吳英青,馮 陽,唐 容,龍麗蓉,歐庸彬
(西南科技大學 生命科學與工程學院,四川綿陽 621010)
硼元素是植物必需的微量元素之一,對植物正常生長和農作物產量有著重要作用[1]。但是,適合植物生長發育的土壤有效硼濃度范圍非常狹窄,一般認為是0.5~1.0 mg/kg,因此經常出現缺硼和硼中毒的現象[2]。由于土壤形成母質及干旱、半干旱地區降水稀少、蒸發量大等原因,世界范圍內很多地區土壤有效硼含量較高[3]。中國西部和北方地區土壤有效硼含量較高,西藏阿里地區鹽堿土有效硼濃度高達23 mg/kg[4]。另一方面,人類活動也可能導致土壤有效硼的積累,中國涉硼企業面積大、分布廣,硼的總排放量較大,遼寧寬甸硼礦開采區的土壤全量硼含量高達1 195 mg/kg[5]。
植物硼中毒的一般癥狀,先是葉尖或葉緣褪綠,接著出現黃褐色的壞死斑,擴展到側脈,進而向中脈延伸,最終導致葉片壞死或呈枯萎狀,并過早脫落[6]。另外,植物根系對高硼脅迫比較敏感,根尖分生組織活性被抑制,細胞分裂速度減緩,根長變短[7]。在高硼條件下,植物受到活性氧傷害,輸導組織被破壞,木質素和木栓質在植物體內累積,進而影響組織分生,導致植物生長停滯[8]。
楊樹對高硼脅迫具有很強的耐性,是硼超累積植物。當土壤有效硼濃度為40 mg/kg時,雜交楊葉片積累的硼濃度高達1 200 mg/kg,是同一條件下其他物種的20倍[9]。研究表明,某些雜交楊能耐受的土壤有效硼濃度達到93 mg/kg,且其生物量與對照相比沒有降低[10]??紤]到楊樹生長迅速,生物量大,根系發達,適應性強等特點,可以利用楊樹對富硼土壤和硼污染進行生物修復?!?br>