不同土壤有机质水平对苹果叶片光合、果实糖酸代谢及品质的影响

发布时间：2020-10-16 22:56

　　 土壤有机质是衡量土壤肥力的重要指标,也是实现苹果优质高产的关键,因此研究不同有机质水平下苹果光合作用、果实糖酸代谢及果实品质的变化对果园合理施用有机肥,改善果实品质,提高苹果产量具有重要意义。本研究以7-8年生的盆栽‘嘎拉'/M26苹果树为试材,设置3%,5%和7%3个不同的有机质水平,在苹果生长周期内,通过测定叶片光合速率、叶绿素荧光参数,果实可溶性糖含量、苹果酸含量和糖酸代谢途径相关酶活性及果实品质相关指标,从而阐明有机质与果实品质的关系,取得的主要研究结果如下:1、施用有机质后,明显改善了土壤的理化性质,提高了土壤中细菌、真菌、放线菌等微生物的数量以及大量元素和微量元素的含量,土壤内含物的种类和数量也不同程度的增加了。2、不同水平有机质处理间比较,以生长在7%有机质含量土壤中的苹果叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO_2浓度(Ci)及气孔导度(G_s)较高;另外,叶片的叶绿素a、叶绿素b、比叶重、有机碳含量也较高;叶绿素初始荧光(F_0)、最大荧光产量(F_m)和最大的光化学效率(F_v/F_m)也均处于较高水平。说明提高土壤有机质含量可以提高苹果树的光合作用,促进光合产物的积累。3、通过测定果实内果糖、葡萄糖、山梨醇和蔗糖的含量及山梨醇代谢和蔗糖代谢相关酶的活性,我们发现:三个处理间存在差异,且7%处理的糖含量最高,酶活性也最强;在这4种可溶性糖中,山梨醇含量变化受有机质影响最大,各处理间山梨醇代谢相关酶活性差异也较显著;3个处理间比较,5%和7%处理间蔗糖含量差异不显著,但蔗糖代谢相关酶活性差异显著;果糖和葡萄糖含量也随着有机质含量的上升而有所提高,但3%,5%和7%之间差异不显著。苹果果实中最主要的有机酸是苹果酸,通过测定果实内苹果酸含量和苹果酸代谢相关酶的活性,结果表明:不同有机质水平处理对苹果酸含量影响较小,但对苹果酸合成途径相关酶苹果酸脱氢酶(cyMDH)影响较大,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)影响次之;苹果酸降解相关酶苹果酸酶(ME)和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)受影响也较大。酶活性变化中三个处理间差异显著,以7%有机质处理效果最好。4、随着土壤有机质含量的上升,果实的大小,色泽,风味,内含物的含量均有所提升,果实Ca、Mg元素含量也有所增加,微量元素Fe、Mn、Zn、Cu的含量也与土壤有机质含量成正比。研究结果表明有机质可以改善苹果果实的风味及品质,并且有机质含量越高,果实的内含物含量越丰富。总而言之,有机质通过改善土壤理化性质,提高树体光合性能进而显著影响果实内糖酸代谢及果实品质。
【学位单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S661.1
【部分图文】：

不同土壤有机质水平对苹果叶片光合、果实糖酸代谢及品质的影响线菌的数量是三个处理间差异最大的，7% SOM 处理的放线菌数量为 13.71×105u·g-1，比 5% SOM 处理提高了 26.60%，与 3%处理组相比，放线菌的数量增加了 47%，明有机质对放线菌的数量有着显著的影响。2.2 土壤理化性质从表 2-1 的结果中可以看出，有机质对改善土壤理化性质、丰富土壤肥力，调节土 pH 有着显著的作用，土壤 pH 维持在中性范围，电导率、土壤有机碳、N P K 含量都所提升，且与有机质含量成正比。不同处理间土壤 pH 均维持在中性范围，且随着有质含量的升高，pH 值也略微上升。电导率是衡量土壤盐类总含量的指标，其值越大明土壤浸出液中盐离子的浓度越高。从电导率结果值中可以看出，不同处理间电导率异显著，且与土壤有机质含量呈正相关，也就是说有机质对土壤盐离子的总量影响显

与 3% SOM 和5% SOM 处理相比，7% SOM 处理的植株光合作用更强。但就 Pn（图 2-2-A）和 Ci（图2-2-C）而言，7% 和 5% SOM 的 Pn 分别为 15.8 和 15.5 mCO2m-2s-1，二者没有明显的差异，但高于 3% SOM 处理的 12.4 mCO2m-2s-1，高出 25%以上。 Ci 变化与 Pn 相似，当 7% SOM 和 5% SOM 处理组达到 298 和 293 mol mol-1时，3%仅为 254 mol mol-1，两者显著高于 3% 处理组。Tr（图 2-2-B）和 Gs（图 2-2-D）在三个处理间有明显差异，且随着有机质水平的提高，数值也越高。处理(SOM)pH 电导率(μs·cm-1)有机碳含量(g·kg-1)总氮(g·kg-1)硝态氮(mg

图 2-3 生长在不同土壤有机质水平上苹果树叶片最大光化学效率荧光差异图像对比（注：图中 A B 分别为 3%，5% 和 7% 处理下的成熟叶片的荧光差异图像；右侧荧光色度条为参比，数值与颜色相对应,n=4）Fig. 2-3 The comparison was made among the three images of chlorophyll fluorescence difference inmature leaves of apple trees grown in different levels of SOM. (Note: the letters ofAB C represents imageof fluorescence difference among 3%, 5% and 7% treatment in mature leaves. Achromatic fluorescence aa reference were on the right side, the value corresponding with the color. n=4)2.2.5 叶片有机碳叶片中的 TOC 含量如图 2-5 所示，从图中我们可以看到，三个处理中，叶片的 TOC含量都很高，这表明植物具有较高的碳代谢过程。3% SOM 处理有机碳含量为 31.84%与 5% SOM 和 7% SOM 相比，分别下降 1.49%和 3.33%，并且三者间有明显的差异。2.2.6 叶绿素、比叶重、含水量不同处理间叶绿素含量的数值如图 2-6 所示，由图可知三个处理间，叶绿素 a 含量存在明显的差异，3% SOM 处理的叶片叶绿素 a 含量为 1.7409 mg·g-1, 5% SOM 的为1.8976 mg·g-1，而 7% SOM 处理的为 2.3250 mg·g-1。各处理间，叶绿素 b 含量差别不大
【参考文献】

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本文编号：2843889