土壤pH值对苹果生长发育影响及其酸害机理研究

论文摘要

本课题以平邑甜茶（Malus hupehensis）和2年生嘎拉/平邑甜茶为试材,研究了土壤酸碱度对苹果生长发育和养分积累的影响,并通过大田果园采样调查山东果园土壤酸化现状及土壤养分状况,分析土壤酸化与土壤有效养分的关系,研究结果如下:1.平邑甜茶根系生物量、根尖数量、根长度、根表面积、根系活力和硝酸还原酶活性随着酸度的增强均呈现先增加后下降的趋势,在pH<5.0时,各项指标均显著减少,根系生长受到显著抑制。2.随着土壤酸度的增强,平邑甜茶单株生物量、株高、茎粗、绿叶数和叶面积均呈先升高后下降趋势,各项测定指标均以处理1的为最低。在pH<5.5时,嘎拉叶片中的可溶性糖含量显著减少,土壤进一步酸化（pH<5.0）嘎拉叶片硝酸还原酶活性和可溶性蛋白含量显著下降。在pH<5.0时,平邑甜茶叶片中可溶性糖含量和硝酸还原酶活性均受到显著影响,可溶性糖含量显著减少,硝酸还原酶活性显著降低。pH<4.5时,平邑甜茶叶片中可溶性蛋白含量减少,差异达极显著水平。随着土壤pH值的降低,SOD活性下降,MDA含量显著增加。在pH<5.0时,平邑甜茶及嘎拉叶片中SOD、POD活性和CAT活性均显著下降,平邑甜茶叶片中MDA含量显著增加,在pH<4.5时,嘎拉叶片中MDA含量显著增加。平邑甜茶和嘎拉叶片光合速率随着土壤酸度的增强呈显著下降趋势,并且下降幅度逐渐增大,pH在6.0左右时光合速率较高,随着土壤酸化进一步增强,pH<5.0时,光合速率迅速下降,土壤酸度显著影响平邑甜茶和嘎拉叶片光合速率。3.土壤轻微酸化时,平邑甜茶根中ZRS含量缓慢下降,进一步酸化（处理1）含量有较大幅度的增加,过渡酸化时IAA、ABA含量和（IAA+ZRS+GAS）/ABA的比值均增加,而茎尖中IAA、GAS、ZRS、ABA含量和（IAA+ZRS+GAS）/ABA的比值均随着土壤酸度的增强呈下降趋势。4.土壤酸度显著影响平邑甜茶对各种元素的累积量。对氮、钾、钙、镁、铁的累积量显著减少,处理1减少幅度最大,比处理6下降了60%以上,锌下降了51.79%,对铜的影响较小,下降了47.27%。对植株锰的累积量影响不大,显著增加了根中锰的累积量,叶中锰的累积量随着酸度的增强呈减少趋势,变化幅度较小。茎中磷的累积量随酸度增强而增加,叶中变化趋势相反。土壤酸度显著影响平邑甜茶各器官中不同元素的浓度。显著影响各器官磷、钙、锰的浓度。对根的影响最大,显著影响氮、磷、钾、钙、锰、铜、锌的浓度;其次是茎,显著影响磷、钙、铁、锰、锌的浓度;对叶的影响最小,显著影响磷、钙、锰的浓度。在pH<5.0时,根中氮、钙浓度显著减少,磷、钾、锰、铜浓度显著增加;茎中:钙浓度显著下降,铁和锰浓度显著增加;在pH<4.5时,茎中:磷和锌浓度显著增加,钙浓度显著减少;叶中:磷浓度显著增加;在pH<4.0时,茎中的铜浓度显著增加,叶中的钙浓度显著减少。嘎拉叶片中各种元素浓度变化规律同平邑甜茶基本一致,随着土壤酸度的增强,叶片中磷、锰和锌浓度呈增加趋势,而钙、镁、铁含量减少。5. pH值在5.6以下的果园比例达28.8%。土壤pH值与土壤碱解氮含量呈显著负相关,土壤pH值4.55.0时,相关性最显著;随着土壤有机质含量的增加,土壤pH值与土壤碱解氮含量的负相关性减弱;土壤pH值与土壤速效磷、速效钾含量均呈显著负相关;土壤pH值4.55.0时,土壤pH值与土壤有机质含量呈显著正相关,显著水平达1%;土壤pH值6.16.5时,土壤pH值与土壤有机质含量呈显著负相关,显著水平达1%。回归方程分别为:y=0.057x2-0.8043x+3.8981 ,y=-8.477x+118.73, y=0.857x2-14.169x+81.698和y=25.132x2-330.63x+1170。R2分别为0.046,0.0539,0.0178和0.1496。6.胶东半岛苹果园有机质的平均含量为1.14%、碱解氮含量为74.9 mg.kg-1、速效磷含量为40.9 mg.kg-1、速效钾含量为122.7mg.kg-1。土壤养分特征为有机质偏低、碱解氮呈两极分化、速效磷偏高,而速效钾偏低。不同主产县间土壤养分差异较大,栖霞有机质偏低、碱解氮中等、速效磷偏高,而速效钾偏低;文登有机质较高、碱解氮两极分化总体偏高、速效磷偏高,而速效钾较高;环翠有机质很低、碱解氮总体偏低、速效磷偏高,而速效钾很低。对栖霞248个果园土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量分别与产量进行相关性回归分析,在测定范围内土壤有机质含量与产量呈正相关,增加有机质含量可增加产量;土壤碱解氮、速效磷、速效钾在小于100、70和150 mg.kg-1左右以下时,土壤有效氮磷钾养分与产量呈正相关,而超过上述值时二者呈负相关。高产园的土壤有效养分含量均高于中、低产园,与低产园相比,高产园磷钾增幅较大,磷、钾是产量上升的主要限制因子。建议氮磷钾肥比例为1:0.65:1.34。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 序言
• 1 果园土壤酸化现状
• 2 土壤酸化的可能原因
• 2.1 气候因素
• 2.2 生物因素
• 2.3 母质因素
• 2.4 人为活动
• 3 酸性土壤对植物影响的主要障碍因素
• 3.1 低pH 毒害
• 3.2 铝的毒害
• 3.3 锰的毒害
• 3.4 各种养分缺乏
• 4 本研究的目的及意义
• 第一章 土壤酸化对平邑甜茶生长发育的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 试材与处理
• 1.2 测定指标及方法
• 2 结果与分析
• 2.1 土壤pH值对平邑甜茶生长发育的影响
• 2.1.1 土壤 pH 值对平邑甜茶根系形态构成的影响
• 2.1.2 土壤pH值对平邑甜茶形态指标的影响
• 2.1.3 土壤pH值对平邑甜茶生物量的影响
• 2.2 土壤pH 值对平邑甜茶生理生化指标的影响
• 2.2.1 土壤 pH 值对平邑甜茶根系活力、硝酸还原酶活性和可溶性糖含量的影响
• 2.2.2 土壤 pH 值对平邑甜茶叶片硝酸还原酶活性、可溶性糖和可溶性蛋白含量的影响
• 2.2.3 土壤 pH 对平邑甜茶叶片膜脂过氧化水平的影响
• 2.2.4 土壤 pH 对平邑甜茶叶绿素含量和光合速率的影响
• 2.3 土壤 pH 值对平邑甜茶矿质元素吸收的影响
• 2.3.1 土壤pH 值对平邑甜茶矿质元素累积量的影响
• 2.3.2 土壤pH 值对平邑甜茶各器官矿质元素浓度的影响
• 2.4 土壤 pH 值对平邑甜茶激素含量的影响
• 2.4.1 土壤 pH 值对平邑甜茶 IAA 含量的影响
• 2.4.2 土壤 pH 值对平邑甜茶 GAS 含量的影响
• 2.4.3 土壤 pH 值对平邑甜茶 ZRS 含量的影响
• 2.4.4 土壤 pH 值对平邑甜茶 ABA 含量的影响
• 2.4.5 土壤 pH 值对平邑甜茶内源激素平衡的影响
• 第二章 土壤酸化对嘎拉生长的影响
• 1 材料与方法
• 2 结果与分析
• 2.1 土壤pH 值对二年生嘎拉嫁接苗生理生化指标的影响
• 2.1.1 土壤 pH 值对嘎拉叶片硝酸还原酶活性、可溶性糖和可溶性蛋白含量的影响
• 2.1.2 土壤 pH 值对嘎拉叶片叶绿素含量及光合速率的影响
• 2.1.3 土壤 pH 值对嘎拉叶片膜脂过氧化水平的影响
• 2.2 土壤 pH 值对嘎拉叶片矿质元素的影响
• 2.3 多年生苹果叶片中矿质元素含量状况
• 第三章 胶东苹果园土壤pH 值状况与有效养分关系研究
• 1 材料与方法
• 2 结果与分析
• 2.1 果园土壤酸碱性状况
• 2.2 土壤 pH 值与土壤有效养分的相关性
• 2.2.1 土壤pH值与土壤有机质的相关性
• 2.2.2 土壤pH值与土壤碱解氮的相关性
• 2.2.3 土壤pH值与土壤速效磷的相关性
• 2.2.4 土壤pH值与土壤速效钾的相关性
• 第四章 胶东苹果园土壤养分状况与产量关系研究
• 1 试材与处理
• 2 结果与分析
• 2.1 胶东苹果园有效养分状况
• 2.2 三个主产县苹果园土壤有效养分状况
• 2.3 栖霞果园养分与产量的关系
• 2.4 不同产量水平果园土壤有效养分状况
• 3 讨论
• 4 结论
• 参考文献
• 致谢
• 硕士在读期间形成的论文