土壤—蔬菜系统中水、光照和氮素的互作效应与生理机制
【摘要】：
以青菜((Brassica Chinensis L.)品种杭州油冬儿为材料,研究了光照、水分、氮素三因素互作效应对其物质生产的影响作用。充足的水分供应和100%自然光照(H1 L3)条件下提高了干物质积累的能力,低水平供氮和光照强度的提高有利于蔬菜较少地积累硝酸盐。在100%施氮量和充足的水分供应条件下(N4H1),32%自然光照(L2)下硝酸盐含量是100%自然光照(L3)的1.70倍。自然光照条件还能显著提高氮素代谢相关酶活性,利于氮素的同化过程进行,可溶性糖含量明显增加,利于蔬菜品质的改善。在100%施氮量和充足的水分供应条件下(N4H1),32%自然光照(L2)下硝酸还原酶、谷氨酸脱氢酶、谷氨酰胺合成酶活性分别仅为100%自然光照(L3)的35%,56%和65%。研究结果表明在充足水分供应和自然光照前提下,施氮量可以降低至Hoagland-Arnon培养液标准用量的60%而干物质积累不受影响,这对达到减少施氮量的目标意义重大。
以黄瓜(Cucumissativus L.)品种博美11号、番茄(Lycopersicon esculentumMill)品种种旺九号为材料,分别采用南方与北方土壤研究了水分、氮素、光照三因素互作效应对其物质生产的影响作用。研究表明,高光照条件对黄瓜、番茄植株的生长至关重要。给予高光照的优势不仅表现在利于产量的增长,还对品质的优化有突出影响。在相同的施氮量前提下,给予高光强的黄瓜、番茄植株结出的果实均含有较高的可溶性糖和维生素C含量,以及较低的硝酸盐含量。在350Kgha~(-1)。施氮水平(N2)下,全光照(L3)时黄瓜、番茄积累的可溶性糖含量分别是弱光(L1)时的1.3倍和1.6倍,而弱光(L1)时黄瓜、番茄的硝酸还原酶活性分别仅为自然光照(L3)时的29%和10%。在充足的光照供应以及适当的土壤水分条件下,氮素的施用量可以从600 Kgha~(-1)降低到350 Kgha~(-1),而对植株的产量未有显著影响,这一结果对改变目前我国农业生长现状,促进减氮节能意义重大。
【关键词】：水分 氮素 光照强度 蔬菜 互作效应 产量 【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：S154.4
【目录】：
- 致谢7-8
- 缩略词8-9
- 摘要9-10
- Abstract10-12
- 第一章 文献综述12-23
- 1.1 水分对植物的影响12-15
- 1.1.1 水分对植物生长的影响12
- 1.1.2 水分对植物光合作用的影响12-13
- 1.1.3 水分对土壤养分有效性的影响13-14
- 1.1.4 水分对土壤养分吸收的影响14-15
- 1.1.5 水分对植物物质代谢过程的影响15
- 1.2 氮素对植物的影响15-18
- 1.2.1 氮素对蔬菜品质的影响15-17
- 1.2.2 氮素对氮代谢某些酶活性的影响17
- 1.2.3 氮素对植物水分代谢的影响17-18
- 1.3 光照对植物生长的影响18-23
- 1.3.1 光照对植物产量和品质的影响18-19
- 1.3.2 光照对植物光合作用的影响19-20
- 1.3.3 光照对植物水分代谢的影响20
- 1.3.4 光照对氮素代谢的影响20-23
- 第二章 水分、光照、氮素互作条件下对青菜植株产量的影响及其生理机制23-39
- 2.1 材料与方法23-27
- 2.1.1 材料23
- 2.1.2 材料培养和实验处理23-24
- 2.1.3 生物量和光合指标的测定24
- 2.1.4 酶活性的测定24-26
- 2.1.5 品质指标的测定26-27
- 2.1.6 数据分析27
- 2.2 结果与分析27-36
- 2.2.1 水分、光照、氮素互作对青菜植株生产量的影响27-28
- 2.2.2 水分、光照、氮素互作对青菜植株光合速率的影响28-29
- 2.2.3 正交试验结果的处理与分析29-30
- 2.2.4 水分、光照、氮素互作对青菜植株叶片硝酸盐含量和硝酸还原酶活性的影响30-32
- 2.2.5 水分、光照、氮素互作对青菜谷氨酸脱氢酶(GDH)活性的影响32-33
- 2.2.6 水分、光照、氮素互作对青菜谷氨酰胺合成酶(GS)活性的影响33-34
- 2.2.7 水分、光照、氮素互作对青菜氨基酸含量的影响34-36
- 2.2.8 水分、光照、氮素互作对青菜可溶性糖含量的影响36
- 2.3 讨论36-39
- 第三章 水分、光照、氮素互作条件下对黄瓜、番茄产量的影响及其生理机制39-53
- 3.1 材料与方法39-42
- 3.1.1 材料39
- 3.1.2 供试土壤基本理化性质测定39-40
- 3.1.3 材料培养和实验处理40-41
- 3.1.4 生物量的测定41
- 3.1.5 酶活性的测定41
- 3.1.6 品质指标的测定41
- 3.1.7 数据分析41-42
- 3.2 结果与分析42-50
- 3.2.1 水分、光照、氮素互作对黄瓜、番茄果实产量的影响42-43
- 3.2.2 正交试验结果的处理与分析43-45
- 3.2.3 水分、光照、氮素互作对黄瓜、番茄叶片硝酸还原酶活性的影响45-46
- 3.2.4 水分、光照、氮素互作对黄瓜、番茄植株硝酸盐含量的影响46-48
- 3.2.5 水分、光照、氮素互作对黄瓜、番茄果实中可溶性糖含量的影响48-49
- 3.2.6 水分、光照、氮素互作对黄瓜、番茄果实维生素C含量的影响49-50
- 3.3 讨论50-53
- 第四章 全文结论与展望53-55
- 4.1 结论53
- 4.2 展望53-55
- 参考文献55-60
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