香樟凋落葉分解對三種農(nóng)作物生長和生理特性的影響
本文關(guān)鍵詞:香樟凋落葉分解對三種農(nóng)作物生長和生理特性的影響,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本試驗采用盆栽方法,探討了香樟(Cinnammum camphora)凋落葉添加到土壤中對三種農(nóng)作物(受體作物)小白菜(Brassica chinensis)、萵筍(Lactuca sativa)和茄子(Solanum melongena)生長、光合及抗性生理特性以及土壤礦質(zhì)化氮和微生物生物量碳、氮的影響。試驗設(shè)置3個凋落葉添加水平,即A1(25g/盆)、A2(50g/盆)、A3(100g/盆),對照(CK)不添加凋落葉,將各處理的凋落葉分別與10kg土壤混合均勻后裝盆,并將蔬菜種子點播于各盆中。在凋落葉分解至20、40、60、80 d時,測定植株營養(yǎng)生長指標(biāo)(株高、地徑、葉面積及生物量等)和抗性生理指標(biāo),60、80 d時測定葉片光合色素含量和凈光合速率并于第60 d時(晴天)進(jìn)行光響應(yīng)特征和CO_2響應(yīng)特征等的測定。在30、50、70、90 d時,分別測定三種受體作物所生長土壤的微生物生物量碳、氮含量和硝態(tài)氮、銨態(tài)氮含量。研究結(jié)果如下:1、香樟凋落葉分解對三種農(nóng)作物的地徑、株高、生物量和葉片發(fā)育均有明顯的抑制作用,且具有“劑量效應(yīng)”和“時間效應(yīng)”,但后期對茄子結(jié)實有明顯的促進(jìn)作用。另外,本試驗還發(fā)現(xiàn)凋落葉分解的抑制效應(yīng)在葉綠素和葉片發(fā)育上的作用動態(tài)一致,說明光合能力降低,合成的有機質(zhì)減少,因而導(dǎo)致作物葉片發(fā)育受限,而葉面積的減少意味著光合面積的減少,這勢必影響到有機物的積累并最終反映到植物的形態(tài)生長上。2、香樟凋落葉分解對三種作物的光合色素含量均有明顯的抑制效應(yīng),且隨凋落葉添加量的增加而增強,抑制作用的持續(xù)時間也越長;經(jīng)凋落葉處理的三種作物葉片凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、蒸騰速率(Tr)、水分利用率(WUE)總體上均低于CK,而胞間 CO_2濃度(Ci)在各凋落葉處理下均高于CK;隨著土壤中凋落葉量的增加,三種作物在光飽和以及CO_2飽和狀態(tài)下的最大凈光合速率(Pn max)、 鐕表觀量子效率(AQY)、羧化速率(CE)、光呼吸速率(Rp)和暗呼吸速率(Rd)均不斷下降,而光補償點(Lcp)、光飽和點(Lsp)、CO_2飽和點、(Csp)、CO_2補償點(Ccp)因受體作物的不同,表現(xiàn)出不同的變化趨勢。3、在凋落葉分解初期(20~40 d),各處理均顯著增加了三種作物葉片丙二醛含量(P0.05),對超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化氫酶(CAT)活性表現(xiàn)為促進(jìn)作用,而對過氧化物酶(POD)活性具有抑制作用,增加了可溶性糖(SS)含量,而降低了可溶性蛋白(SP)含量;但隨分解時間的延長,同一作物各處理間CAT、POD、SOD活性和MDA含量差異明顯縮小,對SS含量的促進(jìn)效應(yīng)有所減弱,甚至已無明顯差異,而三種作物可溶性蛋白(SP)含量任有明顯的抑制作用,且凋落葉劑量越大,作用越強,持續(xù)時間越長。除在80 d時小白菜外,三種受體作物SP含量在A3處理下一直低于CK(P0.05)。4、香樟凋落葉的化感綜合效應(yīng)(SE)隨凋落葉添加量的增大而增強,且隨分解時間的延長呈先增后減的趨勢,這與三種作物在形態(tài)生長上表現(xiàn)出受抑制效應(yīng)是一致的?傮w上看,不同作物對香樟凋落葉的敏感程度不同,凋落葉各處理對三種作物的平均SE分別為:小白菜(BC),-0.385,萵筍(LS),-0.415,茄子(SM),-0.360。表明萵筍最為敏感,受到的抑制效應(yīng)最大,茄子受到的抑制效應(yīng)最弱,表現(xiàn)出更強的耐受性,更適宜與香樟進(jìn)行間作或鄰近種植。5、各處理土壤中硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量在一定時間內(nèi)(分解50 d前)大幅降低,與土壤微生物量碳氮含量的變化趨勢正好相反。到分解后期(70~90 d),三種受體作物不同處理土壤的硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量的差異明顯縮小,表明凋落葉分解對土壤中礦化態(tài)氮含量的影響逐漸減弱。而在整個培養(yǎng)周期內(nèi)土壤礦化態(tài)氮的動態(tài)變化情況與作物生長趨勢相同,表明香樟凋落葉分解影響土壤氮素的有效性有可能是影響受體植物體生長的重要原因。6、不同添加量香樟凋落葉均明顯提高了土壤微生物生物量碳、氮的含量,且隨著添加量的增加而增大;從不同處理的動態(tài)變化來看,處理前期土壤微生物生物量含量均迅速增加,但隨著凋落葉分解時間的延長,而后呈緩慢降低且差異逐漸縮小。綜上所述,香樟凋落葉在分解過程中,可能通過釋放有害物質(zhì),影響了受體作物抗氧化保護(hù)酶系統(tǒng)平衡和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的積累,對細(xì)胞造成過氧化傷害,導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)破壞且功能喪失,致使其葉綠素含量和光合能力降低;同時還通過影響土壤微生物生物量和有效養(yǎng)分的供應(yīng),最終影響了作物的形態(tài)生長和生物量積累。隨著凋落葉分解時間的延長,對三種作物生長的抑制作用逐漸減弱。
【關(guān)鍵詞】:香樟 凋落葉分解 化感作用 光合特性 抗性生理 土壤微生物生物量
【學(xué)位授予單位】:四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:S714;S311
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-10
- 文中所使用的符號和縮略詞10-13
- 前言13-14
- 1 文獻(xiàn)綜述14-23
- 1.1 化感作用的定義14
- 1.2 植物化感物質(zhì)14-15
- 1.3 植物化感物質(zhì)的釋放途徑15-16
- 1.3.1 淋溶和揮發(fā)15-16
- 1.3.2 根系分泌和殘根的分解16
- 1.3.3 植物的分(降)解16
- 1.4 植物化感作用機理16-19
- 1.4.1 影響受體種子萌發(fā)及形態(tài)生長16-17
- 1.4.2 影響植物的生長調(diào)節(jié)17
- 1.4.3 影響植物營養(yǎng)和水分吸收17-18
- 1.4.4 影響光合和生理特性18
- 1.4.5 影響呼吸作用及蛋白質(zhì)和核酸代謝18-19
- 1.5 植物化感作用的生物測定方法19-20
- 1.5.1 室內(nèi)生物測試19
- 1.5.2 田間試驗19
- 1.5.3 盆栽試驗19-20
- 1.6 植物化感作用對不同受體植物的影響20
- 1.7 植物化感作用與土壤環(huán)境的關(guān)系20-22
- 1.7.1 土壤因子與植物化感作用的關(guān)系20-21
- 1.7.2 土壤微生物與植物化感作用的關(guān)系21
- 1.7.3 土壤中植物次生代謝物與植物化感作用的關(guān)系21-22
- 1.8 香樟化感作用研究現(xiàn)狀22-23
- 2 研究的目的與意義23-24
- 3 研究方案24-30
- 3.1 技術(shù)路線24-25
- 3.2 研究內(nèi)容25
- 3.2.1 香樟凋落葉在土壤中分解對三種農(nóng)作物形態(tài)特征的影響25
- 3.2.2 香樟凋落葉在土壤中分解對三種農(nóng)作物光合生理的影響25
- 3.2.3 香樟凋落葉在土壤中分解對三種農(nóng)作物抗性生理的影響25
- 3.2.4 香樟凋落葉對土壤銨態(tài)氮、硝態(tài)氮含量的影響25
- 3.2.5 香樟凋落葉對對土壤微生物量生物量C、N的影響25
- 3.3 材料與方法25-29
- 3.3.1 研究區(qū)域概況25-26
- 3.3.2 供試材料26
- 3.3.3 試驗設(shè)計26-27
- 3.3.4 測定內(nèi)容與方法27-29
- 3.4 數(shù)據(jù)處理29-30
- 4 結(jié)果與分析30-46
- 4.1 香樟凋落葉分解對受體作物營養(yǎng)生長的影響30-34
- 4.1.1 對受體作物株高和地徑的影響30-31
- 4.1.2 對受體作物生物量的影響31-32
- 4.1.3 對受體作物葉片發(fā)育的影響32-33
- 4.1.4 對茄子產(chǎn)量的影響33-34
- 4.2 香樟凋落葉分解對受體作物光合生理特性的影響34-40
- 4.2.1 對受體作物光合色素含量的影響34-35
- 4.2.2 對受體作物凈光合速率的影響35
- 4.2.3 對受體作物氣體交換參數(shù)的影響35-37
- 4.2.4 對受體作物光響應(yīng)特征的影響37-38
- 4.2.5 對受體作物CO_2響應(yīng)特征的影響38-40
- 4.3 香樟凋落葉分解對受體作物抗性生理特性的影響40-43
- 4.3.1 對受體作物抗氧化酶活性的影響40-41
- 4.3.2 對受體作物丙二醛含量的影響41-42
- 4.3.3 對受體作物滲透調(diào)節(jié)功能的影響42-43
- 4.4 香樟凋落葉分解對三種受體作物的化感綜合效應(yīng)43-44
- 4.5 香樟凋落葉分解對土壤硝態(tài)氮含量的影響44
- 4.6 香樟凋落葉分解對土壤銨態(tài)氮含量的影響44-45
- 4.7 香樟凋落葉分解對土壤微生物生物量碳的影響45-46
- 4.8 香樟凋落葉分解對土壤微生物生物量氮的影響46
- 5 討論46-51
- 5.1 香樟凋落葉分解對受體作物生長的影響46-47
- 5.2 香樟凋落葉分解對受體作物光合生理的影響47-49
- 5.3 香樟凋落葉分解對受體作物抗性生理的影響49-50
- 5.4 香樟凋落葉分解對土壤礦化態(tài)氮的影響50-51
- 5.5 香樟凋落葉分解對土壤微生物量碳、氮含量的影響51
- 6 結(jié)論51-52
- 7 問題與展望52-53
- 參考文獻(xiàn)53-62
- 附錄 試驗照片62-65
- 致謝65-67
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文目錄67
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