【摘 要】
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钾作为植物必须的大量营养元素,在柑橘的生长发育和果实品质形成中发挥着至关重要的作用,然而我国的钾盐资源较为匮乏,主要依靠进口钾肥来满足农业生产需求。钾肥主要分为含氯钾肥和无氯钾肥两大类,柑橘通常被认为是“忌氯作物”,生产上主要施用硫酸钾。此外,柑橘主产区酸性土全钾和速效钾含量较低,碱性土存在保水保肥能力差的缺点,加之施肥不合理,导致钾元素营养失衡的现象普遍存在。本研究主要在酸、碱性土的脐橙园中连续
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钾作为植物必须的大量营养元素,在柑橘的生长发育和果实品质形成中发挥着至关重要的作用,然而我国的钾盐资源较为匮乏,主要依靠进口钾肥来满足农业生产需求。钾肥主要分为含氯钾肥和无氯钾肥两大类,柑橘通常被认为是“忌氯作物”,生产上主要施用硫酸钾。此外,柑橘主产区酸性土全钾和速效钾含量较低,碱性土存在保水保肥能力差的缺点,加之施肥不合理,导致钾元素营养失衡的现象普遍存在。本研究主要在酸、碱性土的脐橙园中连续进行了两年氯化钾田间施肥试验,共设置3个处理（氯化钾250g/株·年,T1;500g/株·年,T2;1000g/株·年,T3）和1个对照（硫酸钾556g/株·年,CK）,研究了土壤及树体的氯元素积累,以及树体营养的变化,探究是否能用氯化钾代替硫酸钾施肥,以期为柑橘生产降低钾肥的施用成本。另外,以枳[Poncirus trifoliata（L.）Raf,abb.TO]、资阳香橙（Citrus junos Sieb.Ex Tanaka,abb.ZYXC）、枳雀（Citrus wilsonii Tanaka Raf,abb.ZQ）为实验材料,采用水培方式进行低钾水平(0.1 mmol·L-1)和正常钾水平(3 mmol·L-1,对照)处理,研究不同砧木在低钾胁迫下生理生化及基因表达响应的差异,为深入了解柑橘对钾元素的吸收差异原因,并为今后利用不同柑橘砧木对钾元素高效吸收提供理论依据。主要研究结果如下:1、氯化钾对脐橙园土壤-树体氯积累及叶片营养和果实品质的影响1.1酸、碱性土壤上施用氯化钾对氯元素及对树体营养含量的影响施用不同浓度氯化钾后果皮、果肉中氯元素含量没有显著变化,土壤和叶片中氯元素含量显著增加。T1处理酸性土氯元素积累较碱性土多,与CK相比,酸、碱性土氯元素含量平均分别增加50.20%、28.02%;T2处理酸性土氯元素积累与碱性土相差不大;但T3处理碱性土氯元素积累大于酸性土,与CK相比,酸、碱性土分别增加79.70%和99.36%。T3处理下,碱性土春、秋梢叶片氯元素含量较CK分别增加109.7%和98.7%,而酸性土分别增加63.8%和58.0%。施用氯化钾后叶片中相对叶绿素、氮和钙元素含量没有显著变化,而钾和部分磷元素含量随氯化钾施用量的增多呈增加趋势,镁元素含量略有下降。1.2酸、碱性土壤上施用氯化钾对产量及果实品质的影响施用氯化钾对果实产量、单果重、亮度、黄色度、可溶性固形物和可滴定酸含量均没有显著影响,部分果实红色度在施用氯化钾代替硫酸钾后显著提高,维生素C含量随氯化钾浓度的增高有增加趋势。2、不同柑橘砧木低钾胁迫对钾元素吸收及耐受性差异研究2.1不同砧木钾素含量及钾吸收效率的比较资阳香橙受低钾胁迫最小,未出现叶端的缺钾黄化现象,地上部分钾元素含量和植株整体的总钾含量在三种砧木中下降幅度最小,并且在低钾环境中钾净吸收率在三种砧木中最高。枳雀受低钾胁迫最大,表现叶端的缺钾黄化现象,地上、下部分的钾含量以及总钾含量在三种砧木中下降幅度均最大,钾的净吸收率也在三种砧木中最低。枳介于两者之间。2.2低钾胁迫对不同砧木光合作用、钾吸收相关酶活性、激素水平和基因的影响三种砧木在低钾营养液中培养的Fv/Fm值与对照相比均未改变,没有产生光抑制现象。资阳香橙和枳雀砧木的叶片叶绿素荧光参数与对照相比变化均较小,而枳的光能吸收和电子传递减少,单位反应中心的热耗散有所增加。资阳香橙根部的H+-ATPase酶活性、乙烯含量、生长素含量、AHA、AUX1与NHA1基因的表达量在低钾培养时与对照相比有明显的上升趋势,而在枳雀和枳中却呈下降趋势。HAK5、TPK1基因的表达量在三种砧木中均有所上调。RHD2、AKT2和TRH1基因在资阳香橙与枳中与对照相比均呈上调的趋势,而在枳雀中呈下调趋势。AKT1基因在资阳香橙和枳中有所上调,但在枳雀中变化较小。资阳香橙和枳雀的SKOR基因与对照相比变化较小,但在枳中呈下调趋势。3、结论3.1试验期施用氯化钾后土壤和叶片中氯元素含量与对照相比显著增加,但均处在安全阈值以内,果实中氯元素含量变化不明显,产量及品质无显著不良影响,叶片营养受影响较小,从而说明酸、碱性土壤脐橙园试验期（2年）内施用适量的氯化钾代替硫酸钾是可行的。3.2资阳香橙受低钾胁迫影响最小,枳次之,而枳雀最大。资阳香橙吸收钾的能力最强,而枳雀而钾元素吸收能力较弱,枳介于二者之间。资阳香橙植株钾吸收与利用相关基因表达、激素水平以及酶活性整体呈上调趋势,而枳雀整体呈下调趋势。
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