【摘要】：大量施用氮肥是黃瓜生產(chǎn)中穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的重要措施,較低的氮肥利用效率引起黃瓜種植產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟和生態(tài)效益雙重下降,影響蔬菜產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此,明確黃瓜氮素營養(yǎng)效率的品種性差異,鑒定與評價黃瓜品種的氮素營養(yǎng)效率,闡明黃瓜不同氮效率類型代謝的生理特點及硝酸鹽累積特性,是提高黃瓜氮素利用效率急需解決的重要研究內(nèi)容。本研究以不同華北型黃瓜品種為試驗材料,采用水培方法系統(tǒng)的評價了黃瓜苗期氮素營養(yǎng)效率的品種差異,將供試華北型黃瓜品種劃分為不同氮素營養(yǎng)效率類型;并進一步以不同氮素營養(yǎng)效率類型品種為試驗材料,采用盆栽的方式,分析了不同氮素營養(yǎng)效率類型品種生長發(fā)育性狀與物質(zhì)生產(chǎn)差異,研究了不同氮素營養(yǎng)效率類型品種硝酸鹽代謝特點,主要研究結(jié)果如下:1考察苗期氮素利用特征是篩選評價黃瓜氮高效的重要途徑。水培試驗研究了32個華北型黃瓜品種苗期氮素吸收利用的差異,測定了2個氮素水平下(3.5 mmol·L-1和11.0mmol·L-1)黃瓜的植株干物質(zhì)重,氮素累積量,氮素吸收和利用效率等營養(yǎng)參數(shù)。結(jié)果表明,供試華北型黃瓜品種在2個氮素水平下氮素吸收和氮素利用效率的相關(guān)指標均存在顯著差異。兩氮素水平下的植株干物重、氮素吸收效率和氮素利用指數(shù)均有較大的品種變異。干物重與莖葉氮素累積量和氮素利用指數(shù)極顯著相關(guān)(P0.01)。氮素吸收效率與莖葉氮素累積量和氮素利用指數(shù)極顯著正相關(guān);氮素利用效率與莖葉含氮量極顯著負相關(guān)。通徑分析顯示,氮素吸收效率在二氮素水平下對氮效率(植株干物重)的貢獻率遠大于利用效率。不同黃瓜品種苗期的氮效率存在著品種差異。植株干物重可作為同一供氮水平下苗期氮效率評價的首選指標,莖葉氮素累積量、莖葉含氮量和氮素利用指數(shù)可作為氮效率選擇的次級指標。2雙高效型和高氮高效品種的產(chǎn)量以施肥量487.5 kg·hm-2最高,低氮高效型和雙低效型品種以施肥量375.0 kg·hm-2最高,低氮高效型在施肥量150.0 kg·hm-2和262.5 kg·hm-2下的產(chǎn)量高于高氮高效型,與氮素營養(yǎng)類型代謝特點相一致。經(jīng)二次回歸曲線,得出雙高效型的最佳施氮量為463.52 kg·hm-2,高氮高效型為490.31 kg·hm-2,低氮高效型為392.65kg·hm-2,雙低效型為385.05 kg·hm-2。綜合各項數(shù)據(jù),雙高效型在經(jīng)濟效益方面更具應(yīng)用性。植株的氮素吸收效率、利用效率和氮素生理利用效率隨氮素水平的升高而遞減。雙高效型品種吸收效率、利用效率和生理利用效率不同生育時期均高于其他類型,低氮高效型150.0 kg·hm-2至375.0 kg·hm-2水平下3指標高于高氮高效型,以262.5kg·hm-2條件下表現(xiàn)較穩(wěn)定。不同氮素類型品種對磷和鉀的累積量隨氮素水平的提高先增加后減少,不同生育時期不同類型累積特點與氮素累積的變化基本相同。3不同氮素類型品種葉片中營養(yǎng)性氮素、功能性氮素和結(jié)構(gòu)性氮素的構(gòu)成差異顯示,施氮水平對三類氮素含量的影響小于類型間的差異,葉片中含量大于葉柄中含量。營養(yǎng)性氮素含量在生育期內(nèi)持續(xù)增長,功能性氮素和結(jié)構(gòu)性氮素含量均以結(jié)果盛期最高。不同類型間以雙高效型品種的三種氮素含量最高,雙低效型品種含量最低。4黃瓜葉片NR、GS、GOGAT、GPT和GOT活性隨施氮量的增加而提高,過量氮肥施用酶活性增加不明顯,酶活性與果實中硝酸鹽和亞硝酸鹽含量存在顯著負相關(guān)關(guān)系,與游離氨基酸存在顯著正相關(guān)關(guān)系,可溶性蛋白與GPT和GOT活性存在顯著正相關(guān)關(guān)系。表明一定范圍內(nèi)增施氮肥會促進黃瓜氮素的吸收同化關(guān)鍵酶活性增加,促進硝態(tài)氮和銨態(tài)氮向有機態(tài)氮(酰胺類、氨基酸類和蛋白類)的轉(zhuǎn)化,降低果實中硝酸鹽和亞硝酸鹽的含量,增加游離氨基酸和可溶性蛋白的含量。雙高效型品種的氮代謝酶活性高于雙低效型品種,高氮高效型和低氮高效型不同氮水平下的酶活性與其他類型無明顯規(guī)律。5葉片中硝酸鹽含量盛果期結(jié)果初期衰亡期。不同葉位硝酸鹽含量表現(xiàn)為第7葉第3葉第5葉。第7葉硝酸鹽含量對果實硝酸鹽累積影響最大,其次是第5葉,第3葉最小。此外,第3葉和第5葉硝酸鹽含量對不同氮效率類型品種果實硝酸鹽累積影響表現(xiàn)為雙高效型高氮高效型低氮高效型雙低效型;第7葉表現(xiàn)為雙高效型低氮高效型高氮高效型雙低效型。第3葉硝酸鹽含量對果實亞硝酸鹽含量影響表現(xiàn)為雙低效型低氮高效型高氮高效型雙高效型;第5葉和第7葉表現(xiàn)為高氮高效型雙低效型低氮高效型雙高效型。
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【學(xué)位授予單位】：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S642.2

【參考文獻】

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本文編號：2387802