Effects of high soil temperature in tropical degraded lands on tree water and nutrient uptake

热带退化土地的高土壤温度对树木水分和养分吸收的影响

基本信息

批准号：
21K05683
负责人：
則定真利子
金额：
$ 2.66万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

荒廃地では、植生が疎らで太陽光を遮るものが少ないために土壌温度が日中、上がりやすく、植栽木の根が高温に晒される。植栽の際にも、苗畑から植栽地にポット苗を運搬してから植栽が完了するまでの間、ポットが太陽光にさらされることによってポットの土の温度が上昇し、根に高温ストレスがかかりやすい。Melaleuca cajuputiは、根圏低酸素ストレスに加えて低pHストレスや過剰アルミニウムストレスにも高い耐性を備えていることから、熱帯荒廃低湿地の有力な造林候補樹種であるが、高温ストレスに関する知見はない。高温ストレスがM. cajuputiの根の窒素吸収に与える影響を、本種が吸収する無機態窒素の主要形態であるアンモニウムイオンを対象に調べた。水耕栽培系を用いて培養液の温度を制御することにより、根に高温ストレスを負荷し、30度で生育した対照個体と窒素吸収能力を比較した。窒素吸収能力は、安定同位体窒素で標識したアンモニウムイオンを含む培養液に根系を明期に20分間浸し、次の次の暗期終了時に植物体を回収し、植物体中の安定同位体窒素を定量することにより評価した。30度の培養液で生育した個体は、40度でも30度と同等の窒素吸収能力を示し、吸収した窒素の地上部への輸送も同等であった。明期に40度で4時間処理した高温処理個体では、対照個体に比べて30度における窒素吸収能力が低かった。また吸収した窒素の地上部への輸送が阻害される傾向があった。明期に40度で4時間処理する高温処理を1週間繰り返し、30度、35度、40度、45度での窒素吸収を対照区と高温馴化区とで比較した。対照区でも高温馴化区でも、40度および45度での窒素吸収能力が30度に比べて高かった。高温馴化処理区では、短期高温処理で生じたような30度での窒素吸収能力の低下は生じなかった。高温馴化処理により各温度での窒素吸収能力が高まることが確認された。

在荒芜的地区，植被很少，阳光几乎没有阻塞，因此白天土壤温度往往会升高，并且种植树木的根部暴露于高温下。种植时，在将锅从幼苗到种植区运输到种植的时间之间，阳光增加了锅中的锅土壤，并完成了盆栽，导致锅的温度升高，导致根部遭受高温应激。 Melaleuca cajuputi是热带破坏的低摩斯河口的有前途的候选物种，因为除根际低氧应激外，它对低pH应激和过量的铝胁迫具有高度抗性，因此对高温应激尚不清楚。在该物种吸收的无机氮的主要形式中，研究了高温应激对Cajuputi根部氮根吸收的影响。通过使用水培系统控制培养基的温度，将根部遭受高温应力，并将氮的吸收能力与在30度增长的对照个体进行比较。通过将根系在含有稳定的同位素氮标记的培养基中浸泡在光相20分钟的培养基中，并在下一个黑暗相结束时收集植物，从而评估氮的吸收能力。在30°培养基中生长的个体在40°时表现出等于30°的氮吸收能力，并将吸收的氮运输到地面。在光周期，在40°C处理4小时的高温治疗个体在30°C下的氮吸收能力低于对照个体。还倾向于抑制吸收氮的运输到上面的地面。在光周期在40度的光周期重复4个小时，持续4周，并比较30、35、40和45度的氮在对照和高温适应区域之间进行比较。 40和45度的氮吸收能力高于对照和高温适应区域的30度。在高温适应治疗区域中，氮的吸收能力在30度下的吸收能力不会降低，因为短期高温治疗所致。证实高温适应处理可在每个温度下增加氮的吸收能力。