铵硝配比条件下硅对香蕉生长、养分吸收和枯萎病抑制生理效应

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香蕉作为全球第二大水果作物,同时也是海南重要的经济作物,近年来香蕉枯萎病严重影响了海南香蕉产业的发展。铵硝比例和硅均影响香蕉生理代谢变化,从而影响香蕉对枯萎病的抗性。香蕉对硅吸收与累积受到香蕉品种和铵硝比例的影响。本文通过水培和土培盆栽的研究方法,分析不同铵硝比对香蕉硅吸收动力学特征的影响的基础上,研究不同铵硝配比条件下施用硅肥对香蕉生长、养分吸收、累积与分配、抗病性的影响,以期找到适宜香蕉生长所需的铵硝比例和供硅水平,为田间氮肥和硅合理施用提出科学依据。主要结论如下:1.在本实验条件下,4个铵硝配比条件下香蕉苗期硅的吸收动力学符合Michaelis-Menten酶动力学模型,铵硝比显著影响巴西蕉和宝岛蕉硅吸收速率变化,巴西蕉在铵硝比1:1下,硅吸收速率逐渐上升,而铵硝比1:14下巴西蕉硅吸收速率逐渐降低。宝岛蕉硅吸收速率在四个铵硝比例下均变现为逐渐下降。铵硝配比显著影响巴西蕉和宝岛蕉对硅的最大容量(Vmax)、养分运载效率(Km)、和硅流入根系的速率(α)在品种间的变化规律。巴西蕉硅吸收的Km和Vmax在铵硝比1:1下最高,适于高硅浓度养分条件下;宝岛蕉适于中等硅浓度养分条件下。2.土壤环境影响香蕉生长变化规律,灭菌条件下,香蕉地上干重和根系干重相关性不显著,未灭菌条件下,香蕉地上干重和根系干重显著正相关。供硅0.6g/kg条件下,红蕉地上部分干重在灭菌土和未灭菌土中均表现为随硝态氮比例的增加而显著减少;未灭菌土条件下,提高供硅水平红蕉根系和地上部分在铵硝比3:1下显著增加了46%和76.7%,在铵硝比1:1下显著减少45.8%和40.4%;灭菌土下,提高供硅水平,促进香蕉地上部分的生长。3.两种土壤环境下,香蕉假茎硝酸还原酶活性(NR)和硝态氮含量极显著负相关。灭菌土、供硅0.3g/kg和0.6g/kg条件下,铵硝比3:1香蕉假茎NR活性比铵硝比1:3显著增加31.6%和152.6%;未灭菌土供硅0.6g/kg下,铵硝比1:1红蕉假茎NR活性比铵硝比3:1显著降低63.4%,假茎硝态氮含量显著增加21.5%。灭菌土条件下,提高供硅水平显著降低假茎NR活性,假茎硝态氮含量显著增加。4.铵硝比、供硅水平及土壤环境影响香蕉假茎木质素含量、总酚含量、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)活性和根际土壤尖孢镰刀菌数量。灭菌土条件下,不同供硅水平对红蕉假茎木质素和总酚含量影响不同。提高供硅水平至0.6g/kg下,未灭菌土红蕉假茎总酚含量减少,增加木质素含量。灭菌土条件下,提高供硅水平,降低红蕉假茎POD酶活性;供硅0.6g/kg下硝态氮比例的增加,增加红蕉假茎PPO酶活性,降低POD酶活性。未灭菌土、铵硝比1:1下,提高供硅浓度,PPO酶活性降低22.1%,POD酶活性增加41.9%,铵硝比对PPO酶活性影响不显著。提高供硅水平,降低未灭菌土红蕉根际土壤尖孢镰刀菌数量。5.不同土壤环境中铵硝比、供硅水平影响香蕉不同部位对氮、磷、钾、硅的吸收与累积。不论土壤灭菌与否,红蕉根系钾含量在铵硝比3:1下最低。灭菌土条件下,供硅水平不影响根系氮,钾含量和叶片钾含量。未灭菌土下,铵硝配比对叶片氮含量无显著影响,铵硝配比不影响根系磷含量。提高供硅水平,未灭菌土下根系和叶片硅含量显著增加。
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