水培条件下火龙果根系形态和生理过程对供磷水平的响应

作者：高翔; 杨永志; 李娟; 陈思如; 阮云泽; 高伟

来源：热带作物学报, 2023, 1-12.

• 磷
• 火龙果
• 根系形态
• 根系生理
• 养分吸收

磷是作物生长必需的大量元素，参与体内重要生理生化过程。火龙果是热带、亚热带地区重要经济作物，高额的果实磷含量和巨大的产量使得火龙果对磷的需求量极高。然而，火龙果磷吸收特性以及根系形态和生理过程与磷高效吸收之间有何关系尚不清楚。本研究以国内主要火龙果品种‘软枝大红’为研究对象，采用水培实验，设定0、0.01、0.1、0.5、1.0 mmol/L共5个磷梯度，探究不同施磷量下火龙果根系形态和生理过程的变化，分析地上部磷以及其他营养元素的含量，阐明磷高效利用的根系形态和生理过程机制以及供磷对火龙其他营养元素吸收的影响规律。研究结果表明，与不施磷相比，供磷并未影响地上部生物量的积累。火龙果枝条磷吸收量及磷浓度随着供磷浓度的升高而增大。0.1 mmol/L处理的总根长以及直径≤ 0.05 mm的细根数量显著高于其他处理；1.0 mmol/L磷水平的总根长中直径≥ 2 mm的粗根数量高于其他处理。0.01 mmol/L处理总有机酸含量最高，根系阳离子交换量（Cation Exchange Capacity）含量较高；与不施磷相比，1.0 mmol/L磷水平下有机酸分泌速率降低，根系CEC含量下降。其他营养元素吸收方面，母枝及一级侧枝中，铁元素的吸收浓度表现出随着施磷浓度的升高逐渐下降。二级侧枝中氮、钙、镁、锰、锌等元素均随着施磷浓度的升高逐渐下降，呈显著负相关关系。本研究表明，适度供磷（0.01 mmol/L或0.1 mmol/L）能够促进火龙果根系生长以及根系有机酸分泌和离子吸收能力，而过量供磷（1.0 mmol/L）会显著抑制根系生长，同时显著降低地上部枝条中、微量元素的吸收。因此合理施用磷肥，对火龙果自身发挥根系生物学潜力，为植株中、微量元素营养均衡起到关键作用。

• 单位
  海南大学