本文選題：黃瓜　切入點：純化腐植酸　出處：《山東農(nóng)業(yè)大學》2016年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：腐植酸(humic acid,HA)具有提高土壤保水能力、改善土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤肥力、刺激植物生長和提高抗逆性等作用,近年來,以肥料或農(nóng)藥添加劑等形式的研究得到各國專家重視。國內(nèi)研究也多集中于腐植酸作為肥料添加劑的應用方面,而且研究應用的腐植酸大多未經(jīng)純化,成分較為復雜,機理難以明晰。目前針對腐植酸對作物直接促生作用研究相對較少,對其作用機理研究更是缺乏。黃瓜(Cucumis sativus L.)是我國設施栽培中面積最大的蔬菜作物之一,對氮肥供應反應敏感,喜肥不耐肥。但設施栽培土壤多為過量NO_3~-殘留影響蔬菜作物生長發(fā)育。研究腐植酸對氮脅迫下黃瓜生長及生理代謝的影響,對于提高氮素利用率及作物抗逆性、綜合防治設施土壤連作障礙均具有十分重要的理論及實踐意義。本文研究了純化腐植酸(purified humic acid,PHA)在氮脅迫下對黃瓜生長、養(yǎng)分吸收以及幼苗碳氮代謝、活性氧代謝、光合熒光特性、內(nèi)源信號分子及內(nèi)源激素等生理特性的影響,同時研究了PHA浸種對氮脅迫下黃瓜種子萌發(fā)及生理特性的影響,旨在明確腐植酸對氮脅迫下黃瓜生長及生理代謝影響的機制,為腐植酸在設施蔬菜上的合理使用提供理論依據(jù)。主要結(jié)果如下:1.純化腐植酸對氮脅迫下黃瓜幼苗生長及養(yǎng)分吸收的影響采用沙培方式,選用‘新泰密刺’和‘津優(yōu)1號’為供試品種,在低氮(1.0 mmol·L~(-1)NO_3~-)脅迫條件下灌根施用不同濃度的PHA,研究結(jié)果顯示:PHA可促進‘新泰密刺’黃瓜的株高、莖粗及根的生長,增大根表面積、根體積及根尖數(shù),100 mg·L~(-1)PHA處理葉面積最大�！騼�(yōu)1號’黃瓜株高、莖粗對PHA反應不敏感,150 mg·L~(-1)PHA處理葉面積、根冠比、根總長、根表面積及根體積顯著高于其它處理。施用PHA顯著提高兩品種黃瓜幼苗葉片中脯氨酸及可溶性糖含量,促進黃瓜幼苗根、莖、葉中N素以及P、K、Ca、Mg、Fe元素吸收。2.純化腐植酸對氮脅迫下黃瓜幼苗生長及碳氮代謝的影響采用水培方式,選用‘新泰密刺’為供試品種,以常規(guī)氮水平(11 mmol·L~(-1) NO_3~-)為對照,進行低氮(1.0 mmol·L~(-1) NO_3~-)和高氮(101 mmol·L~(-1) NO_3~-)脅迫處理,對應設置腐植酸添加濃度為0及100 mg·L~(-1)。低氮、高氮脅迫均抑制了黃瓜幼苗生長,株高、莖粗、葉面積、干物質(zhì)積累量均低于對照。PHA促進了低氮脅迫下及對照黃瓜干物質(zhì)積累,在高氮脅迫下差異不顯著。PHA影響黃瓜幼苗NO_3~-吸收,呈低氮下促進、高氮下抑制趨勢。pha顯著降低了氮脅迫下根系及葉片中銨態(tài)氮含量。與對照相比,氮脅迫下根系及葉片nr、gs、gogat、gdh活性、根系nir活性均顯著降低,pha不同程度提高nr、nir、gs、gogat、gdh活性。pha提高了根系及葉片游離氨基酸及脯氨酸含量,對脯氨酸代謝相關酶p5cs、p5cr、prodh活性有一定影響。pha提高了黃瓜幼苗根系及葉片中可溶性蛋白含量,并與蛋白酶活性變化有一定關系。pha提高了氮脅迫下根系及葉片sps活性及根系ss活性,提高了黃瓜根系及葉片中可溶性糖含量。3.純化腐植酸對氮脅迫下黃瓜幼苗活性氧代謝及膜atp酶活性的影響與常規(guī)氮水平(11mmol·l-1no3-)相比,低氮(1.0mmol·l-1no3-)和高氮(101mmol·l-1no3-)脅迫下,黃瓜根系及葉片o2·-產(chǎn)生速率、葉片h2o2含量呈低氮下略有增加、高氮下顯著升高趨勢。低氮、高氮脅迫下黃瓜根系及葉片sod活性顯著升高,pha提高了各處理黃瓜根系及葉片sod活性;pha顯著提高對照及高氮下根系pod活性;氮脅迫下根系cat活性增強,而葉片cat活性降低,pha顯著提高了葉片cat活性。根系及葉片中asa、dha、(asa+dha)含量呈低氮下降低、高氮下升高的趨勢,asa/dha則呈相反趨勢。pha總體上提高了抗壞血酸含量。氮脅迫下,根系gsh、gssg、(gsh+gssg)含量顯著增加,而在葉片中呈低氮降低、高氮升高趨勢,pha提高了根系及葉片中(gsh+gssg)含量及根系gsh/gssg比值。asa、gsh含量變化是由于pha調(diào)節(jié)asa-gsh循環(huán)過程酶活性的影響。氮脅迫下黃瓜根系apx活性顯著升高,而gr活性顯著降低,pha提高了apx、gr活性;黃瓜根系mdhar、dhar活性呈低氮下降低、高氮下升高趨勢,葉片中則相反,pha提高了mdhar、dhar活性。pha提高了高氮脅迫下根系及葉片膜h+-atpase活性,提高了各處理根系膜ca2+-atpase活性。4.純化腐植酸對氮脅迫下黃瓜幼苗光合熒光特性的影響與常規(guī)氮水平(11mmol·l-1no3-)相比,低氮脅迫(1.0mmol·l-1no3-)下光合色素含量顯著降低,高氮脅迫(101mmol·l-1no3-)下無顯著差異。pha增加了光合色素含量。pha提高了對照及低氮脅迫下葉片rubpcase活性。光合參數(shù)方面,氮脅迫下pn、gs、tr顯著降低,pha提高了對照及低氮脅迫下的pn、gs,對高氮脅迫下pn、gs影響不顯著,但降低了tr。pha降低了ci。pha增大ls,提高wue。熒光特性方面,氮脅迫下fv/fm、Φpsii、qp、qn、etr等均降低,fv’/fm’升高。pha可不同程度提高氮脅迫下fv/fm、Φpsii、qp、etr、fv’/fm’。pha提高了pc,降低了Hd、Ex,提高了光能利用效率�？焖偃~綠素熒光誘導動力學曲線結(jié)果顯示,氮脅迫下熒光耗散高于對照,PHA降低了熒光耗散。PHA提高了葉片PIABS、DFABS。氮脅迫下,ΦRo、ψo降低,而ΦEo、φDo升高,PHA影響不顯著。PHA顯著增加了高氮脅迫下受體側(cè)醌庫容。PHA可提高氮脅迫下QA被還原能力Fk-j及慢還原PQ庫被還原的能力Fi-p。5.純化腐植酸對氮脅迫下黃瓜幼苗內(nèi)源信號分子及內(nèi)源激素的影響與常規(guī)氮水平(11 mmol·L~(-1) NO_3~-)相比,低氮(1.0 mmol·L~(-1) NO_3~-)和高氮脅迫(101 mmol·L~(-1) NO_3~-)下,根系中NO含量在氮脅迫下顯著升高,而葉片中呈相反趨勢;PHA使根系和葉片中NO含量呈現(xiàn)低氮下增加、高氮下降低趨勢。根系NOS-like活性呈低氮下降低、高氮下升高趨勢,而葉片NOS-like活性在低氮、高氮脅迫下均降低,PHA提高各處理根系NOS-like活性,而高氮脅迫下葉片NOS-like活性略降低,但差異不顯著。氮脅迫下根系中IAA含量呈升高趨勢,PHA降低了IAA含量;葉片中呈低氮下降低、高氮下升高趨勢,PHA顯著促進低氮下葉片中IAA含量。氮脅迫下根系、葉片中ABA含量均顯著降低,PHA提高了根系中ABA含量。氮脅迫下根系IAA/ABA比值升高,添加PHA使比值降低。6、純化腐植酸對氮脅迫下黃瓜種子萌發(fā)及生理特性的影響選用‘新泰密刺’‘津優(yōu)1號’為供試品種,采用PHA浸種、培養(yǎng)皿高氮脅迫下(75mmol·L~(-1) NO_3~-)PHA添加(濃度0、25、50、100、150 mg·L~(-1))的發(fā)芽處理。結(jié)果表明,NO_3~-脅迫使黃瓜種子發(fā)芽率、主根長、側(cè)根長、側(cè)根數(shù)、下胚軸長度和粗度以及幼芽鮮重明顯降低;PHA部分緩解了NO_3~-脅迫。黃瓜種子發(fā)芽過程中,NO_3~-脅迫使幼芽的電解質(zhì)滲漏率顯著增加、子葉中α-淀粉酶活力下降、胚根脫氫酶活力增加;胚根和胚軸中MDA和可溶性蛋白含量、SOD、POD、CAT活性均增加。PHA使幼芽電解質(zhì)滲漏率顯著減小;子葉中α-淀粉酶活力和胚根脫氫酶活力增加,PHA濃度高時呈下降趨勢;胚根和胚軸中MDA含量減少,PHA濃度高時又有增加趨勢;可溶性蛋白含量增加,PHA濃度高時顯示下降趨勢;SOD、POD、CAT活性均呈下降趨勢。
[Abstract]:Humic acid (humic acid HA) can improve soil water holding capacity, improve soil structure, increase soil fertility, stimulate plant growth and improve resistance and so on, in recent years, the study of fertilizer or pesticide additives and other forms obtained experts attention. Domestic research also focused on the application of humic acid as fertilizer additive, and humic acid research on the application of the most without purification, composition is complex, difficult to define. The mechanism of humic acid on a relatively small effect on crops directly promote, on the study of the mechanism is the lack of Cucumber (Cucumis sativus L.) is one of the largest vegetable crop cultivation area in China, sensitive to nitrogen supply response, hi no fertilizer fertilizer tolerance. But soil cultivation for excessive NO_3~- residues affect the growth of vegetable crops. Under nitrogen stress of humic acid on the growth and physiology of Cucumber In effect, improve the utilization rate of nitrogen and crop resistance, comprehensive prevention and control facilities of continuous cropping obstacles have very important theoretical and practical significance. This paper studied the purification of humic acid (purified humic, acid, PHA) on the growth of Cucumber under nitrogen stress, Seedling Nutrient Uptake, carbon and nitrogen metabolism, active oxygen metabolism, photosynthesis and fluorescence characteristics effects of physiological characteristics, endogenous hormones and endogenous signal molecules, and the effects of PHA on nitrogen stress on Germination and physiological characteristics of cucumber seed, to mechanism of cucumber growth and physiological metabolism of humic acid on clear nitrogen stress, provide a theoretical basis for the rational use of humic acid in greenhouse vegetables. The main results are as follows 1.: the purification of nitrogen stress under the influence of humic acid on growth and nutrient uptake of Cucumber Seedlings by using sand culture, the 'Xintai Mici' and 'Jinyou No. 1' as tested varieties, 鍦ㄤ綆姘，

本文編號：1634598