發(fā)布時間：2018-03-25 11:28

  本文選題：蘋果枝條　切入點：結(jié)構(gòu)組分　出處：《沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：果樹枝條是寶貴的農(nóng)業(yè)資源,含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)。據(jù)估算,我國蘋果栽培面積達250萬公頃,每年都會產(chǎn)生大量的廢棄蘋果枝條,這些蘋果枝條多被遺棄,造成了極大的資源浪費。本試驗以修剪下來的蘋果枝條作為還田材料,緊密圍繞蘋果園中"枝條—土壤—根系"的相互關(guān)系開展研究,通過分析還田過程中蘋果枝條結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分變化特征、土壤質(zhì)量變化規(guī)律和動態(tài)土壤環(huán)境對砧木根系行為的影響,評價蘋果枝條還田的生理生態(tài)效應(yīng),探討蘋果園中生物資源利用的未來發(fā)展方向,為其在果樹生產(chǎn)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:1.使用掃描電子顯微鏡、X-射線衍射、傅里葉紅外光譜等技術(shù)觀察和分析蘋果枝條的降解進程。結(jié)果表明,枝條的纖維素含量在還田3年后大量減少,從39.04%下降為9.71%,木質(zhì)素分子結(jié)構(gòu)大量崩解,化學(xué)鍵斷裂。枝條殘體中的養(yǎng)分被釋放到土壤中,其中P、K和Ca相對含量分別下降了34.12%、39.44%和27.90%。對降解木質(zhì)素類微生物的篩選和鑒定表明,對蘋果枝條中木質(zhì)素降解發(fā)揮重要作用的微生物為土壤真菌中的木霉屬(Trichoderma)。2.枝條還田可以穩(wěn)定土壤溫度、提高土壤含水量,改善土壤物理性質(zhì)。應(yīng)用主成分分析、person相關(guān)分析和土壤質(zhì)量評價分析等手段結(jié)合模糊數(shù)學(xué)方法,對土壤質(zhì)量進行基于化學(xué)指標的綜合評價。結(jié)果表明,蘋果園中修剪下來的枝條還田對表層土壤(0-20 cm)的質(zhì)量影響較為明顯,枝條還田3 a后果園土壤質(zhì)量較CK提高8.75%,但20-40 cm土層的土壤質(zhì)量綜合指數(shù)變化相對較小。隨著還田時間的延長,枝條殘體降解過程中的養(yǎng)分釋放對改良以土壤化學(xué)性質(zhì)為主導(dǎo)的土壤質(zhì)量具有關(guān)鍵作用。對土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的分析表明,還田1a和還田3 a的微生物群落相似度較高,還田3 a后,均勻度指數(shù)、物種豐富度指數(shù)、優(yōu)勢度指數(shù)均增加,其中0-20 cm增加為對照的1.02、1.02和1.01倍。蘋果枝條在土壤中的腐殖化提高了土壤中微生物的活性,增強了土壤微生物對不同碳源的利用能力,進而穩(wěn)定了土壤生態(tài)系統(tǒng)。3.隨枝條還田時間延長,土壤中根皮苷含量增加,0-20 cm土層,年均變化幅度為3.24mg·kg-1;20-40cm土層,年均變化幅度為1.16mg·kg-1。但本研究中枝條還田引起的根皮苷積累對進入結(jié)果期的蘋果植株并沒有產(chǎn)生明顯的傷害。模擬相應(yīng)濃度處理山定子幼苗,根皮苷濃度的增加惡化了植株的根際環(huán)境,根系細胞抗氧化酶系統(tǒng)受到抑制,H202、O2-等活性氧過量積累,最終不同程度抑制了山定子的生長。故在選擇覆蓋枝條還田時,可以對成年果園進行枝條覆蓋,避免對一二年生的幼年樹覆蓋。4.比較不同枝條還田方式對山定子根系行為的影響。隨著枝條還田時間的延長,覆蓋還田處理表層土壤中根系出現(xiàn)軸根生長比較長,側(cè)根生長量比較高的綜合表型。線粒體呼吸代謝關(guān)鍵酶活性降低。粉碎混勻還田后可以維持山定子根系較為完整的線粒體結(jié)構(gòu),延緩砧木幼苗的衰老和線粒體功能的衰退,生長季末期,復(fù)合體Ⅰ、復(fù)合體Ⅱ、復(fù)合體Ⅲ、復(fù)合體Ⅳ及交替氧化酶、.ATP合酶活性分別為對照的1.14、1.21、1.02、1.28、1.20和1.40倍,延長了根系吸收養(yǎng)分的有效時間。綜合比較,枝條粉碎混勻還田的效果好于枝條覆蓋還田。短期內(nèi)枝條還田處理就對盆栽幼苗的根系行為和功能表現(xiàn)出明顯的促進效應(yīng)。
[Abstract]:The branches of the fruit tree is valuable agricultural resources, rich in nutrients. It is estimated that apple cultivation area in China has reached 2 million 500 thousand hectares, will produce a large number of abandoned apple branches each year, the apple branch was abandoned, resulting in a tremendous waste of resources. In this experiment to the pruning of apple branches as returning materials, carry out study on the relationship between the "branch closely around the apple orchard soil root", through the analysis of branch structure and nutrient variation characteristics of Apple returning in the process of soil quality changes and dynamic effects on soil environment for Rootstock Roots, physiological and ecological effect evaluation of apple branches returning, discuss the future direction of development and utilization of biological resources in apple in the garden, and provide a theoretical basis for its application in the production of fruit trees. The main results are as follows: 1. using scanning electron microscopy, X- ray diffraction, Fourier infrared spectroscopy The degradation process of observation and analysis technology of apple branches. The results showed that the cellulose content of branches in the field after 3 years greatly reduced, fell from 39.04% to 9.71%, the lignin molecular structure of a large number of disintegration, bond breaking. Branches of residues in the nutrients released into the soil, the relative content of K and Ca P, respectively decreased by 34.12%, 39.44% and 27.90%. showed that the screening and identification of microbial degradation of lignin, lignin degradation of apple branches play an important role in microbial soil fungi in the genus Trichoderma (Trichoderma).2. branches returning can stabilize soil temperature, increase soil moisture, improve soil physical properties. Using principal component analysis person, correlation analysis and evaluation of soil quality analysis methods combined with the method of fuzzy mathematics, the comprehensive evaluation index of chemical based on soil quality. The results showed that in the apple orchard to cut down the branches A field on the surface soil (0-20 cm) on the quality of the more obvious, the branches returning after 3 a of orchard soil quality increased 8.75% compared with CK, but the soil quality index of 20-40 cm soil layer was relatively small change. Along with the prolonging of returning time, plays a key role in the process of soil quality degradation in the branches of residue nutrient release in modified to the chemical properties of soil is dominant. According to the analysis of soil microbial community structure, soil 1a and returning 3 a microbial community of high similarity, returning after 3 A, evenness index, richness index, dominance index increased, which increased 0-20 cm for the control of 1.02,1.02 and 1.01 times of apple branches in the soil. The humification increased soil microbial activity, enhance the utilization ability of soil microbes of different carbon sources, and the stability of the soil ecosystem with.3. branches returning time in soil The increase of phloridzin content, 0-20 cm soil layer, the average annual change rate of 3.24mg - kg-1; 20-40cm layer, the annual variation of the amplitude of 1.16mg and kg-1. but phloridzin in this research field caused by the accumulation of branches of apple trees in fruiting stage did not cause obvious damage. To simulate the concentration of m.baccata seedlings, phloridzin the increase of the concentration of deterioration of the rhizosphere environment of the plant, root cell antioxidant enzymes H202, O2- inhibited the accumulation of reactive oxygen and eventually inhibited the growth of the branches covered. M.baccata returning in the selection, in the adult orchard of young tree branches covered, avoid one or two years covering.4. to compare the effects of different ways of returning to the root branch behavior. Along with the extension of m.baccata branches returning time, mulching treatment of root surface soil in root growth is relatively long, lateral root growth ratio A comprehensive phenotypic high. Mitochondria respiratory metabolism enzymes. Crushing mixing after returning to maintain mitochondrial structure more complete root cells, slow decline in rootstock seedlings senescence and mitochondrial function, at the end of the growing season, the complex I and complex II, III and IV complex complex, alternative oxidase,.ATP synthase activity respectively 1.14,1.21,1.02,1.28,1.20 and 1.40 times longer duration of nutrient absorption. The comprehensive comparison, the mixing effect of straw crushing branches in the branches. The branches in straw mulching treatment on root short-term behavior and function of the potted seedlings showed obvious promotion effect.

【學(xué)位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S661.1;S141

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本文編號：1662920