水分和肥料对番茄果实品质及叶片生理特性的影响

论文摘要

科学的水肥管理是获得蔬菜优质高产的重要措施。但由于经济、技术落后等原因,我国蔬菜生产上存在过量施肥、浇水等现象,所以深入研究番茄的水肥管理对实现蔬菜优质高产具有重要的理论和实践意义。本试验以番茄为试验材料,于2009年～2010年在陕西杨凌西北农林科技大学水土保持研究所试验场的隔雨大棚中进行了水分和肥料对番茄生理特性的影响的试验。2009年试验共设3个土壤水分水平（Wl, Wm, Wh,分别为土壤相对含水量的55%±5%, 75%±5%, 95%±5%）,3个肥料水平（Fl, Fm, Fh分别为N 0.187g/kg+ P2O5 0.131g/kg, N 0.267g/kg+ P2O5 0.187g/kg, N 0.347g/kg+ P2O5 0.243g/kg）;2010年试验共设3个土壤水分水平（同2009年土壤水分设计）和2个肥料水平（Fl, Fm分别为N 0.187g/kg+ P2O5 0.131g/kg+ K2O 0.224 g/kg, N 0.267 g/kg+ P2O5 0.187 g/kg+ K2O 0.320 g/kg）的盆栽试验。研究了结果期番茄果实品质、产量及水分利用率、叶片保护酶、叶片光合特性及光合色素的变化规律,皆为番茄结果期合理的水肥管理提供理论依据。主要研究结果如下:（1）在整个结果期,WlFm处理有利于提高果实品质,WmFm处理的果实渗透物质（游离氨基酸）保持着较高水平。（2）在整个结果期,WmFm处理的叶片保护酶活性维持在较高的水平,丙二醛（MDA）含量较低,膜脂过氧化作用较弱,延缓植株衰老,促使植株正常生长。WmFh处理的叶片叶绿素含量保持较高水平。硝酸还原酶（NR）活性在WmFm处理较高,谷氨酰胺合成酶（GS）活性在WmFl处理较高。（3）游离氨基酸含量与过氧化物酶（POD）活性、脯氨酸含量呈显著正相关,而与MDA含量呈显著负相关。可溶性蛋白及有机酸含量与POD、过氧化氢酶（CAT）活性及MDA含量间呈极显著正相关,Vc和可溶性糖含量分别与POD活性及MDA含量呈极显著负相关,与超氧化物歧化酶（SOD）活性呈显著正相关。果实品质与叶绿素含量呈正相关。（4）方差分析结果显示两年的果实品质和叶片保护酶及MDA含量在年份间、水分及肥料单因素、水分×肥料及年份×水分×肥料的差异达到了显著水平。（5）随着土壤含水量的升高,施肥量的增加,果实单株产量增加。WmFm处理的水分利用效率较高。（6）在整个结果期,WmFl和WmFm处理的叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）和蒸腾速率（Tr）均升高,叶片气孔限制值（Ls）下降,WlFm处理提高单叶水分利用率（WUE）值;WmFl和WmFm处理提高光系统Ⅱ（PSⅡ）反应中心的光化学效率（Fv/Fm）、PSⅡ有效光化学量子效率（Fv’/Fm’）、PSⅡ实际的光化学反应量子效率（ΦPSⅡ）、光化学猝灭系数（qP）和表观光合电子传递速率（ETR）均较高,且非光化学猝灭系数（NPQ）低;气孔限制是净光合速率（Pn）降低的主要原因;WmFm处理有利于光合色素的合成。（7）叶绿素含量与叶片Pn、Gs、Ci、WUE值间呈显著正相关,Pn值与Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP值间呈显著负相关,Tr与Fv’/Fm’、ΦPSⅡ、qP和ETR呈极显著正相关。NPQ值与WUE值间呈极显著正相关,与Pn、Fv’/Fm’、ΦPSⅡ和ETR值间呈极显著负相关。Fv/Fm值分别与Fv’/Fm’、ΦPSⅡ、qP值间呈极显著负相关,Fv’/Fm’值与ΦPSⅡ、qP和ETR值间呈极显著正相关。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 选题背景
• 1.1.1 蔬菜在我国的发展概况和存在问题
• 1.1.2 研究背景
• 1.2 研究的理论依据
• 1.2.1 研究施肥的理论依据
• 1.2.2 研究水肥的理论依据
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 水肥对生长发育及果实品质的影响
• 1.3.2 水肥对叶片保护酶及脯氨酸的影响
• 1.3.3 水肥对叶片光合特性及叶绿素的影响
• 1.3.4 水肥对硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶的影响
• 1.4 研究的目的及意义
• 1.5 研究内容及技术路线
• 1.5.1 研究内容
• 1.5.2 技术路线
• 第二章 材料与方法
• 2.1 试验材料与方法
• 2.1.1 供试土壤
• 2.1.2 试验设计
• 2.2 测定项目与方法
• 2.2.1 果实产量及水分利用率的测定
• 2.2.2 果实品质及叶片保护酶的测定
• 2.2.3 叶片硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶的测定
• 2.2.4 叶片气体交换参数及叶绿素荧光参数的测定
• 2.3 数据处理
• 第三章 土壤水分和肥料对果实品质与叶片保护酶的影响
• 3.1 土壤水分和肥料对番茄结果期果实品质的影响
• 3.1.1 2009 年土壤水分和肥料对番茄果实品质的影响
• 3.1.2 2010 年土壤水分和肥料对番茄果实品质的影响
• 3.2 土壤水分和肥料对番茄结果期果实中游离氨基酸含量的影响
• 3.3 土壤水分和肥料对番茄结果期叶片保护酶及叶绿素含量的影响
• 3.3.1 2009 年土壤水分和肥料对番茄结果期叶片保护酶的影响
• 3.3.2 2010 年土壤水分和肥料对番茄结果期叶片保护酶的影响
• 3.3.3 土壤水分和肥料对番茄叶片叶绿素含量的影响
• 3.3.4 土壤水分和肥料对番茄结果期叶片丙二醛含量的影响
• 3.4 番茄结果期果实品质与叶片保护酶及叶绿素的相关性分析
• 3.5 土壤水分和肥料对番茄果实单株产量及水分利用效率的影响
• 3.6 果实品质及叶片保护酶在年份间的差异性分析
• 3.7 讨论与分析
• 3.7.1 土壤水分和肥料对番茄果实品质的影响
• 3.7.2 土壤水分和肥料对番茄叶片保护酶及叶绿素含量的影响
• 3.7.3 番茄果实品质与叶片保护酶及叶绿素的相关性分析
• 3.7.4 果实品质及叶片保护酶在年份间的差异性分析
• 第四章 土壤水分和肥料对叶片光合特性及光合色素的影响
• 4.1 土壤水分和肥料对结果期番茄叶片气体交换参数的影响
• 4.2 土壤水分和肥料对结果期番茄叶片叶绿素荧光参数的影响
• 4.2.1 土壤水分和肥料对叶片Fv/Fm 的影响
• 4.2.2 土壤水分和肥料对叶片Fv＇/Fm＇、ΦPSⅡ、qP 和ETR 的影响
• 4.2.3 土壤水分和肥料对叶片NPQ 的影响
• 4.3 土壤水分和肥料对番茄叶片光合色素的影响
• 4.4 叶片气体交换参数与叶绿素荧光参数及光合色素的相关性分析
• 4.5 土壤水分和肥料对叶片硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶的影响
• 4.6 讨论与分析
• 4.6.1 土壤水分和肥料对叶片光合特性的影响
• 4.6.2 番茄叶片气体交换参数与叶绿素荧光参数及光合色素的相关性分析
• 4.6.3 土壤水分和肥料对叶片硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶的影响
• 第五章 结论与展望
• 5.1 研究结论
• 5.1.1 土壤水分和肥料对果实品质及游离氨基酸的影响
• 5.1.2 土壤水分和肥料对叶片保护酶及叶绿素含量的影响
• 5.1.3 果实品质与叶片保护酶的相关性分析
• 5.1.4 果实品质及叶片保护酶在年份间的差异性分析
• 5.1.5 土壤水分和肥料对番茄产量及水分利用率的影响
• 5.1.6 土壤水分和肥料对硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶的影响
• 5.1.7 土壤水分和肥料对叶片光合特性及光合色素的影响
• 5.1.8 叶片气体交换参数和叶绿素荧光参数与光合色素的相关性分析
• 5.2 创新点
• 5.3 展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 作者简介