四川野生荞麦金荞麦、齿翅野荞的原生境调查及特征特性、肥料效应研究

论文摘要

野生荞麦种类丰富,中国已名命的有21个种、3个变种和2个亚种,四川、云南和西藏交界处被认为是苦荞麦的起源地。金荞麦、齿翅野荞麦是野生荞麦资源中分布最广的两个类型,金荞麦具有很高的食用、药用及保健作用；齿翅野荞麦营养价值高,具有较好的饲用价值。种类繁多、类型多样的野生荞麦含有丰富的优良基因,对改良栽培荞麦具有重要作用,研究野生荞麦资源原生境分布及特征特性、肥料效应具有重要的现实意义和理论价值。首先,开展了野生荞麦金荞麦(Fagopyrum cymosum)、齿翅野荞(F graclipes var. odontopterum)的原生境调查。垂直分布,一年生齿翅野荞垂直分布限为海拔800～3500m左右,多年生块状茎金荞麦垂直分布限为海拔400～3000m；尤其在海拔1800～2500m左右的山地最为常见；水平分布,几乎遍布全省。适应范围广泛,多有野生群落存在,最大群落面积达数十平方米。齿翅野荞麦多生长于玉米耕地、圆根地、苦荞麦地、山地、路边和草丛内。金荞麦多生长于阴冷潮湿的生态环境,主要分布在岸边、旷野、田埂、阴坡和路边,常伴生于多年生的草本或半灌木丛内,是多年生草本。其次,开展了野生荞麦金荞麦、齿翅野荞的特征特性研究。野生荞麦金荞麦形态特征表现出具有植株高大、叶片较大、籽粒大、根系发达的显著特点。齿翅野荞麦是细柄野荞麦的变种,一年生草本,在形态特征方面具有植株矮、叶片小、籽粒小、具棱翅、根系较发达等特点。野生荞麦金荞麦和齿翅野荞的主要特性是落粒性强,多年生野生荞金荞麦最为明显。其次,表现出抗逆性强,具有耐瘠、耐旱、对土壤要求不严格、粗生易长、适宜范围较广等特点。一年生齿翅野荞在高海拔地区随处可见,环境稍有改善,如在新垦荒地上植株生长迅速,枝繁叶茂。最后,对野生荞麦金荞麦、齿翅野荞的开展了肥料效应研究,研究其需肥特点。1.氮肥效应主要表现在以下几点：(1)净光合速率(Pn)：光合速率日变化规律呈双峰型曲线；金荞麦和齿翅野荞的光合能力较强,净光合效率金荞麦、齿翅野荞的氮肥施用量以7kg/667m2达到最适,西荞1号以5g/667m2为最适,金荞麦、齿翅野荞对氮肥的吸收利用阀值低于西荞1号；耐瘠薄能力以齿翅野荞为强,西荞1号、金荞麦之间差异不明显。(2)蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、细胞间隙CO2浓度(Ci)、叶绿素含量(Ch1)：蒸腾速率呈单峰型曲线变化,在中午时分蒸腾速率达到最高。总的来看,气孔导度(Gs)值、叶绿素含量(Ch1)值为齿翅野荞>金荞麦>西荞1号,而细胞间隙CO浓度(Ci)值齿翅野荞<金荞麦<西荞1号,前期蒸腾速率(Tr)为齿翅野荞<西荞1号<金荞麦,后期三者之间则看不出明显差异。适宜的氮肥用量能提高叶绿素含量(Ch1)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Yr),降低细胞间隙C02浓度(Ci)。齿翅野荞、金荞麦氮肥施用量5kg/667m2较对照接近,西荞1号氮肥施用量7kg/667m2较对照接近。(3)氮肥对根、茎、叶的农艺性状和干物质积累及分配的影响：金荞麦、齿翅野荞氮肥施用量7kg/667m2,西荞1号氮肥施用量5kg/667m2,根长、须根数、株高、茎粗、茎叶重、地下重(块茎和根)、株粒重、生物学产量、茎间节数、分枝数较对照减少不显著；不施氮肥或氮肥施用量达9kg/667m2,根长、须根数、地下重(块茎和根)、株粒重显著或极显著减少(金荞麦未获得籽粒),株高、茎粗、茎间节数、生物学产量、分枝数较对照减少基本为a=0.05水平上显著或不显著,对后面若干性状的影响小于对前面若干性状的影响。2.磷肥效应主要表现在以下几点：(1)净光合速率(Pn)：金荞麦、齿翅野荞对磷肥的吸收利用阀值低于西荞1号,金荞麦、齿翅野荞的磷肥施用量以10kg/667m2净光合效率达到最适,西荞1号以15g/667m2为最适。(2)蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、细胞间隙CO2浓度(Ci)、叶绿素含量(Chl)：气孔导度(Gs)值、叶绿素含量(Chl)值为齿翅野荞>金荞麦>西荞1号,而细胞间隙CO2浓度(Ci)值齿翅野荞<金荞麦<西荞1号,前期蒸腾速率(Tr)为齿翅野荞<西荞1号<金荞麦,后期三者之间则看不出明显差异。适宜的磷肥用量能提高叶绿素含量(Ch1)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr),降低细胞间隙CO2浓度(Ci)；齿翅野荞、金荞麦磷肥施用量10kg/667m2已较对照接近,西荞1号磷肥施用量15kg/667m2已较对照接近。(3)对生育期、根、茎、叶农艺性状和干物质积累及分配的影响：不同的磷肥梯度,对出苗的影响不大；对成熟也几乎无影响。金荞麦、齿翅野荞磷肥施用量10～25kg/667m2,西荞1号磷肥施用量10～25kg/667m2时,根长、须根数、株高、茎粗、茎叶重、地下重(块茎和根)、株粒重、生物学产量、茎间节数、分枝数较对照减少不显著；金荞麦、齿翅野荞磷肥施用量10kg/667m2,西荞1号磷肥施用量15kg/667m2时为磷肥增施效果的阀值点,随着磷肥增施,增幅变缓；过量增施磷肥(25 kg/667m2)的增产效果并不明显。不施磷肥根长、须根数、地下重(块茎和根)、株粒重较对照减少基本为a=0.01水平上极显著或a=0.05水平上显著(金荞麦未获得籽粒),株高、茎粗、茎叶重、茎间节数、生物学产量、分枝数较对照减少基本为a=0.05水平上显著或不显著。干物质在各器官的分配上,不同磷肥施用量处理差异明显,随着施用量的增加,根重的比例呈上升趋势。野生荞麦对光照、温度和水分等环境因素的反应是在长期进化中为了适应不同生态条件作出的一定反应,野生荞麦可能具有适应不同生态环境及栽培条件的高光效、耐瘠、抗旱的基因型,是比较理想的育种材料。其次,作为资源开发利用时,根据其特征特性、需肥特点将其人工栽培驯化,满足在医药、饲料等领域的加工利用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 第一部分 文献综述
• 1.1 野生荞麦资源的种类和特征
• 1.1.1 荞麦所在的属及属的特征
• 1.1.2 中国荞麦的种类
• 1.2 野生荞麦的演化学说及起源中心
• 1.2.1 演化学说
• 1.2.2 起源中心
• 1.2.3 野生荞麦的演化学说及起源中心
• 第二部分 金荞麦、齿翅野荞的特征特性研究及原生境调查
• 2.1 金荞麦、齿翅野养的特征特性
• 2.1.1 营养器官形态特征与解剖结构
• 2.1.2 生殖器官形态特征与解剖结构
• 2.1.3 生物学特性
• 2.2 四川省金荞麦、齿翅野荞的原生境调查及资源材料的搜集
• 2.2.1 四川省野生荞麦金荞麦生长情况与原生境调查
• 2.2.1.1 凉山州金荞麦的地理分布与原生境
• 2.2.1.2 甘孜州金荞麦的地理分布与原生境
• 2.2.1.3 攀枝花金荞麦的地理分布与原生境
• 2.2.1.4 乐山市金荞麦的地理分布与原生境
• 2.2.1.5 雅安市金荞麦的地理分布与原生境
• 2.2.2 四川省野生荞麦齿翅野荞生长情况与原生境调查
• 2.2.2.1 凉山州齿翅野荞的地理分布与原生境
• 2.2.2.2 甘孜州齿翅野荞的地理分布与原生境
• 2.2.2.3 攀枝花市齿翅野荞的地理分布与原生境
• 2.2.2.4 雅安市齿翅野荞的地理分布与原生境
• 2.2.2.5 乐山市齿翅野荞的地理分布与原生境
• 第三部分 金荞麦、齿翅野荞肥料效应的研究
• 3.1 研究植物营养的方法
• 3.2 氮肥肥料效应的研究
• 3.2.1 供试材料与试验设计
• 3.2.2 光合速率的变化规律
• 3.2.2.1 栽培荞西荞1号的光合速率
• 3.2.2.2 金荞麦的光合速率
• 3.2.2.3 齿翅野荞的光合速率
• 3.2.2.4 不同部位叶片的光合速率
• 3.2.2.5 光合速率的影响因子
• 2浓度（Ci）、叶绿素含量（Ch1）'>3.2.3 蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、细胞间隙CO₂浓度（Ci）、叶绿素含量（Ch1）
• 3.2.4 植物学性状
• 3.3 磷肥肥料效应的研究
• 3.3.1 供试材料与试验设计
• 3.3.2 光合速率的变化规律
• 3.3.2.1 栽培荞西荞1号的光合速率
• 3.3.2.2 金荞麦的光合速率
• 3.3.2.3 齿翅野荞麦的光合速率
• 2浓度（Ci）、叶绿素含量（Ch1）'>3.3.3 蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、细胞间隙CO₂浓度（Ci）、叶绿素含量（Ch1）
• 3.3.4 植物学性状
• 3.4 金荞麦、齿翅野荞的生长发育
• 3.4.1 金荞麦、齿翅野荞麦生育期的变化
• 3.4.2 金荞麦、齿翅野荞麦叶绿素含量的变化情况
• 第四部分 结论
• 4.1 金荞麦、齿翅野荞等野生荞麦与栽培荞麦的主要区别
• 4.2 四川金荞麦、齿翅野荞资源的地理分布概况
• 4.2.1 四川野生荞麦金荞麦、齿翅野养资源的主要分布中心
• 4.2.2 四川金荞麦、齿翅野荞野生荞麦地理分布范围的多样性
• 4.3 金荞麦、齿翅野荞麦的肥料效应
• 4.3.1 氮肥效应
• 4.3.2 磷肥效应
• 第五部分 讨论
• 5.1 野生荞麦的分类标准及遗传起源
• 5.2 野生荞麦地理分布范围的生态多样性
• 5.3 进一步研究的重点和方向
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的文章、专著及获奖情况