供氮水平等对中间砧苹果碳氮营养利用、分配特性影响的研究

发布时间：2017-08-31 21:20

  本文关键词：供氮水平等对中间砧苹果碳氮营养利用、分配特性影响的研究

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【摘要】：矮砧集约高效栽培是苹果栽培的发展方向，目前我国在矮砧利用上主要是矮化中间砧。生产上由于栽培技术研究滞后，中间砧苹果旺长与早衰现象共存，如何既保证稳健生长又及时成花结果是栽培管理的核心，这就需要明确中间砧苹果C、N营养特性。为此，我们利用稳定性同位素~(15)N和~(13)C双标记技术，研究了SH_(18)、SH_(28)、SH_(38)、SHc、CG_(24)和Mark等6个中间砧对苹果生长发育及碳氮营养的影响，以生产上最常用的富士/M_(26)/平邑甜茶为试材研究不同氮素水平下年周期碳氮营养利用特性，以宫藤富士/SH_1/八棱海棠、宫藤富士/SH_6/平邑甜茶等为试材研究了摘心和摘老叶等栽培措施对苹果生长发育及碳氮营养的影响，以期为中间砧苹果优质丰产栽培技术制定提供依据。主要结果如下： 1.不同中间砧苹果幼树在不同氮水平下的碳氮特性研究：根据生物量进行聚类分析可把供试中间砧分为3类：对生长抑制作用最强的有CG_(24)，居中的有SH_(18)、SH_c、SH_(38)、Mark，抑制最弱的是SH_(28)。不同类型中间砧幼树在不同施氮水平下树体生物量差异显著，在不施氮肥（N0）、适宜施氮肥（N100）和过量施氮肥（N200）三个氮素水平下，对树体生长抑制最弱的SH_(28)中间砧苹果幼树随着施氮量增加树体生物量显著增加，而其他中间砧苹果幼树表现出在适宜供氮条件下生物量最大，继续增加氮素供应反而抑制生长，表明单纯通过增加氮肥用量不能促进抑制作用较强中间砧苹果的生长，需要在适应供氮条件下才能促进生长。不同中间砧在不同供氮水平下对~(15)N的利用及其分配差异显著，对树体生长抑制最弱的SH_(28)中间砧苹果幼树随着施氮量增加~(15)N利用率逐渐升高，~(15)N更多分配到地上部，根系的~(15)N分配率逐渐减少；而CG_(24)和SH_(38)中间砧苹果幼树在适宜供氮条件下氮素利用率最高，但~(15)N分配率存在显著差异；CG_(24)在过量施氮条件下~(15)N更多分配到根系，地上部的~(15)N分配率逐渐减少，不施氮肥和适宜施氮条件下更多分配到地上部，根系~(15)N分配率减少；SH_(38)在适宜施氮条件下~(15)N更多的分配到根系，地上部的~(15)N分配率减少，，而不施氮肥和过量施氮条件下更多的分配到地上部，根系~(15)N分配率减少。不同中间砧在不同施氮水平下苹果幼树地上部和根系的~(13)C分配率差异显著，对树体生长抑制最弱的SH_(28)中间砧苹果幼树在过量施氮肥条件下~(13)C更多分配到地上部，根系~(13)C分配减少，而不施氮肥和适宜施氮肥条件下~(13)C更多分配到根系，地上部~(13)C分配率减少；SH_(38)中间砧苹果幼树随着施氮量增加~(13)C更多分配到地上部，根系~(13)C分配逐渐减少；而CG_(24)在适宜施氮肥条件下~(13)C更多分配到地上部（根系~(13)C分配率最低17.63%），不施氮肥条件下其次，过量施氮肥条件下最低（根系~(13)C分配率最高27.14%）。 2.烟富3/M_(26)/平邑甜茶幼树年周期碳氮特性研究：从秋梢旺长期不同氮素水平下烟富3/M_(26)/平邑甜茶幼树生物量来看，M_(26)中间砧为抑制作用较强的类型。年周期中其对不同氮素水平的反应，在春梢旺长期三者间差异不显著，随着施氮量增加生物量有增加趋势；到春梢停长期适宜施氮肥和过量施氮肥树体生物量显著高于不施氮肥，仍然呈随着施氮肥量增加生物量增加趋势；而在秋梢旺长期适宜施氮肥最高。适宜施氮肥处理较过量施氮肥处理在秋梢旺长期生物量发生改变与春梢停长期适宜施氮肥处理树体细根显著高于过量施氮肥处理有关。在年周期不同氮素水平对~(15)N的利用及其分配影响方面，虽然最终表现为适宜施氮肥处理~(15)N的利用率最高，但在春梢旺长期是以不施氮肥处理最高，到春梢停长期开始以适宜施氮肥最高。各施氮肥处理均表现为随着生长期的延长，根系~(15)N分配率逐渐减少，地上部~(15)N分配率逐渐增加。施氮对~(13)C分配影响显著，随着生长期的延长，不施氮肥树体根系~(13)C分配率逐渐增高，地上部~(13)C分配率逐渐减少；适宜施氮肥和过量施氮肥初期促进根系~(13)C分配率显著升高，但随着生长期的延长逐渐减少，地上部~(13)C分配率逐渐增高。适宜施氮利于维持均衡的碳氮代谢，使碳氮同化产物在地上和地下部分配均衡，对翌年树体生长的促进作用较当年更为显著。淀粉累积量与果树成花显著相关，本试验整个生长期内，叶片淀粉含量均表现为不施氮肥条件下最高，同时不施氮肥条件下叶片ABA含量也表现为最高。因此不同氮水平下树体光合产物的分配与贮藏形态的差异是由ABA的合成差异所造成。 3.摘心对不同中间砧苹果碳氮特性影响的研究：在4年生宫藤富士/SH1/八棱海棠大树和1年生宫藤富士/SH6/平邑甜茶幼树结果均表明，与对照相比摘心可显著抑制树体长势，氮吸收量和碳固定量显著减少；摘心后~(13)C和~(15)N向贮藏器官分配比率显著升高，而新生器官（叶片、新梢和细根）的比率显著降低；叶片IAA含量显著降低，而ABA含量显著上升。 4.摘老叶对中间砧苹果幼树碳氮特性影响的研究：以1年生宫藤富士/SH6/平邑甜茶幼树为试材进行摘老叶试验，结果表明，与对照相比摘除中心干下部老叶显著促进中心干生长，碳固定量显著下降，氮吸收量差异不显著；~(13)C和~(15)N向当年新生器官（叶片和新梢）分配比率显著升高，而贮藏器官的比率显著降低；叶片ABA含量逐渐降低，而GA3含量逐渐上升。
【关键词】：苹果 砧木 ~(13)C ~(15)N 利用 分配
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：S661.1
【目录】：

• 中文摘要9-11
• Abstract11-14
• 1 前言14-45
• 1.1 苹果矮化栽培的重要性14-21
• 1.1.1 苹果栽培模式发展历史14
• 1.1.2 矮化密植栽培的主要方式14-20
• 1.1.3 我国苹果栽培模式发展近况20-21
• 1.1.4 我国苹果栽培存在问题21
• 1.2 氮素营养对果树生长的影响及研究进展21-29
• 1.2.1 氮的吸收、利用特性21-27
• 1.2.1.1 氮的吸收21-24
• 1.2.1.2 氮的同化24-25
• 1.2.1.3 氮的运输25
• 1.2.1.4 氮的利用25-26
• 1.2.1.5 苹果年周期氮变化动态26
• 1.2.1.6 苹果氮素贮藏营养26-27
• 1.2.2 氮对果树生长的影响27-29
• 1.2.2.1 氮对果实产量、品质的影响27
• 1.2.2.2 氮对根系生长的影响27-29
• 1.3 碳素营养对果树生长的影响及研究进展29-35
• 1.3.1 碳素同化物的代谢29-31
• 1.3.2 碳素同化物的运输和分配31-35
• 1.3.2.1 碳素同化物的运输和分配影响因素31-33
• 1.3.2.2 碳素同化物的分配机制假说33-35
• 1.3.3 果树碳素贮藏营养35
• 1.4 碳氮营养与果树生长35-40
• 1.4.1 氮对碳代谢的影响及研究进展35-36
• 1.4.2 氮对根系生长的影响及与碳代谢的相关性36-37
• 1.4.3 碳氮营养与果树生殖生长37-38
• 1.4.4 碳氮营养与花芽分化38-39
• 1.4.5 内源激素与花芽分化39-40
• 1.5 矮化砧的致矮机理研究进展40-44
• 1.6 本试验的研究目的和意义44-45
• 2 材料与方法45-49
• 2.1 试材与处理45-46
• 2.1.1 不同中间砧苹果幼树在不同氮水平下的碳氮特性研究45
• 2.1.2 烟富 3/M_(26)/平邑甜茶幼树年周期碳氮特性研究45
• 2.1.3 摘心对宫藤富士/SH_1/八棱海棠大树的碳氮特性研究45-46
• 2.1.4 摘心对宫藤富士/SH_6/平邑甜茶幼树的碳氮特性影响研究46
• 2.1.5 摘老叶对宫藤富士/SH_6/平邑甜茶幼树的碳氮特性影响研究46
• 2.2 测定方法46-47
• 2.3 计算公式与统计方法47-49
• 2.3.1 ~(13)C 计算方法47
• 2.3.2 ~(15)N 标记计算方法47-49
• 3 结果与分析49-81
• 3.1 施氮水平对不同中间砧苹果幼树生长及碳氮特性的影响49-55
• 3.1.1 施氮水平对不同中间砧苹果幼树生长的影响49
• 3.1.2 不同中间砧的聚类分析49-50
• 3.1.3 施氮水平对不同中间砧苹果幼树根系生长和根冠比的影响50-51
• 3.1.4 施氮水平对不同中间砧苹果幼树碳氮特性的影响51-55
• 3.1.4.1 施氮水平对不同中间砧苹果幼树~(15)N 利用率的影响51-52
• 3.1.4.2 施氮水平对不同中间砧苹果幼树~(15)N 分配率的影响52-54
• 3.1.4.3 施氮水平对不同中间砧苹果幼树~(13)C 分配率的影响54-55
• 3.2 施氮水平对烟富 3/M_(26)/平邑甜茶年周期生长及碳氮特性的影响55-71
• 3.2.1 施氮水平对烟富 3/M_(26)/平邑甜茶年周期生长的影响55-56
• 3.2.2 施氮水平对烟富 3/M_(26)/平邑甜茶年周期根系生长和根冠比的影响56-57
• 3.2.2.1 施氮水平对烟富 3/M_(26)/平邑甜茶幼树细根生物量的影响56-57
• 3.2.2.2 施氮水平对烟富 3/M_(26)/平邑甜茶幼树年周期根冠比的影响57
• 3.2.3 施氮水平对烟富 3/M_(26)/平邑甜茶幼树年周期叶片生长的影响57-61
• 3.2.3.1 施氮水平对烟富 3/M_(26)/平邑甜茶幼树叶面积的影响57-58
• 3.2.3.2 施氮水平对烟富 3/M_(26)/平邑甜茶幼树年周期叶绿素含量的影响58
• 3.2.3.3 施氮水平对烟富 3/M_(26)/平邑甜茶幼树年周期叶片可溶性淀粉含量的影响58-59
• 3.2.3.4 施氮水平对烟富 3/M_(26)/平邑甜茶幼树年周期叶片 Zr 含量的影响59-60
• 3.2.3.5 施氮水平对烟富 3/M_(26)/平邑甜茶幼树年周期叶片 ABA 含量的影响60-61
• 3.2.4 施氮水平对烟富 3/M_(26)/平邑甜茶幼树年周期氮特性的影响61-63
• 3.2.4.1 施氮水平对烟富 3/M_(26)/平邑甜茶幼树年周期~(15)N 利用率的影响61-62
• 3.2.4.2 施氮水平对烟富 3/M_(26)/平邑甜茶幼树年周期~(15)N 分配率的影响62-63
• 3.2.5 施氮水平对烟富 3/M_(26)/平邑甜茶幼树年周期碳特性的影响63-64
• 3.2.6 施氮水平对烟富 3/M_(26)/平邑甜茶幼树根系年周期碳氮分配的影响64-65
• 3.2.7 施氮水平对烟富 3/M_(26)/平邑甜茶翌年生长及~(15)N 利用、分配的影响65-67
• 3.2.7.1 施氮水平对烟富 3/M_(26)/平邑甜茶幼树翌年生长及~(15)N 利用率影响65-66
• 3.2.7.2 施氮水平对翌年各器官~(15)N 分配的影响66-67
• 3.2.8 施氮水平对不同中间砧苹果幼树生长与氮特性影响的综合分析67-71
• 3.2.8.1 施氮水平对苹果中间砧幼树生长的影响67-68
• 3.2.8.2 施氮水平对苹果中间砧幼树根冠比及根系~(15)N 分配率的影响68-71
• 3.3 摘心对中间砧苹果生长及碳氮特性的影响71-77
• 3.3.1 连续摘心对宫藤富士/SH_1/八棱海棠大树生长及碳氮特性的影响71-75
• 3.3.1.1 连续摘心对树体生长的影响71
• 3.3.1.2 连续摘心对叶片 IAA 及 ABA 含量的影响71-72
• 3.3.1.3 连续摘心对细根活力及生长量的影响72
• 3.3.1.4 连续摘心对~(13)C 分配的影响72-73
• 3.3.1.5 连续摘心对~(15)N 利用和分配的影响73-75
• 3.3.2 摘心对宫藤富士/SH_6/平邑甜茶幼树生长及碳氮特性的影响75-77
• 3.3.2.1 摘心对新梢生长及细根活力的影响75
• 3.3.2.2 摘心对叶片 IAA 和 ABA 含量的影响75-76
• 3.3.2.3 摘心对~(13)C 分配的影响76-77
• 3.3.2.4 摘心对~(15)N 利用和分配的影响77
• 3.4 摘老叶对对宫藤富士/SH_6/平邑甜茶幼树生长及碳氮特性的影响77-81
• 3.4.1 摘老叶对幼树生长及生理活性的影响77-78
• 3.4.2 摘老叶对叶片 ABA 和 GA_3含量的影响78-79
• 3.4.3 摘老叶对~(13)C 分配的影响79-80
• 3.4.4 摘老叶对~(15)N 利用和分配的影响80-81
• 4 讨论81-89
• 4.1 不同中间砧树体生长及氮响应差异81-82
• 4.2 不同中间砧苹果幼树在不同氮水平下的碳氮特性82-84
• 4.3 氮水平对烟富 3/M_(26)/平邑甜茶年周期生长与碳氮特性的影响84-86
• 4.4 抑制营养生长措施对中间砧幼树碳利用、分配特性的影响86-87
• 4.5 树体长势和内源激素与碳水化合物分配的关系87-89
• 5.结论89-90
• 参考文献90-105
• 致谢105-106
• 博士在读期间形成的论文106

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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