【摘要】：適宜的水、肥供應(yīng)和種植密度作為能夠明顯提高作物產(chǎn)量的栽培措施,受到越來越多學(xué)者和生產(chǎn)者的關(guān)注。本研究以盆栽番茄幼苗為對(duì)象,設(shè)置不同的水氮供應(yīng)及株間競爭條件,于步入式人工氣候室內(nèi)開展試驗(yàn)研究。試驗(yàn)設(shè)置氮素供應(yīng)狀況、水分供應(yīng)狀況和株間競爭狀況三個(gè)因素。氮素供應(yīng)狀況因素,設(shè)置了營養(yǎng)液氮素質(zhì)量濃度較高(15 mmol·L~(-1))和較氮(1mmol·L~(-1))2個(gè)水平;水分供應(yīng)狀況因素,設(shè)置了盆栽基質(zhì)含水量較高(灌水下限為飽和含水量的70~75%)和較低(灌水下限為飽和含水量60~65%)2個(gè)水平;株間競爭狀況因素,則設(shè)置了每盆種植4株(P4)根系不隔離、每盆種4株隔離根系競爭(F4)、單株種植(P1)3個(gè)水平。通過系統(tǒng)的數(shù)據(jù)監(jiān)測與分析,研究了生物脅迫和非生物脅迫對(duì)番茄幼苗地下根系生長、地上部形態(tài)發(fā)育、葉片氣孔導(dǎo)度及光合速率、幼苗應(yīng)對(duì)脅迫時(shí)內(nèi)源激素的含量變化,以及對(duì)土壤養(yǎng)分和地上部干物質(zhì)積累特性的影響,得到的主要研究結(jié)論如下:1.所有水氮供應(yīng)條件下,株間競爭的存在都會(huì)對(duì)植株生長產(chǎn)生抑制作用;水、氮脅迫條件下,這種抑制作用會(huì)隨株間競爭強(qiáng)度的增加而增強(qiáng),而且影響光合產(chǎn)物的分配,使得較多的光合產(chǎn)物分配給地下根系,在一定程度上促進(jìn)根系生長,增大根冠比。隔離根系競爭的處理,其根系生長狀況要明顯優(yōu)于根系不隔離的處理。2.株間競爭存在時(shí),增加水分和氮素用量能夠促進(jìn)番茄幼苗的生長發(fā)育,使光合葉面積增加,最終有利于生物量的增加,其中氮素的調(diào)控作用更為顯著。株間競爭的存在會(huì)使群體氮素吸收量增加,土壤氮?dú)埩袅拷档?從而明顯提高群體氮素利用率。同時(shí),根系隔離后形成的不完全競爭能夠提高葉片瞬時(shí)水分利用效率。3.減少水分和氮素用量,會(huì)引起番茄葉片氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率的降低;同時(shí)株間競爭的存在,會(huì)對(duì)葉片的光合速率產(chǎn)生明顯的影響。在本試驗(yàn)條件下,隔離植株根系有利于提高葉片氣孔與外界的物質(zhì)交換能力,從而鞏固競爭幼苗的優(yōu)勢地位。4.株間競爭存在時(shí),群體的葉面積會(huì)增大,從而在一定程度上促進(jìn)了氣態(tài)感知信使乙烯的釋放。根系隔離試驗(yàn)的結(jié)果表明冠層上部乙烯的感知能力不受地下根系的干擾,競爭處理的植株個(gè)體的乙烯釋放量要顯著高于單株種植植株的釋放量。5.脫落酸(ABA)、水楊酸(SA)和茉莉酸(JA)由植株地下根系向地上莖葉傳輸過程中產(chǎn)生量的積累,使得激素信號(hào)對(duì)氣孔導(dǎo)度、光合速率的調(diào)控作用增強(qiáng)�；疑P(guān)聯(lián)分析表明,葉片光合速率與ABA濃度的關(guān)聯(lián)度較高,并且與地上部ABA濃度的關(guān)聯(lián)度要高于與根系A(chǔ)BA濃度的關(guān)聯(lián)度,說明植株的氣孔行為受脅迫信號(hào)ABA的調(diào)控作用十分明顯,而受地上部SA及根系JA的影響相對(duì)較弱。6.水分和氮素脅迫不利于植株根系和地上部JA的積累,而屬于生物脅迫的株間競爭則會(huì)使地上部JA維持在較高水平,但根系隔離處理植株的地上部JA水平最低。三因素都能顯著影響SA的合成與傳遞,但未能表現(xiàn)出一致性的變化規(guī)律。
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S641.2
【圖文】：

2015）完全 Hoagland 營養(yǎng)液中氮濃度為 15 mmol·L-1，為充分比較氮濃度效應(yīng)，因此設(shè)置低度參照為 1 mmol·L-1）；株間競爭狀況因素，則設(shè)置了單株種植（P1）、每盆種植 4 株（P4）不隔離競爭、每盆種 4 株隔離根系競爭（F4）3 個(gè)水平（即將 4 株平均分配到桶內(nèi)，采用與度相同的木板隔斷與其他植株間地下部分的水分養(yǎng)分交流）。預(yù)試驗(yàn)前期每桶種植 2 株時(shí)競果不佳，因此故種植 4 株加大每桶植株間的競爭強(qiáng)度，同時(shí)也增加了該試驗(yàn)與生產(chǎn)差異性，間完全競爭 4 株處理參照 Arkhipova（2015）和 Vysotskaya （2017）試驗(yàn)設(shè)計(jì)確定。試驗(yàn)采全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，總共設(shè)置 2×2×3＝12 個(gè)處理（表 1），重復(fù) 10 次。供試番茄品種為“荷蘭 108”。種子清洗后，置于裝有基質(zhì)（水蘚泥炭，品氏基質(zhì)，丹麥）苗盆中且保持濕潤，黑暗條件 25~28℃下培育 4 天后置于步入室人工氣候室（由鹵素?zé)艉外c供光強(qiáng) 400 μmol.m-2.s-1，每天光照 6:00-20:00，共 14 小時(shí)，溫度控制在 25~30°C，相對(duì)濕度 4右）培育，待苗長至兩葉一心時(shí)挑選長勢基本一致的幼苗分單株、競爭 4 株和隔離根系 4 株到桶（規(guī)格為高 15 cm，外徑 16 cm）內(nèi)，培養(yǎng)基質(zhì)為洗凈晾干的河沙（3.5 kg）。移栽時(shí)每澆 600 mL 不同 N 素濃度的 1/2 Hoagland 營養(yǎng)液（N1 中 N 濃度為 1 mmol·L-1，N15 中 N 濃 15 mmol·L-1，N1 中用 Cl-平衡 NO3-差異，用 KOH 溶液將pH 調(diào)至 6.0±0.2），共培育 16 表面覆蓋鋁箔以防止土壤蒸發(fā)（圖 1)，每天 8:00 和 18:00 采用盆栽稱重法計(jì)算灌水量，每次灌水時(shí)，每個(gè)處理先澆 20 mL 的 1/2 Hoagland 營養(yǎng)液（對(duì)于不同 N 素處理，營養(yǎng)液中 N 含同），然后用二次水澆至桶重上限，下午直接用二次水澆至上限。

圖 1 試驗(yàn)一覽Fig.2 Ashow of our experient圖 2 乙烯樣品前處理Fig.2 The pretreatment of ethylene samples

乙烯樣品前處理Fig.2Thepretreatmentofethylenesamples
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2836944