为探究镉(Cd)胁迫条件下,施硅(Si)对玉米幼苗生长以及根系构型分级的影响,寻求可缓解Cd对玉米毒害的有效途径,本研究采用水培试验,在Cd胁迫条件下施加不同浓度Si,测定玉米的Cd浓度及含量、生长相关指标、光合指标、根系构型,并将根系构型按根系直径进行分级比较其变化特征.结果表明,Cd胁迫条件下玉米幼苗的生长发育受到抑制,叶绿素含量上升,光合参数显著降低,总根长、根表面积、根体积、根尖数和分枝数,包括Ⅰ～Ⅲ级径级区间的根长,和Ⅰ～Ⅱ级径级区间的根表面积以及根体积显著下降.施加不同浓度Si后,玉米幼苗整株Cd含量降低了12.65％～88.07％,Cd毒害在不同程度上得到缓解,表现为株高、主根长、生物量和耐受指数的提高;总叶绿素含量在Si浓度为0.25 mmol·L-1时提高了11.76％,Cd胁迫下气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率分别在Si浓度为1.00 mmol·L-1时显著提高;总根长、分枝数、Ⅰ级径级区间的根长、根表面积和根体积在Si浓度为1.00 mmol·L-1时达到最大,当Si浓度为1.50 mmol·L-1时,根表面积和根体积达到峰值.相关性分析表明Ⅰ～Ⅲ级径级区间内的总根长和根表面积,以及Ⅰ～Ⅱ级径级区间的根体积与Cd转运系数呈显著负相关;生长耐受性综合评价表明,总体上1.00 mmol·L-1外源Si缓解50μmol·L-1玉米Cd毒害的效果最佳.结果表明,施Si可通过降低玉米幼苗根系对Cd的吸收、积累和转运,减少地上部的Cd浓度及积累,从而减小Cd对光合系统的影响,提高玉米幼苗生物量,并进一步促进光合产物向地下部的分配,减轻Cd对根系构型的影响,提高玉米耐Cd能力,缓解Cd对玉米的毒害作用.

玉米;镉;硅;根系构型;根系分级

河南农业大学资源与环境学院,河南 郑州 450002;河南农业大学农学院,省部共建小麦玉米作物学国家重点实验室,河南 郑州 450002;吉林农业大学资源与环境学院,吉林 长春 130118

[1]姜瑛;魏畅;焦秋娟;申凤敏;李鸽子;张雪海;杨芳;柳海涛-.外源硅对镉胁迫下玉米生理参数及根系构型分级的影响)[J].草业学报,2022(09):139-154

生长耐受性,根系分级

外源硅,镉胁迫,生理参数,根系构型,Cd,胁迫条件,Si,玉米幼苗生长,水培试验,长相,光合指标,根系直径,叶绿素含量,光合参数,总根长,根体积,根尖,分枝数,径级,整株,含量降低,上得,株高,主根长,生物量,下气,气孔导度,蒸腾速率,转运系数,评价表,幼苗根系,积累和转运,地上部,光合系统,光合产物,毒害作用

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