不同施氮水平下多效唑对食用甘薯产量和品质形成的调控效应研究

论文摘要

在山东农业大学农学试验站试验田上,选用食用型甘薯北京553为试验材料。在施N120kg.hm-2和施N240kg.hm-2两个施氮条件下,研究了喷施0mg.kg-1（M0）、100mg.kg-1（M1）、200mg.kg-1（M2）三个浓度的多效唑处理对甘薯产量和品质形成的影响,并采用生长发育分析、生理生化和酶学研究等方法,从甘薯氮钾元素吸收、氮代谢特性、光合产物生产、淀粉形成特性等方面分析了不同施氮水平下多效唑对甘薯产量和品质形成的调控效应。主要研究结果如下:1不同施氮水平下多效唑对甘薯生长发育的影响同一施氮水平下,喷施多效唑有效的抑制了甘薯植株的伸长生长,即缩短茎长和节间长度,减小叶面积系数,而增加比叶重、基部茎粗和单株分枝数。同时喷施多效唑还降低了T/R值,提高了收获指数。2不同施氮水平下多效唑对甘薯产量及其构成要素的影响N120kg.hm-2处理条件下,喷施多效唑后,单株结薯数增加,但差异未达显著水平;单薯重显著增加;产量显著提高,并以100mg.kg-1浓度处理的产量为最高。N240kg.hm-2处理条件下,喷施多效唑后,单薯重显著增加,单株结薯数也增加,但未达显著水平,而产量则显著提高,并以200mg.kg-1浓度处理的产量为最高。3不同施氮水平下多效唑对块根品质的影响同一施氮水平下,喷施适宜的多效唑后,块根的淀粉含量和可溶性糖含量均显著提高。N120kg.hm-2处理条件下,喷施多效唑对蛋白质含量影响不大,而N240kg.hm-2处理条件下,喷施多效唑后蛋白质含量则显著降低。4不同施氮水平下多效唑对N、K元素吸收、积累及氮代谢特性的影响4.1对氮、钾元素吸收和积累的影响N120kg.hm-2处理条件下,喷施多效唑后,叶片内氮素含量变化不大,而钾素含量提高;叶柄内氮素含量明显降低,钾素含量提高;块根和茎中的氮素含量在块根膨大前中期提高,在后期降低,而钾素含量在各时期均增加;并且单株氮、钾积累量均增加。N240kg.hm-2处理条件下,喷施多效唑后,除叶片内氮素含量变化不大外,茎、叶柄和块根中的氮素含量均降低,单株氮素积累量也降低;而各器官内的钾素含量均增加,单株钾素积累量也增加。4.2对氮代谢特性的影响N120kg.hm-2处理条件下,喷施多效唑后,提高了各期功能叶片中的可溶性蛋白质含量和硝酸还原酶活性,GS活性在块根膨大前期下降,中后期升高;大块根的可溶性蛋白质含量增加,小块根的可溶性蛋白质含量降低,大块根GS活性表现为块根膨大前中期提高,收获期下降。N240kg.hm-2处理条件下,喷施多效唑后,功能叶片的可溶性蛋白质含量和硝酸还原酶活性均降低,GS活性在块根膨大前中期升高,收获期下降;大、小块根的可溶性蛋白质含量均下降,大块根GS活性表现为块根膨大前中期提高,收获期下降。5不同施氮水平下多效唑对干物质生产和淀粉形成的影响5.1干物质生产在同一施氮水平下,喷施多效唑显著增加了功能叶内的叶绿素含量,提高了光合速率和净同化率,使单株干物质积累量明显增加。同时提高了块根膨大速率,使块根干物质积累量明显增加。5.2块根淀粉组成及含量N120kg.hm-2条件下,喷施多效唑后显著提高了小块根的直链淀粉、支链淀粉和总淀粉含量,而对大块根的直链淀粉、支链淀粉和总淀粉含量的影响不显著。N240kg.hm-2条件下,喷施多效唑则显著提高了大、小块根的直链淀粉、支链淀粉和总淀粉含量。说明与N120kg.hm-2条件相比,在N240kg.hm-2条件下喷施多效唑更利于提高块根中的淀粉含量;同一施氮水平下,与大块根相比,喷施多效唑对小块根淀粉含量的影响更显著。5.3淀粉合成酶N240kg.hm-2条件下,喷施多效唑后,大块根的SS、SSS和ADPGPPase活性提高,GBSS活性在栽秧后88-108d下降,其它时期略有提高;同时,小块根的SS、GBSS和ADPGPPase活性提高,SSS活性降低。5.4淀粉酶N120kg.hm-2处理下,与对照相比,喷施多效唑后大块根的α-淀粉酶和β-淀粉酶提高;而小块根的α-淀粉酶和β-淀粉酶则略有下降。N240kg.hm-2处理下,与对照相比,喷施多效唑后,大块根内的α-淀粉酶和β-淀粉酶活性在栽秧后108-128d提高,其它时期下降;而小块根内α-淀粉酶活性降低,β-淀粉酶活性提高,总淀粉酶活性也提高。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 引言
• 1.1 目的意义
• 1.2 国内外研究现状
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 试验设计
• 2.3 田间取样方法
• 2.4 测定项目与方法
• 3 结果与分析
• 3.1 氮肥和多效唑对甘薯生长发育、产量和品质的影响
• 3.1.1 对生长发育的影响
• 3.1.1.1 分枝数
• 3.1.1.2 茎长
• 3.1.1.3 节间长度
• 3.1.1.4 基部茎粗
• 3.1.1.5 比叶重
• 3.1.1.6 叶面积系数
• 3.1.1.7 T/R 值
• 3.1.2 对产量及其构成因素的影响
• 3.1.3 对块根品质的影响
• 3.1.3.1 商品薯比率
• 3.1.3.2 营养品质
• 3.2 氮肥和多效唑对甘薯养分吸收及氮素代谢特性的影响
• 3.2.1 对N、K 元素吸收及其分配的影响
• 3.2.1.1 单株氮素吸收积累动态
• 3.2.1.2 氮素含量
• 3.2.1.3 单株钾素吸收积累动态
• 3.2.1.4 钾素含量
• 3.2.2 对功能叶氮代谢的影响
• 3.2.2.1 功能叶可溶性蛋白质含量
• 3.2.2.2 功能叶硝酸还原酶活性
• 3.2.2.3 功能叶谷氨酰胺合成酶活性
• 3.2.3 对块根氮代谢的影响
• 3.2.3.1 块根可溶性蛋白质含量
• 3.2.3.2 大块根谷氨酰胺合成酶活性
• 3.3 氮肥和多效唑对甘薯碳代谢特性的影响
• 3.3.1 对植株干物质积累及其分配的影响
• 3.3.1.1 植株干物质积累动态
• 3.3.1.2 块根干物质积累动态
• 3.3.1.3 块根膨大速率变化
• 3.3.2 对光合特性的影响
• 3.3.2.2 功能叶光合速率
• 3.3.2.3 净同化率
• 3.3.3 对茎、叶、柄碳水化合物含量的影响
• 3.3.3.1 可溶性总糖含量
• 3.3.3.2 淀粉含量
• 3.3.4 对块根可溶性糖和淀粉积累的影响
• 3.3.4.1 块根淀粉合成底物
• 3.3.4.2 淀粉组分含量
• 3.3.4.2.1 直连淀粉含量
• 3.3.4.2.2 支链淀粉含量
• 3.3.4.2.3 支链淀粉/直链淀粉比值
• 3.3.4.2.3 总淀粉含量及其积累速率
• 3.3.5 对块根膨大过程中淀粉代谢相关酶活性的影响
• 3.3.5.1 淀粉酶活性变化
• 3.3.5.1.1 α-淀粉酶活性
• 3.3.5.1.2 β-淀粉酶活性
• 3.3.5.2 对淀粉合成相关酶活性的影响
• 3.3.5.2.1 SS
• 3.3.5.2.2 SSS
• 3.3.5.2.3 GBSS
• 3.3.5.2.4 ADPGPPase
• 4 讨论与结论
• 4.1 多效唑对甘薯植株性状、产量和品质的影响
• 4.1.1 多效唑对甘薯植株性状和产量的影响
• 4.1.2 多效唑对块根品质的影响
• 4.2 多效唑对N、K 元素吸收、积累及氮代谢特性的影响
• 4.2.1 多效唑对N、K 元素吸收和积累的影响
• 4.2.2 多效唑对氮代谢的影响
• 4.3 多效唑对光合特性和淀粉形成的影响
• 4.3.1 对叶片光合特性的影响
• 4.3.2 对干物质积累和分配的影响
• 4.3.3 对淀粉和可溶性糖积累的影响
• 4.3.3.1 对各器官可溶性糖和淀粉的影响
• 4.3.3.2 对块根淀粉积累的影响
• 4.3.3.3 对碳代谢酶的影响
• 参考文献
• 致谢
• 发表论文情况