土壤紧实度对生姜生长及生理特性的影响

论文摘要

土壤紧实度可影响土壤的物理性质,并由此影响到植物根系的穿透阻力、土壤含水量、土壤通气性以及水肥的利用效率等。因此,作物在不同紧实度土壤的生产力有较大差异。生姜根系不发达,且以地下膨大的根茎为产品器官,土壤紧实度的变化,势必影响生姜的生长。为此,本文就土壤紧实度对生姜生长发育、产量品质及主要生理特性等的影响进行了较为深入系统的研究,以期弄清不同紧实土壤影响生姜生长的机理,为生姜优质高产栽培基地的选择及土壤改良提供理论依据。本研究以莱芜大姜为试材,试验土壤按土壤容重不同设3个处理（T1:1.49 g/cm3;T2:1.36 g/cm3;T3:1.20 g/cm3）,研究了不同紧实土壤对生姜生长和产量的影响,以及在生姜生长衰老过程中的生理生化变化,主要试验结果如下:1.紧实土壤抑制生姜植株的生长。较小容重的土壤,其孔隙度较大,最大持水量较高,有利于生姜植株的生长和产量的提高。生长末期T3的生姜株高、茎粗、分枝数和叶片数分别比T1增加17.9%、14.0%、31.7%和36.1%,单株根、茎、叶鲜重提高43.3%、24.4%和28.1%,收获时T1、T2、T3的产量分别为2534.2、3017.7和3326.8 kg·（667m2）-1。2.土壤紧实度对生姜品质有显著影响。生姜根茎干物质、淀粉及挥发油含量随土壤容重降低而降低,T1的干物质与淀粉含量均高于T2、T3,其中干物质含量分别高6.9%和11.3%,淀粉含量分别高13.4%和27.6%,挥发油含量分别高10.5%和24.7%;而蛋白质、游离氨基酸则相反,T2、T3的蛋白质含量分别比T1高49.3%和53.0%,游离氨基酸含量分别高42.9%和57.1%;粗纤维、可溶性糖及维生素C含量则基本不受土壤容重的影响。3.紧实土壤加速生姜植株的衰老。土壤紧实度增大时,生姜植株的根系活力降低,各处理根系活力均最高时,T2、T3分别比T1高11.9%和20.3%;叶片硝酸还原酶活性及叶绿素含量下降,生长中后期,T2、T3的NR活性显著高于T1,8月30日T1、T2、T3的NR活性分别为295、339和381μg·g-1·h-1,9月29日T2、T3的叶绿素含量分别比T1高13.2%和23.5%;叶片的电解质渗漏率及MDA含量升高,生姜旺盛生长时,T1、T2、T3的电解质渗漏率分别为20.2%、18.4%和15.2%,MDA含量分别为12.3、11.0和10.2 nmol·g-1·FW;生姜生长前期,叶片SOD、POD及CAT活性随土壤紧实度的增加而降低,后期则相反。4.土壤紧实度影响生姜植株的光合荧光能力。土壤紧实度增大时,生姜净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）和水分利用效率（LWUE）减小,生长盛期T1、T2及T3的Pn分别为10.8、13.0和14.0μmol·m-2·s-1,T2、T3分别比T1高20.4%和29.6%;胞间CO2浓度（Ci）、气孔限制值（Ls）增大;光和CO2的补偿点升高而饱和点降低,表观量子效率（AQY）和羧化效率（CE）下降;叶绿素荧光参数Fv/Fm、ΦPSII及qP降低。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 英文缩写符号及中英文对照表
• 1 引言
• 1.1 生姜需光特性研究
• 1.2 生姜矿质营养研究
• 1.3 生姜高产栽培技术研究
• 1.4 本研究的目的意义
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料与处理
• 2.2 测定指标及方法
• 2.2.1 生长指标
• 2.2.2 生理指标
• 2.2.2.1 叶绿素含量
• 2.2.2.2 SOD、POD、CAT 活性
• 2.2.2.3 丙二醛（MDA）含量
• 2.2.2.4 硝酸还原酶（NR）活性
• 2.2.2.5 电解质渗漏率
• 2.2.2.6 根系活力
• 2.2.2.7 光合速率蒸腾速率及相关参数测定
• 2.2.2.8 叶绿素荧光参数测定
• 2.3 生姜品质测定
• 2.3.1 可溶性蛋白含量的测定
• 2.3.2 维生素C 的测定
• 2.3.3 可溶性糖的含量的测定
• 2.3.4 淀粉含量的测定
• 2.3.5 游离氨基酸含量的测定
• 2.3.6 纤维素含量的测定
• 2.3.7 挥发油含量的测定
• 2.4 产量测定
• 3 结果与分析
• 3.1 土壤紧实度对生姜生长及产量品质的影响
• 3.1.1 对株高及茎粗的影响
• 3.1.2 对分枝及叶片数的影响
• 3.1.3 根系鲜重和茎鲜重的影响
• 3.1.4 对根茎鲜重和叶鲜重的影响
• 3.1.5 对生姜产量的影响
• 3.1.6 对生姜品质的影响
• 3.2 土壤紧实度对生姜生理生化指标的影响
• 3.2.1 对叶片叶绿素含量的影响
• 3.2.2 对根系活力的影响
• 3.2.3 对膜脂过氧化作用（MDA 含量）的影响
• 3.2.4 对电解质渗漏率的影响
• 3.2.5 对硝酸还原酶（NR）活性的影响
• 3.2.6 对叶片超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响
• 3.2.7 对叶片过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性的影响
• 3.3 土壤紧实度生姜光合及荧光特性的影响
• 3.3.1 光合速率的季节变化
• 3.3.2 光合速率的日变化
• 3.3.3 气孔导度（Gs）、胞间C02 浓度（Ci）及气孔限制值（Ls）日变化
• 3.3.4 叶片光合-光响应特性的变化
• 3.3.5 叶片光合- C02 响应特性的变化
• 3.3.6 Fv/Fm、ΦPSII 和qP 日变化
• 3.4 土壤紧实度对水分利用特点的影响
• 3.4.1 土壤保水性
• 3.4.2 蒸腾速率
• 3.4.3 水分利用效率
• 4 讨论
• 4.1 土壤紧实度与生姜生长及产量品质的关系
• 4.2 土壤紧实度与生姜植株衰老的关系
• 4.3 土壤紧实度与生姜叶片光能利用及光合碳同化的关系
• 5 结论
• 6 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表论文