南方酸性土壤上常绿杨铝毒害及其根系分泌物的响应机制

A-65/27（Populus×euramericana cv.A-65/27）、A-65/31（Populus×euramericana cv.A-65/31）及A-61/186（Populus×euramericana cv.A-61/186）是目前世界上仅有的3个半常绿-常绿杨树无性系，适应南方亚热带地区温暖的气候，但这些地区土壤多为富铁铝化酸性土壤，容易引起植物铝毒害。本课题拟采用田间实地调查及盆栽控制试验相结合的方法：研究不同林龄常绿杨当前栽培区土壤pH值和活性铝浓度与常绿杨生长状况之间的动态关系；分析不同pH值和不同铝离子浓度下常绿杨生长发育状况及体内抗逆性指标的响应，以定量评价酸性土壤中铝对常绿杨的毒害作用；测定不同pH值和不同铝离子浓度下常绿杨相关根系分泌物，以探明常绿杨的耐铝特性。以期为常绿杨在南方酸性土壤的推广提供理论依据，丰富杨树适应酸性土壤的种植理论。

杨树是一种普遍适合种植在中性偏碱性土壤的植物，但发展快速的新品种的选育也使杨树的种植范围不断扩展。A-61/186（Populus×euramericana cv.）是澳大利亚L．D．Pryor博士选育的半常绿杨树无性系(semi-evergreen poplar clone)，适合热带亚热带气候种植，其在热带亚热带推广面临的一个突出问题就是酸性土壤以及酸性土壤的富铝化带来的生理生态效应。本项目以常绿杨A-61/186为试验材料，研究了：（1）酸性条件下不同铝离子浓度对常绿杨生长发育状况、体内抗逆性指标的响应，并结合叶片及根系细胞超微结构的变化，定量分析了铝胁迫浓度与常绿杨生理生态特性变化的相关性；（2）不同浓度铝胁迫下常绿杨根系、茎、叶组织中铝含量的变化。结果表明常绿杨组织中的铝含量随着铝胁迫浓度的增加在高浓度下趋于平缓，且含量显著低于相近铝浓度胁迫的茶树、龙眼及桉树，这说明常绿杨为非铝富集植物，对铝胁迫有一定的耐性；（3）不同铝浓度胁迫下常绿杨根系分泌有机酸、氨基酸以及分泌物pH值、电导率、分泌物中不同形态的铝含量。结果表明常绿杨根系分泌有机酸、氨基酸的量和种类与铝浓度的增加不存在明显相关性，而根系分泌物的pH值呈现明显的碱性，分泌OH-离子提高根际的pH值，减弱铝离子对植物的伤害，这可能是常绿杨耐铝的主要机制。