高浓度C02在盐胁迫下对草地早熟禾激素及离子平衡的影响开题报告

 2023-02-14 09:40:47

1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)

土壤盐渍化是指土壤盐渍化是指土壤底层或地下水的盐分随毛管水上升到地表,水分蒸发后,是盐分积累在表层土壤中的过程。由于水资源日益减少,全球土壤盐渍化日渐严重。据统计,全世界的盐碱地面积将近10亿亩,约占世界陆地面积的7.6%。我国盐碱地规模相当大,1亿公顷耕地中约有537.4万公顷盐渍化土壤,另外还有 4408.8万公顷的盐碱荒地分布于西北、华北、东北及沿海等地区。[1]除了沿海地区的氯化钠盐土外,许多内陆的干旱、半干早地区因不适当灌溉也形成了大面积的次生盐渍化土壤。

由土壤盐碱化造成的盐渍生境,其主要特点是盐离子(主要是Na 和Cl-)含量比较高,这对植物可以产生两种直接胁迫,一是土壤高离子浓度造成的渗透胁迫,二是离子本身产生的离子毒害离子胁迫。前者导致土壤水势下降,使植物吸水困难,甚至引起细胞脱水,后者导致细胞离子稳态紊乱,影响植物的正常生理代谢,干扰植物代谢过程,从而抑制植物的生长发育,严重时可以导致植物死亡[2]

近年来土壤盐渍化有日益加重的趋势,出于城市绿化及环境保护的需要,在盐碱土上建植草坪已不可避免。草坪草作为绿地生态系统的重要组成部分,不仅可以美化环境,净化空气,园林造景,用于运动竞技,还可以保持水土,耐受贫瘠,护坡护堤,具有很大的利用价值,研究提高草坪草的抗盐性对选育抗盐品种,扩大草坪草应用范围具有重大的意义[3]。于因此国内外许多草坪学者开始致力于草坪草抗盐碱品种筛选及抗盐碱机理的研究。

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2. 研究的基本内容和问题

1.研究目标

本项目研究的最终目标是在生理生化、激素方面,通过对在高CO2浓度下草地早熟禾对盐胁迫的响应,研究盐胁迫对草地早熟禾的生长发育影响,确定高浓度CO2提高草坪草抗盐能力的调控机制,为扩大草坪草应用范围和进一步培育抗盐草坪草新品种提供依据。

2.研究内容

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3. 研究的方法与方案

1.研究方法

本实验采用多因子随机区组实验设计,一个因子为CO2浓度,分别为正常浓度CO2(400μmol mol-1)和高CO2浓度(800μmol mol-1),另一个因子是NaCl盐溶液,分别为1/2 hoagland营养液处理和盐溶液(200mmolL-1,溶有NaCl的营养液)处理。共4个处理,每个处理设5个重复,一共20盆实验材料。

实验材料为草地早熟禾,种植于直径为10cm,高度为20cm的PVC管中,基质为纯沙分别在2个气候生长室培养,一个生长室为正常大气CO2浓度设置为400μmol mol-1,另一个气候室为高CO2浓度设置为800μmol mol-1,控制温度为25℃/20℃(白天/夜间),相对湿度为65%,光照强度为650μmolm-2s-1,12小时光周期。每个气候室放置10盆草地早熟禾,材料在生长室内随机放置,且保持每周调换一次其在生长室的位置,防止因生长环境造成实验误差,适应一周左右待生长状况一致时开始盐胁迫处理。为防止盐溶液引起的盐激反应, 分别以50、100、150、200mmol l-1梯度隔天浇灌,最终盐处理是溶于1/2 hoagland 浓度为200 mmol l-1的NaCl溶液,对照浇等量的1/2 hoagland营养液,处理期间不修剪。处理开始时每7天取一次样进行生理指标的测定,共进行42天。

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4. 研究创新点

1.研究技术上有创新。通过多项试验指标的测定较为准确地反应草地早熟禾的抗盐能力与叶片结构的相关性及二氧化碳浓度对草地早熟禾抗盐基质的影响。

2.研究技术的应用具有广阔的前景。通过此项研究解决传统草坪草在品种选择上除适应性外存在着偏重于美化绿化、观赏性等因素的选择, 而大部分草坪草品种普遍存在抗盐性不强大的缺陷, 与我国日益严重土壤盐渍化形成严重矛盾的现实问题。研究结果有助于抗性草坪草产品的开发利用,对农业以及我国的可持续性发展具有十分重要的战略意义。

5. 研究计划与进展

1.研究计划

(1).2016.9-2016.12 实验材料草地早熟禾的培养

(2).2017.2-2017.3 进行不同二氧化碳和盐浓度处理,取样并测定各项实验数据

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