|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
刺梨的适钙类型及对高钙生境的适应性
植物生态学报
2022, 46 (12):
1562-1572.
DOI: 10.17521/cjpe.2022.0172
刺梨(Rosa roxburghii)是原产中国西南地区的特色经济树种, 贵州将其作为喀斯特山区重点发展的果树。迄今, 刺梨能否适应喀斯特地区高钙生境尚不清楚。明确刺梨的适钙类型及其对高钙生境的适应性, 旨在为刺梨种植区域的确定提供科学依据。该研究对贵州喀斯特地区不同钙生境下50个野生刺梨植株的不同器官和立地土壤进行取样, 测定土壤的pH、交换性钙、镁含量和植株不同器官中总钙、草酸钙及叶中的钙和镁的含量, 明确不同器官中草酸钙含量占总钙含量的比例, 分析土壤交换性钙、镁含量与不同器官总钙、叶片钙和镁含量的相关性关系, 观察低钙和高钙生境下不同器官中及叶表面草酸钙晶体的分布。对土壤的分析结果表明: 喀斯特地区野生刺梨立地土壤的pH高, 交换性钙、镁的含量高且差异大。在不同钙生境下, 野生刺梨不同器官中的总钙含量与土壤中交换性钙含量呈显著正相关关系, 叶片中总钙和镁的含量与土壤中交换性钙、镁含量的相关性也是如此。刺梨枝、叶是富集钙最多的器官, 根和果实中钙的含量相对较少, 所有样本叶片中总钙和镁的含量在1.71%-2.73%之间, 枝和叶中草酸钙含量占总钙含量的比例分别为55.81%和52.76%, 而根和果实中只占29.34%和34.30%。在高钙生境中, 野生刺梨枝、叶中和叶片气孔边缘有大量草酸钙棱晶, 果实中有少量针晶; 而在低钙生境中, 野生刺梨的根和果实中及叶片气孔边缘均无草酸钙晶体分布。该研究明确了刺梨的适钙类型属于中间型, 对喀斯特地区不同钙生境均有较强的适应性, 枝、叶中大量储存草酸钙和通过叶片气孔排钙的生理特性, 对降低刺梨体内钙离子浓度和缓解高钙胁迫对自身的伤害具有重要作用。研究结果对喀斯特地区刺梨种植区域的确定具有重要指导意义。
表4
不同钙生境中土壤的交换性钙含量和野生刺梨植株不同器官中的总钙及草酸钙含量(平均值±标准差)
正文中引用本图/表的段落
对于确定植物不同钙适应类型的依据, 目前已有较多研究报道。无论在何种钙生境中, 嗜钙型和喜钙型植物都会主动从土壤中吸收大量钙, 以满足自身对钙的大量需求, 而嫌钙型植物则不然, 中间型植物在不同钙生境中对钙的吸收表现出“随意性”, 因此, 嗜钙型、喜钙型和嫌钙型植物体内钙的含量与土壤钙含量都没有明显的相关性, 而中间型植物却表现为显著正相关关系(姬飞腾等, 2009; 景宜然, 2017), 这种相关性也能在刺梨钙适应类型的确定中作为参考。一些研究者发现, 嫌钙型植物与其他钙适应类型植物体内钙含量有很大差异, 嫌钙型植物吸收的钙主要富集在根中, 因此, 根中的钙含量明显大于地上部分, 而嗜钙型、喜钙型、中间型植物的则是地上部分钙含量大于根(王传明和乙引, 2014; 洪文君, 2016)。此外, 很多研究结果表明: 不同钙适应类型植物叶片中钙和镁含量有明显的差异规律, 嗜钙型植物叶中的钙和镁含量很大, 其钙和镁的含量普遍大于4.0%, 喜钙型植物叶片钙和镁含量大多在3.0%-4.0%之间, 中间型植物在1.4%-2.5%范围内, 嫌钙型植物叶中钙和镁的含量小, 大多小于1.3% (周运超, 1997; 罗绪强等, 2012; 王传明和乙引, 2014; 汤松波等, 2017)。还有研究发现, 喜钙植物具有叶片中的水溶性钙含量很高的明显特征(Borer et al., 2012; 徐静静等, 2012; 齐清文等, 2013)。前人研究为植物不同钙适应类型的确定提供了可参考的重要量化依据。
本研究选择高钙和低钙生境进行取样, 测定土壤钙含量和植株不同器官中总钙、草酸钙含量, 结果表明: 在土壤钙含量差异极大的2个钙生境中, 野生刺梨叶、枝中的总钙和草酸钙含量具有极显著差异(表4), 生长在高钙生境中的刺梨叶、枝、果实及根中总钙和草酸钙的含量比低钙生境中的大得多, 说明在高钙生境中, 刺梨器官中的总钙和草酸钙含量都会大量增加, 草酸钙含量的大量增加可能与刺梨适应高钙胁迫的生理反应有关。
本文的其它图/表
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
