硅对檀香紫檀苗木矿质元素吸收、微域分布及离子泵活性的影响 林业科学    2019, 55 (10): 1-9.   DOI: 10.11707/j.1001-7488.20191001

表3 Si对檀香紫檀苗木根尖中柱和叶片栅栏组织细胞中矿质元素平衡的影响

正文中引用本图/表的段落

参照Li等(1991)的方法。叶片微区为上、下表皮，栅栏组织和海绵组织，以及维管束细胞；根尖微区为表皮、皮层和中柱细胞。每处理分析3个样品，每样每微区3次重复，取各微区的平均值。

与根尖细胞中相似，檀香紫檀叶片细胞中的矿质元素，无论是在上、下表皮和栅栏组织、海绵组织中，也以K元素相对含量最高，达60%以上；其次为Ca元素，但在4种组织的细胞中相对含量均高于20%，高出在根尖细胞中100%以上；其他6种矿质元素相对含量较在根尖细胞中低。同时，上表皮和细胞Mg元素相对含量同栅栏组织细胞相当且显著高于下表皮细胞和海绵组织细胞；Si元素相对含量以栅栏组织细胞中最高，显著高于另外3种组织的细胞；海绵组织的细胞中P元素相对含量最高，显著高于另外3种组织的细胞(P < 0.05)。栅栏组织细胞和下表皮细胞S元素相对含量显著高于上表皮和海绵组织细胞(P < 0.05)；4种组织的细胞中Cl、K、Ca元素相对含量均无显著差异(P < 0.05)；表皮细胞中Fe元素相对含量显著高于叶肉细胞(P < 0.05)。但施Si栽培6个月，这些矿质元素的相对含量较根尖细胞中发生的变化更大(表2)。

由表2可知，施Si苗木叶片上、下表皮和栅栏组织、海绵组织细胞中的Mg、Si、P、Ca、Fe元素相对含量均不同程度升高，S、Cl、K元素相对含量不同程度降低。其中：Mg元素相对含量在栅栏组织、海绵组织细胞中显著升高47.7%、251.9%(P < 0.05)；Si元素相对含量在上、下表皮和栅栏组织细胞中显著升高106.0%、254.2%、72.5%(P < 0.05)；P元素相对含量也在下表皮和栅栏组织细胞中显著升高95.9%、92.2%(P < 0.05)；Ca元素相对含量在上、下表皮及栅栏组织、海绵组织细胞中均显著升高55.8%、58.1%及84.4%、43.3%(P < 0.05)；Fe元素相对含量在除下上表皮胞以外的其他3种类细胞中，特别是叶肉细胞中显著升高，为上表皮细胞73.7%、栅栏组织细胞776.9%、海绵组织细胞796.2% (P < 0.05)；K元素相对含量在上、下表皮和栅栏组织、海绵组织细胞中均显著降低26.6%、20.5%、30.5%、21.2%(P < 0.05)。施Si苗木叶片栅栏组织细胞中8种矿质元素的相对含量均与对照有显著差异(P < 0.05)。

施Si显著影响檀香紫檀苗木根尖和叶片矿质元素含量，尤其是中柱和栅栏组织。由表3可知，以根尖和叶片中第一大矿质元素—K元素相对含量为基数比较平衡性，施Si的檀香紫檀苗木中柱细胞和栅栏组织细胞中Mg/K、Si/K、P/K、Ca/K、Fe/k均显著大于不施Si苗木(对照)(P < 0.05)；以第二大矿质元素—Ca元素相对含量为基数比较平衡性，施Si苗木中柱细胞中Mg/Ca、Si/Ca、P/Ca、Fe/Ca均显著大于对照，栅栏组织细胞中Mg/Ca显著增大(P < 0.05)。以上结果表明，施Si对檀香紫檀苗木矿质元素平衡的影响，显著促进对Mg、Si、Ca、P、Fe元素的吸收运输，关键是显著降低K元素相对含量，促进Ca元素相对含量显著升高的影响不及K元素，但以9种关系的比值评价，Ca元素对矿质平衡性的影响同样很大。

在常温(25 ℃)生长环境下，不施Si檀香紫檀苗木(对照)根尖和叶片细胞H+浓度(荧光强度)稍高于施Si苗木，二者差异不显著，但在(-3 ± 0.5) ℃低温胁迫下降低幅度很大，特别在叶片中，无论胁迫24 h或72 h均显著低于施Si苗木；施Si对其苗木根尖和叶片细胞Ca2+浓度(荧光强度)的影响与H+很相似，但对保持低温胁迫下细胞中Ca2+稳态的作用更为显著(P < 0.05)(图1)。与对照相比，施Si苗木根尖和叶片细胞质膜H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性显著提高(P < 0.05)，表明其跨质膜电化学势和物质运输能力明显增强。在(-3 ± 0.5) ℃低温胁迫24 h下，檀香紫檀苗木质膜ATP酶活性降低，降低幅度叶片质膜大于根尖质膜、H+-ATP酶大于Ca2+-ATP酶，Ca2+-ATP酶对低温胁迫表现出更强耐性；施Si苗木质膜H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性均显著高于对照，低温胁迫下降低幅度明显较小。在(-3 ± 0.5) ℃低温胁迫72 h下，对照苗木细胞质膜ATP酶，特别是叶片质膜H+-ATP酶的活性持续降低，施Si苗木2种ATP酶的活性继续显著高于对照(图2)。

本文的其它图/表

• 表1 Si对檀香紫檀苗木根尖横切面细胞中Si等8种矿质元素相对含量的影响^①
  
• 表2 Si对檀香紫檀苗木叶片横切面细胞中Si等8种矿质元素相对含量的影响
  
• 图1 Si对檀香紫檀根尖和叶片细胞内H⁺、Ca²⁺浓度(荧光强度)的影响
  横坐标轴下方的数字0、1.5代表施Si量分别为0、1.5 mmol·kg^-1。同一幅图中的数据，标记的小写字母不同，表示它们之间差异显著(P < 0.05)。下同。
  
• 图2 Si对檀香紫檀根尖和叶片细胞质膜H⁺-ATP酶和Ca²⁺-ATP酶活性的影响
  
• 图3 Si对檀香紫檀叶片类囊体膜H⁺-ATP酶和Ca²⁺-ATP酶及PLD活性的影响