新,沈益新,翟桂玉,等. 施磷对紫花苜蓿分枝生长及产草量的影响[J]. 草地学报,2009,17(5):588-592
[36] 董艳. 渍水胁迫对大豆生理特性和产量的影响[D]. 南京:南京农业大学,2011,45-50
[37] 严琼琼. 南方渍水条件下紫花苜蓿根系结构的研究[D]. 南京:南京农业大学,2013,32-40
[38] 丁晓青,樊子菡,沈益新. 紫花苜蓿苗期根系生长的水分胁迫损伤及氮磷的修复生长作用[J]. 草业学报,2017,26(5):92-99
[39] 唐宏亮,马领然,张春潮,等. 水分和磷对苗期玉米根系形态和磷吸收的耦合效应[J]. 中国生态农业学报,2016,24(5):582-589

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[1]	赵树栋, 李建宏. 高原早熟禾根际促生菌分离筛选及特性研究[J]. 草地学报, 2021, 29(9): 1885-1891.
[2]	王静, 刘晓静, 程甜甜, 童长春, 汪雪. 不同氮效率紫花苜蓿叶特征及其产量效应研究[J]. 草地学报, 2021, 29(9): 1941-1949.
[3]	孟宣辰, 马鹏程, 马杰, 段珍, 韩阳阳, 张吉宇. 黄土高原半干旱区紫花苜蓿覆膜垄沟和施肥效应研究[J]. 草地学报, 2021, 29(9): 2098-2106.
[4]	陈雷, 暴雪艳, 郭刚, 霍文婕, 李清宏, 许庆方, 王聪, 刘强. 单宁酸和乳酸菌对紫花苜蓿青贮品质和体外瘤胃发酵的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(8): 1853-1858.
[5]	李春萍, 邱轶辉, 夏厚胤, 谭璐娜, 许环宇, 张瀚文, 高景慧. 紫花苜蓿多父本F₁代低蒸腾及产量性状的隶属函数分析[J]. 草地学报, 2021, 29(7): 1416-1422.
[6]	李天琦, 林志玲, 卢轩, 黄佳媛, 杨宁, 沃野, 高凯, 柳小妮, 王显国. 灌溉量对科尔沁沙地紫花苜蓿土壤速效养分分布及淋失的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(7): 1454-1461.
[7]	黄杰, 张郎织, 邢玉芬, 邹晓燕, 刘国道, 虞道耿, 陈志坚. 低磷胁迫对崖州硬皮豆生长及酸性磷酸酶活性的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(7): 1462-1468.
[8]	沃野, 黄佳媛, 杨宁, 卢轩, 林志玲, 赵力兴, 李天琦, 高凯. 现蕾期磷添加对菊芋块茎产量及物质分配规律的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(7): 1594-1598.
[9]	罗杨, 陈志飞, 周俊杰, 简春霞, 赖帅彬, 陈阳, 王绍妍, 靳媛, 徐炳成. 黄土丘陵区白羊草群落光谱特征对氮磷添加的响应[J]. 草地学报, 2021, 29(6): 1158-1165.
[10]	李鹏珍, 赵得琴, 邓波, 杨军, 赵国华, 赵亮. 生物炭与干旱胁迫对接种紫花苜蓿光合效率及生长的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(6): 1257-1264.
[11]	王文静, 麻冬梅, 赵丽娟, 马巧利. 2,4-表油菜素内酯对盐胁迫下紫花苜蓿生理指标及根系离子积累的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(6): 1363-1368.
[12]	潘新怡, 史昆, 龚攀, 韦宝, 吴欣明, 王赞. 紫花苜蓿花青苷合成的转录组分析[J]. 草地学报, 2021, 29(5): 866-875.
[13]	刘允熙, 罗佳佳, 雷健, 刘国道, 刘攀道. 柱花草磷高效种质筛选及根系形态对低磷胁迫的响应分析[J]. 草地学报, 2021, 29(5): 876-883.
[14]	杨洁, 单立山, 苏铭, 张正中, 解婷婷, 李毅. 降水量和生长方式对红砂和珍珠根系形态特征的影响研究[J]. 草地学报, 2021, 29(5): 936-945.
[15]	黄荣, 姚博, 张玉娟, 贾倩英, 李向阳, 张宏, 张振粉. 成团泛菌CQ10脂多糖对紫花苜蓿种子萌发及苗期生长的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(5): 965-971.