【摘要】：本研究選取國(guó)內(nèi)外28種主要種植紫花苜蓿品種(Medicago sativa)為材料,采用室內(nèi)營(yíng)養(yǎng)液砂培法,設(shè):正常磷(1500μmol·L~(-1))與低磷(15μmol·L~(-1))2個(gè)磷水平,將28種不同品種紫花苜蓿進(jìn)行苗期磷效率的初步篩選試驗(yàn),對(duì)其進(jìn)行磷效率指標(biāo)評(píng)價(jià)與分類。在此基礎(chǔ)上選取不同磷效率類型紫花苜蓿代表性品種,為更加接近自然環(huán)境,選擇室外防雨網(wǎng)室內(nèi)進(jìn)行不同磷效率類型紫花苜蓿全生育期試驗(yàn),設(shè):正常磷(1500μmol·L~(-1))與低磷(150μmol·L~(-1))2個(gè)磷水平,以驗(yàn)證苗期指標(biāo)篩選的準(zhǔn)確性與分類的科學(xué)性,并通過(guò)苗期篩選試驗(yàn)與全生育期驗(yàn)證試驗(yàn)相結(jié)合,建立了紫花苜蓿磷效率評(píng)價(jià)系統(tǒng)。通過(guò)全生育期試驗(yàn)進(jìn)行不同磷效率類型紫花苜蓿光合特性,固氮特性,磷、氮代謝關(guān)鍵酶活性,氮、磷吸收特性及輸導(dǎo)組織解剖結(jié)構(gòu)等方面研究,全面分析其氮、磷營(yíng)養(yǎng)差異,為紫花苜�？茖W(xué)合理施肥提供理論依據(jù)。本研究主要結(jié)論如下:1、建立紫花苜蓿磷效率評(píng)價(jià)系統(tǒng)通過(guò)28種不同品種紫花苜蓿苗期篩選試驗(yàn),采用變異特征分析、相關(guān)性分析與主成分分析相結(jié)合,對(duì)影響磷效率的相關(guān)指標(biāo)運(yùn)用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),確定地上部氮積累、地下部氮積累、地上部生物量、地下部生物量、根系總長(zhǎng)度、根表面積、根體積,7個(gè)指標(biāo)作為紫花苜蓿磷效率評(píng)價(jià)指標(biāo);再根據(jù)隸屬函數(shù)磷效率綜合值與聚類分析,將28種不同品種紫花苜蓿劃分為4種磷效率類型,分別為:Ⅰ高效型,即在正常磷處理與低磷處理下均表現(xiàn)出高磷效率;Ⅱ常效型,即在正常磷條件下表現(xiàn)出磷高效,在低磷環(huán)境下表現(xiàn)出磷低效;Ⅲ反效型,在正常磷處理下表現(xiàn)出磷低效,而在低磷環(huán)境下表現(xiàn)出磷高效;Ⅳ低效型,在正常磷環(huán)境與低磷環(huán)境下均表現(xiàn)出磷效率較低。通過(guò)全生育期試驗(yàn),驗(yàn)證了苗期篩選試驗(yàn)中指標(biāo)的準(zhǔn)確性與科學(xué)性,建立了紫花苜蓿磷效率篩選及評(píng)價(jià)體系。并獲得了紫花苜蓿磷高效型種質(zhì)“新牧1號(hào)”、常效型“6010”、反效型“甘農(nóng)7號(hào)”和低效型“隴東苜�！薄�2、不同磷效率類型紫花苜蓿的磷、氮營(yíng)養(yǎng)吸收及代謝差異研究正常磷水平下,高效型品種和常效型品種葉綠素含量顯著高于反效型品種與低效型品種(P0.05),低磷水平下,高效型品種與常效型品種葉綠素含量低于反效型品種,尤其常效型品種葉綠素含量下降較為明顯。在不同磷水平下,高效型“新牧1號(hào)”光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)、氣孔導(dǎo)度(Gs)均顯著高于低效型“隴東苜�！�(P0.05),胞間CO_2濃度(Ci)表現(xiàn)與其他3個(gè)光合指標(biāo)表現(xiàn)出相反的趨勢(shì)。不同磷效率類型紫花苜蓿,正常磷處理下,高效型與常效型品種維管束面積、木質(zhì)部面積、韌皮部面積、導(dǎo)管數(shù)顯著高于低效型與反效型品種(P0.05);低磷處理下,高效型與反效型品種顯著高于低效型品種和常效型品種(P0.05)。其中,反效型品種通過(guò)增加維管束面積、韌皮部面積、木質(zhì)部面積來(lái)提高磷素在體內(nèi)的運(yùn)轉(zhuǎn),提高體內(nèi)磷轉(zhuǎn)運(yùn)效率。在正常磷和低磷處理下紫花苜蓿固氮酶活性均呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì),且在結(jié)莢期固氮活性最強(qiáng)。不同磷效率類型紫花苜蓿在正常磷水平下表現(xiàn)出高效型品種與常效型品種固氮活性高于反效型與低效型品種;低磷水平下,表現(xiàn)出高效型品種和反效型品種固氮酶活性高于常效型和低效型品種。正常磷水平地上部、地下部全氮含量均高于低磷處理,NR、GS活性均表現(xiàn)出相同的變化趨勢(shì)。在不同生育期內(nèi),正常磷地上部與低磷地下部酸性磷酸酶呈現(xiàn)先增加后降低再增加的趨勢(shì),在盛花期達(dá)到最大值,而結(jié)莢期有所下降。在低磷處理下高效型和反效型品種酸性磷酸酶活性與磷含量均高于常效型品種和低效型品種。反效型品種,在缺磷的環(huán)境中通過(guò)誘導(dǎo)提高體內(nèi)酸性磷酸酶的活性,促進(jìn)體內(nèi)磷由衰老組織或成熟組織中將磷素高效再利用,以保證生長(zhǎng)代謝旺盛部位提供充足的磷,這是反效型品種在較低磷環(huán)境中有較高磷效率的最主要因素之一。
【學(xué)位授予單位】：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S541.9
【圖文】：

（0.664）、新牧 1 號(hào)（0.629），5 個(gè)品種表現(xiàn)出磷效率綜合值較高；賽迪（0.303）、金黃后（0.310）、賽迪 10（0.332）、甘農(nóng) 9 號(hào)（0.341）、隴東苜蓿（0.332），5 個(gè)品種表現(xiàn)出磷效率綜合值較低。在低磷水平下，龍牧 801（0.690）、新牧 1號(hào)（0.688）、馴鹿（0.860）、甘農(nóng) 3 號(hào)（0.672）、龍牧 806（0.670），5 個(gè)品種紫花苜蓿表現(xiàn)出磷效率綜合值較高；游客（0.304）、隴東苜蓿（0.304）、金皇后（0.310）、公農(nóng) 3 號(hào)（0.311）、賽迪 10（0.332），5 個(gè)品種紫花苜蓿磷效率綜合值較低。在正常磷與低磷水平下，各個(gè)品種紫花苜蓿磷效率綜合值表現(xiàn)出一定差異。甘農(nóng) 3 號(hào)、新牧 1 號(hào)、龍牧 801、馴鹿、黃冠、巨能 601、巨能 6、巨能 2、精英、威斯頓、阿爾岡金在正常磷、低磷下都表現(xiàn)綜合值較高；大葉、6010、表現(xiàn)為正常磷下綜合值較高，低磷下磷效率綜合值較低；甘農(nóng) 7 號(hào)、龍牧 806、金黃后、巨能 551 在正常磷下綜合值較低，在低磷條件下磷效率綜合值較高；甘農(nóng) 4 號(hào)、甘農(nóng) 5 號(hào)、甘農(nóng) 8 號(hào)、甘農(nóng) 9 號(hào)、隴東苜蓿、公農(nóng) 1 號(hào)、公農(nóng) 3 號(hào)、肇東苜蓿、賽迪 7、賽迪 10、游客在正常磷與低磷水平下均表現(xiàn)磷效率綜合值較低。2.5 不同供磷條件下紫花苜蓿苗期磷效率聚類分析

圖 2-2 低磷處理對(duì)不同紫花苜蓿品種磷效率聚類分析Figure 2-2 Cluster analysis of phosphorus efficiency of different alfalfa varieties under low phosphorus treatment對(duì) 28 種不同品種紫花苜蓿苗期對(duì)磷效率綜合值進(jìn)行系統(tǒng)聚類（圖 2-1、圖 2-2），可以看出，正常磷水平下，距離系數(shù) d=15 時(shí)，可以將 28 種紫花苜蓿分為2 類，其中 15 個(gè)品種為磷高效型，13 個(gè)品種為磷低效型；在低磷水平下，距離

圖 4-2-1 不同磷水平對(duì)不同磷效率類型紫花苜蓿根解剖結(jié)構(gòu)的影響Figure 4-2-1 Effects of different phosphorus levels on the anatomical structure of alfalfa root with differentphosphorus efficiency types注：圖 2×200；標(biāo)尺=50 μm；Note: Fig2×200, Scale bars=50 μm.

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本文編號(hào)：2787115