不同鎂供應濃度對油菜苗期生長和生理特性的影響

王鯤嬌，任濤，陸志峰，魯劍巍

不同鎂供應濃度對油菜苗期生長和生理特性的影響

王鯤嬌，任濤，陸志峰，魯劍巍

華中農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院/華中農(nóng)業(yè)大學微量元素研究中心，武漢 430070

【】闡明不同的鎂供應對油菜生長的影響，為油菜科學施用鎂肥提供理論依據(jù)。通過水培試驗設(shè)置了12個鎂供應濃度，對比不同供鎂濃度對油菜苗期生長、養(yǎng)分積累、光合特性、同化物運輸及離子平衡等的影響，分析適宜油菜生長的鎂臨界濃度。隨著鎂供應濃度的增加，油菜地上部生物量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，當供鎂濃度在1.0 mmol·L-1時，地上部生物量最大，以最大生物量的95%為標準，確定了水培條件下，滿足油菜苗期生長的適宜地上部鎂含量為0.4%—0.7%。適宜的鎂營養(yǎng)供應可以促進油菜地上部和根系的生長；供鎂不足顯著降低了葉片凈光合速率、Rubisco酶活性、表觀光合電子傳遞速率和最大羧化速率等生理功能，抑制葉片糖類物質(zhì)的轉(zhuǎn)運和植株生長；供鎂濃度過高會破壞鉀、鈣與鎂離子平衡，顯著降低葉片鉀含量和鈣含量，進而限制油菜的生長。適宜的鎂營養(yǎng)能增加葉片同化物的合成、促進光合產(chǎn)物的運輸與分配、保障離子平衡，進而促進油菜的生長，這對保障油菜產(chǎn)量具有重要意義。

油菜；鎂營養(yǎng)；生物量；同化物合成與運輸；離子平衡

0 引言

【研究意義】長期以來，為追求集約化農(nóng)業(yè)的高生產(chǎn)力，過量施用氮、磷肥而忽視鈣、鎂、硫等中微量元素肥料的現(xiàn)象非常普遍。隨著高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種以及高強度輪作模式的推廣，作物從土壤中帶走大量的養(yǎng)分，土壤中養(yǎng)分得不到及時補充，長期處于潛在匱乏的狀態(tài)。鎂缺乏逐漸成為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中作物產(chǎn)量的潛在限制因子，合理施用鎂肥能明顯提高作物的產(chǎn)量、改善品質(zhì)、提升抗逆境脅迫能力[1-2]。我國是世界油料消耗大國，但我國食用油的自給率不足40%，且呈現(xiàn)連年下降的趨勢[3-4]。油菜作為我國當前最重要的油料作物之一，菜籽油占國產(chǎn)油料作物產(chǎn)油量的60%左右，因此擴大油菜的種植面積和提高油菜的單產(chǎn)對于保證我國食用油安全具有重大意義[5-6]。長江流域冬油菜典型種植區(qū)油菜的產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的85%以上，該區(qū)域耕層土壤有效鎂平均含量為225.7 mg·kg-1，其中潛在缺鎂和缺鎂的土壤比例超過50%，缺鎂已成為限制我國油菜產(chǎn)量潛力發(fā)揮的重要因子[7-9]。【前人研究進展】油菜作為需鎂量較大的作物，每季平均從土壤中吸收60 kg·hm-2MgO，每生產(chǎn)100 kg油菜籽平均需2 kg MgO[10]。油菜在苗期積累21 kg·hm-2MgO，其中73%分布在葉片中[11]，充足的鎂對于維持葉片較高的光合速率、促進碳水化合物的快速轉(zhuǎn)移及生育后期生殖器官的形態(tài)建成等非常關(guān)鍵[12]。土壤中鎂與其他陽離子的相互作用直接影響作物對鎂的吸收，土壤交換性K/Mg比值大于1.4[13]或Ca/Mg比值大于7[14]時作物容易出現(xiàn)缺鎂癥狀。高鉀地力下，施用鎂肥不僅有助于提高油菜的產(chǎn)量，而且對于提高油菜籽的品質(zhì)也有一定作用[8,15]。【本研究切入點】鎂屬于移動性較強的元素，單個葉片的缺鎂響應特征不足以明確鎂素在油菜生長中的作用，因此鎂在不同葉位間的轉(zhuǎn)移特性以及由此對葉片生理特性的影響便顯得尤為重要。目前的研究多集中于其他養(yǎng)分離子對鎂吸收的影響[8,13-15]，鎂如何影響鉀和鈣等養(yǎng)分離子的平衡尚未明確。【擬解決的關(guān)鍵問題】本研究通過水培試驗分析了不同鎂供應濃度下油菜苗期生長和葉片生理特性的變化，重點分析鎂營養(yǎng)調(diào)控油菜葉片鉀和鈣的吸收、各葉位葉片同化物的合成和分配等規(guī)律，旨在明確鎂對油菜的營養(yǎng)調(diào)控功能及鎂、鉀和鈣離子的協(xié)同配合，為油菜生產(chǎn)上鎂肥的合理施用、大量元素與中微量元素的協(xié)同增效提供必要的理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

試驗在華中農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院光照培養(yǎng)室內(nèi)進行，培養(yǎng)環(huán)境設(shè)置為：日照/黑暗時長14 h/10 h、光照強度300 μmol·m-2·s-1、溫度22℃、濕度60%—75%。供試油菜品種為華油雜9號，選取大小一致的種子，使用1%的NaClO浸泡10 min，用超純水將種子表面沖洗干凈后，在4℃環(huán)境下用超純水浸泡24 h。將浸泡過后的種子均勻播種到塑料育苗盤內(nèi)，加入適量超純水，浸潤種子。育苗一周后，將長勢一致（油菜兩片子葉展開，第一片新葉剛剛抽出）的幼苗定植至盛有不同鎂濃度營養(yǎng)液的黑色塑料方盤中（436 mm×290 mm×75 mm），每方盤盛營養(yǎng)液7 L，定植24株幼苗，營養(yǎng)液每3 d更換一次，各方盤位置每天更換，定植12 d后每方盤間苗至4株幼苗。

試驗設(shè)置12個鎂（MgCl2）供應濃度：0.01、0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.30、0.50、0.80、1.00、1.50、2.00 mmol·L-1。每個處理4次重復，除鎂以外其余元素的營養(yǎng)液濃度如下：NH4NO33 mmol·L-1，Na2HPO4·12H2O0.28 mmol·L-1，NaH2PO4·2H2O 0.64 mmol·L-1，K2SO41 mmol·L-1，CaCl23.24 mmol·L-1，H2BO346 μmol·L-1，MnCl2·4H2O 9 μmol·L-1，CuSO4·5H2O 0.3 μmol·L-1，ZnSO4·7H2O 0.8 μmol·L-1，Na2MoO4·2H2O 0.1 μmol·L-1，EDTA-Fe 50 μmol·L-1。

1.2 測試項目及方法

1.2.1 生物量及養(yǎng)分含量 在處理后30 d（0.01、0.02、1.50、2.0 mmol·L-1處理四葉一心，其余處理五葉一心），選取各處理長勢均一的植株，測定下列指標：

（1）根系與地上部生物量和地上部鉀、鈣、鎂濃度。將各處理根系和地上部分別用超純水清洗干凈后于110℃殺青15 min，在75℃下烘干至恒重，稱重測得地上部與根的生物量（BMshoot與BMroot）。用研缽將地上部干樣粉碎后，準確稱取磨細過篩（0.5 mm，40目篩）的植物樣品0.4000—0.5000 g，采用體積比4﹕1 HNO3-HClO4聯(lián)合消煮，測定各處理地上部鎂濃度（Mgc）及0.01、1.00、2.00 mmol·L-1處理地上部鉀和鈣濃度（Kc、Cac），其中鎂與鈣采用原子吸收分光光度計法測定，鉀采用火焰光度計法測定[16]。

（2）新老葉片鎂濃度。不同鎂處理葉片數(shù)不同，0.01、0.02、1.50、2.0 mmol·L-1處理均有5片葉，0.04、0.06、0.08、0.10、0.30、0.50、0.80、1.00 mmol·L-1處理則有6片葉。取各處理由下至上第1—2片葉代表老葉（OL），0.01、0.02、1.50與2.00 mmol·L-1處理第3—5片葉，與0.04、0.06、0.08、0.10、0.30、0.50、0.80與1.00 mmol·L-1處理第3—6片葉代表新葉（NL），測定各處理老葉與新葉的鎂濃度（Mgc），并計算鎂轉(zhuǎn)移系數(shù)T（T=Mgc(NL)/Mgc(OL)）。

1.2.2 形態(tài)生理指標 在處理后40—45 d選取0.10 mmol·L-1（六葉一心）與1.00 mmol·L-1（七葉一心）長勢均一的植株（圖1），測定下列指標：

（1）氣體交換與葉綠素熒光參數(shù)。使用配備熒光葉室的便攜式光合測定儀Li-6400XT（LI-COR，USA）同步測定0.10與1.00 mmol·L-1處理下層葉片（從下往上第3片葉）與上層葉片（從下往上第5片葉）的氣體交換與葉綠素熒光參數(shù)。設(shè)置葉室內(nèi)CO2濃度400 μmol·mol-1，葉片溫度25℃，空氣相對濕度60%，氣體流速500 mol·s-1。將葉片暗適應30 min后，測得初始熒光（0）和最大熒光（m）。再將樣品置于飽和光強下（1 200 μmol·m-2·s-1）活化0.5 h，待儀器穩(wěn)定后記錄凈光合速率（）、氣孔導度（s）、胞間CO2濃度（i）、穩(wěn)態(tài)熒光（s）、光適應下最大熒光（m’）與最小熒光（0’）等參數(shù)。計算實際光化學量子效率（ΦPSII）=（m’s）/m’與表觀光合電子傳遞速率（）=ΦPSII×PFFD ×α×β，其中PFFD是光量子通量密度，α表示葉片吸光系數(shù)（取值0.85），β是葉片吸收的光子中分配到PSII的比例（取值0.5）。

（2）二氧化碳響應曲線。保持光強、溫度和濕度條件不變，用CO2注入系統(tǒng)控制CO2濃度為400、300、200、150、100、80、50、400、600、800、1 000、1 200、1 500和1 800 μmol·mol-1，測得各CO2濃度下的凈光合速率（）和胞間CO2濃度（i）。根據(jù)Farquhar等[17]的生化模型，計算25℃下葉片Rubisco最大羧化效率（V）和最大電子傳遞速率（）。

（3）根系指標及葉片面積、生物量與鎂含量。采集0.10與1.00 mmol·L-1處理所有葉位的葉片，置于黑色背景板上，以25 cm2白色紙板做參照，拍照后利用 Image-pro plus 6.0軟件計算油菜葉面積（LA）。隨后用超純水清洗葉片，擦干后于110℃殺青15 min，在75℃下烘干至恒重，測定葉片生物量（BMleaf）和鎂濃度（Mgc）。葉片比葉重（LMA）為干物質(zhì)量與葉片面積的比值。同時采集完整根系，用吸水紙吸去殘余的水分后利用根系分析儀（EPSON PERFECTION V700）獲取根部圖片，用 WinRHIZO 根系分析軟件（Pro 2012b）測量根長（Root length）、根尖數(shù)（Root tips）與根平均直徑（Root avgdiam）。

（4）葉片蔗糖與淀粉含量。采集0.10與1.00 mmol·L-1處理所有葉位的新鮮葉片，擦凈表面污物，剪碎混勻，稱取0.1000—0.3000 g于刻度試管中，采用蒽酮比色法測定蔗糖濃度（Sugarc）和淀粉濃度（Starchc）[18]。

（5）葉綠素含量與Rubisco酶活性。采集0.10與1.00 mmol·L-1處理的下層葉片（從下往上第3片葉）與上層葉片（從下往上第5片葉），擦凈組織表面污物，剪碎混勻后稱取0.2000 g，用95%乙醇提取測定油菜葉片葉綠素a（Chl a）與葉綠素b（Chl b）含量[18]；Rubisco酶活性（Rubisco activity）的測定采用紫外分光光度法，稱取0.1000 g葉片，使用Rubisco 活性檢測試劑盒（Cat#BC0440，上海索萊寶生物科技有限公司，中國）測定。

圖1 鎂供應濃度對油菜苗期葉片生長的影響

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用SPSS 18.0（SPSS，Chicago，IL，U.S.A.）進行方差分析（ANOVA）。使用Duncan的多范圍檢驗進行均值比較，當＜0.05時差異達顯著性水平。采用Origin Pro 8.5軟件（Origin Lab Corporation，Northampton，MA，U.S.A.）作圖和回歸擬合。

2 結(jié)果

2.1 不同鎂供應強度對油菜苗期地上部生物量和鎂濃度的影響

鎂營養(yǎng)顯著影響油菜生長和干物質(zhì)分配。隨著鎂用量的增加，單株生物量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，但是地上部與根生物量達到峰值時的鎂用量不同，當供鎂用量在1.0 mmol·L-1時，地上部生物量最大，過量的鎂濃度（＞1.0 mmol·L-1）會抑制油菜生長（圖2）。在鎂用量為0.3 mmol·L-1時，油菜根生物量最大，隨著鎂用量繼續(xù)增加，根系生物量下降。根冠比隨鎂用量的增加呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢，當鎂用量為0.3 mmol·L-1時根冠比最大。隨著地上部鎂濃度的增加，新老葉鎂濃度逐漸增加，但在地上部鎂濃度增加至0.45%后老葉鎂濃度增加幅度大于新葉。這主要是因為在地上部鎂濃度較低時，老葉往新葉中轉(zhuǎn)移的鎂更多，鎂轉(zhuǎn)移系數(shù)大于1；而當?shù)厣喜挎V濃度較高時，轉(zhuǎn)移系數(shù)快速降低并小于1。地上部鎂濃度越大，油菜生物量越大，但過高的鎂濃度會抑制油菜的生長。以相對生物量大于95%為標準，得到油菜苗期適宜的地上部鎂濃度范圍為0.39%—0.67%，油菜鎂缺乏與過量的范圍分別是＜0.39%與＞0.67%。

**表示擬合方程P值小于0.01，方程有效性在99%以上

2.2 鎂營養(yǎng)豐缺對油菜苗期地上部鉀與鈣養(yǎng)分吸收的影響

以上文地上部鎂營養(yǎng)臨界值的劃分為依據(jù)，分析不同地上部鎂營養(yǎng)對鉀與鈣濃度的影響（表1）可知，與適宜鎂營養(yǎng)狀態(tài)相比（1.00 mmol·L-1），鎂缺乏（0.01 mmol·L-1）時地上部鈣濃度顯著增加，鎂過量（2.00 mmol·L-1）時地上部鈣濃度顯著降低，新葉與老葉中鎂離子與鈣離子的拮抗作用表現(xiàn)不同，新葉鈣濃度在鎂缺乏時顯著增加，老葉鈣濃度在鎂過量時顯著降低。不同鎂營養(yǎng)狀態(tài)下地上部鉀濃度無顯著差異，新葉鉀濃度在鎂缺乏時顯著增加，鎂過量時新葉與老葉的鉀濃度都顯著降低。

表1 不同地上部鎂營養(yǎng)對油菜苗期地上部鉀與鈣濃度的影響

不同字母表示相同指標不同鎂營養(yǎng)間差異達5%顯著水平。下同

Different letters mean significant difference at 5% level between Mg nutrition within same index. The same as below

2.3 鎂營養(yǎng)豐缺對油菜苗期生長及其光合作用的影響

2.3.1 鎂對油菜苗期根系與葉片生長的影響 缺鎂顯著抑制油菜根系與葉片的生長（表2），根生物量、根平均直徑、根長、根尖數(shù)分別減小了66.7%、25.6%、21.8%與33.9%，葉片生物量與葉面積則分別減小了31.1%與40.1%。

表2 鎂對油菜苗期根系與地上部表型特征的影響

2.3.2鎂對油菜苗期不同葉位葉片生長的影響 鎂缺乏顯著降低油菜各葉位葉片的生物量與葉面積，但不同葉位葉片比葉重對鎂素供應的響應不完全相同，與正常供鎂處理相比，缺鎂顯著增加了老葉的比葉重，但不影響上層葉片的比葉重（表3）。在葉片鎂濃度與碳水化合物濃度上，缺鎂植株各葉位葉片的鎂濃度顯著減少，但葉片淀粉含量顯著增加。缺鎂油菜植株下層葉片蔗糖累積，而上層葉片的蔗糖濃度則較低。綜上表明鎂營養(yǎng)調(diào)控油菜苗期碳水化合物從下層老葉向上層新葉的轉(zhuǎn)運，鎂營養(yǎng)缺乏時下層老葉積累更多的糖類物質(zhì)，進而導致下層葉片比葉重的增加。

2.3.3 鎂對油菜苗期葉片生理生化指標的影響 缺鎂顯著降低油菜葉片凈光合速率（）（表4），上層葉片與下層葉片凈光合速率分別降低了25.6%與59.0%。缺鎂葉片（尤其是下層葉片）氣孔導度（s）、葉綠素含量（Chl a+b）、表觀光合電子傳遞速率（）、實際光化學量子效率（ΦPSII）、Rubisco酶活性（Rubisco activity）、最大羧化效率（V）與最大電子傳遞速率（J）等生理指標均受到不同程度的抑制。

3 討論

3.1 油菜臨界鎂濃度及缺鎂癥狀

鎂是植物體內(nèi)移動性較強的元素，因此缺鎂癥狀通常先出現(xiàn)在老葉上[19]。本研究結(jié)果表明不同鎂缺乏程度油菜新老葉中鎂的轉(zhuǎn)移和分配差異顯著。在輕微缺鎂時，新葉鎂含量小于老葉，隨著鎂缺乏程度的加重，新葉鎂含量大于老葉。在本研究條件下，油菜缺鎂的臨界濃度為0.4%，地上部鎂含量小于0.4%時，老葉中鎂含量開始小于新葉鎂含量，這與劉曉偉等[11]在田間觀測的結(jié)果一致。一般認為植物葉片中鎂含量低于0.2%時可能出現(xiàn)缺鎂[20]，本研究發(fā)現(xiàn)當葉片鎂含量低于0.2%時，葉片開始出現(xiàn)明顯的脈間失綠癥狀，但在葉片鎂含量低于0.4%時，老葉中鎂已開始向新葉轉(zhuǎn)移，這表明新葉與老葉間的鎂含量差異可以更早地為作物鎂含量豐缺診斷提供依據(jù)。根冠比增加通常是植物適應脅迫環(huán)境的重要途徑，鎂對植物地上和地下干物質(zhì)分配的影響結(jié)論不一[21-25]，這可能與缺鎂處理的時間以及鎂缺乏的程度有關(guān)[26]。本研究結(jié)果表明，油菜缺鎂對根系生長的調(diào)控受鎂缺乏程度的影響；在鎂輕微缺乏時，根冠比增加，有助于增強根系對鎂的吸收，但隨著鎂缺乏程度的加重，地上部同化物運輸受阻，根冠比顯著降低[27]。

表3 鎂對油菜苗期各葉位葉片表型特征的影響

*表示相同指標不同鎂營養(yǎng)間差異達5%顯著水平

* mean significant difference at 5% level between Mg nutrition within same index

表4 鎂對油菜苗期葉片生理生化指標的影響

3.2 缺鎂脅迫對光合作用的影響

蔗糖運輸受阻是植株響應缺鎂脅迫的早期生理反應[27]，本研究結(jié)果表明，缺鎂顯著降低老葉中糖類物質(zhì)的轉(zhuǎn)移，導致葉綠體內(nèi)淀粉粒的累積，并可能影響葉綠體的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性，也可能通過反饋調(diào)節(jié)作用抑制葉片的光合作用[28]。隨著缺鎂脅迫程度的加深，葉片的光合速率受到影響，具體表現(xiàn)在：（1）光合面積降低，缺鎂油菜葉面積比正常供鎂處理減少了17.5%—54.9%；（2）凈光合速率下降，鎂供應不足顯著減少了油菜葉片的凈光合速率（降幅25.6%—59.0%），且凈光合速率的降低與氣孔導度、電子傳遞速率和Rubisco酶活性的下降有關(guān)。目前關(guān)于缺鎂影響葉片凈光合速率的主導因素尚無明確定論，但其中鎂在Rubisco酶活化及葉綠素合成上的功能可能是決定葉片光合能力的兩個關(guān)鍵因子[29]。鎂作為葉綠素的中心原子[30]，在葉片光能吸收上有重要作用。本研究結(jié)果證實無論是新葉還是老葉，缺鎂顯著降低葉片的葉綠素a和葉綠素b含量，進而降低PSII天線色素吸收的光能用于光合電子傳遞的比例。缺鎂脅迫葉片PSII實際光化學效率（ΦPSII）與表觀光合電子傳遞效率（）均顯著降低，表明缺鎂葉片對光能的吸收、傳遞和利用效率均較低，這與前人研究相符[31-32]。相對而言，缺鎂對葉綠素a的影響較大，這主要是因為葉片在鎂缺乏時，脫鎂葉綠素酶催化葉綠素a的降解從而實現(xiàn)葉綠素鎂的釋放與再利用，而葉綠素b則必需先轉(zhuǎn)化為葉綠素a才能被降解[33]。

3.3 鎂過量對鉀與鈣離子吸收的影響

除影響糖類運輸和光合作用外，鎂離子還能夠調(diào)節(jié)根系對其他陽離子的吸收以及細胞內(nèi)的離子平衡[34]。在本研究中，鎂與鉀、鈣間存在拮抗作用，葉片高鎂濃度顯著抑制鉀、鈣的吸收，這與前人研究結(jié)果相符[35-38]。鎂離子影響其他陽離子吸收可能是由于植物木質(zhì)部導管壁上帶負電荷的陰離子基團對陽離子的吸附。陽離子中價數(shù)越高，靜電引力越大，吸附就越牢固。提高鎂離子濃度可以減少被導管壁吸附的鎂離子的相對數(shù)量，增加鎂離子向地上部的運輸效率，但是鎂離子供應濃度過高也可能會通過與其他陽離子競爭離子通道或因維持電中性需要而引起鎂與鉀、鈣離子間的拮抗作用[39-40]。因此，在油菜生產(chǎn)上，鎂肥的施用需兼顧土壤中鉀、鈣等其他陽離子的含量，注重鎂對油菜的營養(yǎng)調(diào)控及鎂與鉀、鈣的協(xié)同配合，實現(xiàn)大量元素與中微量元素的協(xié)同增效。

4 結(jié)論

隨著鎂供應量的增加，油菜地上部鎂含量增加，油菜生物量及根冠比呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢。油菜苗期生長的適宜地上部鎂含量范圍為0.4%—0.7%。

缺鎂降低油菜各葉位葉片的鎂含量，促進老葉中的鎂往新葉轉(zhuǎn)移；鎂不足時各葉位葉片淀粉含量增加，下層葉片蔗糖含量增加，同化物的運輸受阻。

缺鎂時油菜光合面積減小，葉綠素含量與Rubisco活性下降，電子傳遞速率和CO2羧化速率降低，抑制葉片光合作用。

鎂過量破壞油菜葉片的離子平衡，鎂濃度過高顯著抑制新葉與老葉的鉀與鈣的吸收，在油菜生產(chǎn)上鎂肥的施用需注意避免高濃度鎂離子與鉀離子、鈣離子之間的拮抗作用。

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Effects of Different Magnesium Supplies on the Growth and Physiological Characteristics of Oilseed Rape in seeding stage

WANG KunJiao, REN Tao, LU ZhiFeng, LU JianWei

College of Resources and Environment, Huazhong Agricultural University/Microelement Research Center, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070

【】 Revealing the effects of different magnesium (Mg) supplies on the growth of oilseed rape, and providing a theoretical basis for the scientific application of magnesium fertilizer. 【】 Hydroponic experiments with 12 contrasting Mg supplies were conducted to evaluate the effects of different Mg supplies on growth, nutrient accumulation, photosynthetic characteristics, assimilate transport, and ion homeostasis of oilseed rape seedlings, and the critical Mg concentration was established, which was suitable for rapeseed growth. 【】 With the increasing Mg supplies, the rapeseed shoot biomass initially increased and then peaked at a concentration of 1.0 mmol·L-1, and finally decreased when solution Mg continuous to increase. Here a biomass-based Mg concentration threshold where the relative biomass researched 95% of the maximum biomass was defined. It was indicated that the shoot Mg concentration of 0.4%-0.7% was suitable for rapeseed growth under hydroponic condition. Appropriate Mg nutrient supply promoted the growth of shoot and root of oilseed rape. Mg deficiency significantly decreased the leaf net photosynthesis rate, Rubisco enzyme activity, apparent electron transfer rate and maximum carboxylation rate, etc., and inhibited leaf carbohydrate transport and plant growth. Excessive Mg supply disturbed the potassium (K), calcium (Ca), and Mg balance, which ultimately reduced the leaf K and Ca uptake and limited the growth of oilseed rape. 【】 Overall, the proper Mg nutrition increased the synthesis of photoassimilates, promoted the transportation and distribution of carbohydrates, ensured ion homeostasis, and in turn, promoted the growth of oilseed rape and seed yield.

oilseed rape; Mg nutrition; biomass; assimilate synthesis and transportation; ion homeostasis

10.3864/j.issn.0578-1752.2021.15.005

2020-10-12；

2020-11-30

國家重點研發(fā)計劃“油菜化肥農(nóng)藥減施技術(shù)集成研究與示范”（2018YFD0200900）、國際鎂營養(yǎng)研究所合作項目（IMI2018-02）

王鯤嬌，E-mail：1196341967@qq.com。通信作者陸志峰，E-mail：zhifenglu@mail.hzau.edu.cn

（責任編輯 楊鑫浩）