杉木是我國(guó)重要的速生用材樹(shù)種之一,廣泛分布于我國(guó)南方16個(gè)省區(qū)。水分和氮素營(yíng)養(yǎng)是杉木生長(zhǎng)的重要影響因子,近年來(lái),全球氣候變暖趨勢(shì)日益嚴(yán)峻,我國(guó)南方干旱頻率及范圍不斷擴(kuò)大,加之杉木人工林長(zhǎng)期多代連栽引起地力衰退,在一定程度上均限制了杉木人工林生產(chǎn)力的提升。研究表明,在干旱脅迫下,調(diào)節(jié)林木的氮素供應(yīng),能夠增強(qiáng)林木對(duì)干旱逆境的適應(yīng)能力。目前,關(guān)于干旱脅迫下不同形態(tài)氮素供應(yīng)對(duì)杉木抗旱能力影響的研究還鮮見(jiàn)報(bào)道。本研究以兩種優(yōu)良杉木無(wú)性系為材料,利用PEG-6000模擬干旱脅迫,同時(shí)給予不同形態(tài)氮素供應(yīng),研究了干旱脅迫下不同氮素形態(tài)(銨態(tài)氮和硝態(tài)氮)營(yíng)養(yǎng)對(duì)杉木生理生化、光合能力及養(yǎng)分吸收利用等方面的影響,闡明了干旱脅迫下不同形態(tài)氮素對(duì)杉木耐旱能力的影響機(jī)制,對(duì)杉木氮肥配施及抗旱能力提升具有重要意義。主要研究結(jié)果如下:1.干旱脅迫條件下,兩種杉木無(wú)性系葉片與正常水分相比,過(guò)氧化物酶活性都下降,但銨營(yíng)養(yǎng)處理的超氧化物歧化酶活性和多酚氧化酶活性均明顯上升;正常水分和干旱水分條件下,銨營(yíng)養(yǎng)的丙二醛含量都是最低;與正常水分相比,干旱明顯降低銨營(yíng)養(yǎng)的杉木丙二醛含量。2.與正常水分相比,干旱脅迫后,兩種杉木無(wú)性系葉片在銨營(yíng)養(yǎng)和硝銨營(yíng)養(yǎng)的脯氨酸含量增加,7-14號(hào)杉木無(wú)性系葉片在銨營(yíng)養(yǎng)的可溶性糖含量增加,增加了 12.5%,8-8號(hào)杉木無(wú)性系葉片在銨營(yíng)養(yǎng)可溶性糖含量增加更多,為20.1%。3.與正常水分相比,干旱脅迫后,7-14號(hào)杉木無(wú)性系初始熒光Fo均下降,8-8號(hào)杉木無(wú)性系的初始熒光Fo在硝營(yíng)養(yǎng)處理下上升最大,為14.9%。干旱脅迫后,兩種杉木無(wú)性系在銨營(yíng)養(yǎng)的最大熒光產(chǎn)量Fm最大,與正常水分相比,干旱脅迫后,兩種杉木無(wú)性系在硝營(yíng)養(yǎng)的最大熒光產(chǎn)量Fm明顯下降(P0.05)。干旱脅迫下,兩種杉木無(wú)性系在銨營(yíng)養(yǎng)的可變熒光強(qiáng)度Fv和最大光化學(xué)效率Fv/Fm最大,與正常水分條件相比,干旱脅迫后,兩種杉木無(wú)性系可變熒光強(qiáng)度Fv和最大光化學(xué)效率Fv/Fm都呈下降的變化趨勢(shì),但銨營(yíng)養(yǎng)相對(duì)下降程度小。4.與正常水分條件相比,干旱脅迫后,兩種杉木無(wú)性系葉片均在銨營(yíng)養(yǎng)的硝酸還原酶活性、谷氨酸合成酶活性以及谷氨酰胺合成酶活性有所提高。8-8號(hào)杉木無(wú)性系除GS活性外,其他氮代謝關(guān)鍵酶活性整體高于7-14號(hào)。5.與正常水分相比,干旱脅迫下,兩種無(wú)性系在銨營(yíng)養(yǎng)的K含量相對(duì)增加更多或者降低較少;兩種杉木無(wú)性系根系和莖在銨營(yíng)養(yǎng)的Ca含量均有所增加,而葉片中的Ca含量相對(duì)下降;7-14號(hào)杉木無(wú)性系根莖葉中的Mg和P含量都有所下降,但銨營(yíng)養(yǎng)的Mg和P含量下降相對(duì)較少;8-8號(hào)杉木無(wú)性系根莖葉在銨營(yíng)養(yǎng)的Mg含量均有所增加,8-8號(hào)杉木無(wú)性系除了根系P含量下降外,莖葉的P含量均增加;兩種杉木無(wú)性系在根系中的硝態(tài)氮含量均下降,但銨營(yíng)養(yǎng)的硝態(tài)氮含量下降相對(duì)較小,莖葉在銨營(yíng)養(yǎng)的硝態(tài)氮含量相對(duì)上升;銨營(yíng)養(yǎng)的處理比硝營(yíng)養(yǎng)更加保證兩種杉木無(wú)性系根莖葉對(duì)銨態(tài)氮和總N的吸收利用;7-14號(hào)杉木無(wú)性系在根系和莖部的K、Mg、P、硝態(tài)氮以及銨態(tài)氮的含量整體高于8-8號(hào)。綜上,干旱脅迫下,銨態(tài)氮較硝態(tài)氮更能增強(qiáng)杉木的活性氧清除能力,有利于杉木在干旱脅迫下滲透物質(zhì)的積累,從而提高滲透調(diào)節(jié)能力;更能減少干旱造成的杉木光系統(tǒng)Ⅱ反應(yīng)中心或者類囊體膜的損壞程度,保證杉木有較高的吸收利用養(yǎng)分和氮同化的能力,銨態(tài)氮更易于增強(qiáng)杉木的抗旱能力。但不同氮素形態(tài)對(duì)不同杉木無(wú)性系抗旱能力的影響存在一定的差異,7-14號(hào)在干旱脅迫下對(duì)氮素營(yíng)養(yǎng)的吸收利用更強(qiáng),表現(xiàn)為更強(qiáng)的耐旱能力。
【學(xué)位單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S791.27
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 干旱對(duì)植物影響的研究進(jìn)展
        1.1.1 干旱對(duì)植物生理生化的影響
        1.1.2 干旱對(duì)植物葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響
        1.1.3 干旱對(duì)植物養(yǎng)分代謝的影響
    1.2 氮素對(duì)植物影響的研究進(jìn)展
        1.2.1 不同形態(tài)氮素的吸收選擇性差異
        1.2.2 不同形態(tài)氮素對(duì)植物生理生化的影響
        1.2.3 不同形態(tài)氮素對(duì)植物養(yǎng)分代謝的影響
    1.3 干旱和氮素協(xié)同對(duì)植物影響的研究進(jìn)展
        1.3.1 干旱和氮素協(xié)同對(duì)植物生理生化的影響
        1.3.2 干旱和氮素協(xié)同對(duì)植物葉綠素?zé)晒獾挠绊?br>        1.3.3 干旱和氮素協(xié)同對(duì)植物養(yǎng)分代謝的影響
    1.4 杉木干旱脅迫和氮素利用的研究進(jìn)展
    1.5 研究目的與意義
2 材料與方法
    2.1 試驗(yàn)材料
    2.2 試驗(yàn)儀器
    2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
    2.4 測(cè)定指標(biāo)及方法
        2.4.1 抗氧化酶活性和丙二醛含量測(cè)定
        2.4.2 滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的測(cè)定
        2.4.3 葉綠素?zé)晒獾臏y(cè)定
        2.4.4 氮代謝關(guān)鍵酶的測(cè)定
        2.4.5 養(yǎng)分含量的測(cè)定
    2.5 數(shù)據(jù)處理
3 結(jié)果與分析
    3.1 干旱脅迫下不同氮素形態(tài)對(duì)杉木生理生化的影響
        3.1.1 干旱脅迫下不同氮素形態(tài)對(duì)杉木過(guò)氧化物酶活性的影響
        3.1.2 干旱脅迫下不同氮素形態(tài)對(duì)杉木超氧化物歧化酶活性的影響
        3.1.3 干旱脅迫下不同氮素形態(tài)對(duì)杉木多酚氧化酶活性的影響
        3.1.4 干旱脅迫下不同氮素形態(tài)對(duì)杉木丙二醛含量的影響
        3.1.5 干旱脅迫下不同氮素形態(tài)對(duì)杉木脯氨酸含量的影響
        3.1.6 干旱脅迫下不同氮素形態(tài)對(duì)杉木可溶性糖含量的影響
    3.2 干旱脅迫下不同氮素形態(tài)對(duì)杉木葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響
        3.2.1 干旱脅迫下不同氮素形態(tài)對(duì)杉木初始熒光的影響
        3.2.2 干旱脅迫下不同氮素形態(tài)對(duì)杉木最大熒光產(chǎn)量的影響
        3.2.3 干旱脅迫下不同氮素形態(tài)對(duì)杉木可變熒光強(qiáng)度的影響
        3.2.4 干旱脅迫下不同氮素形態(tài)對(duì)杉木最大光化學(xué)效率的影響
    3.3 干旱脅迫下不同氮素形態(tài)對(duì)杉木氮代謝酶活性的影響
        3.3.1 干旱脅迫下不同氮素形態(tài)對(duì)杉木硝酸還原酶的影響
        3.3.2 干旱脅迫下不同氮素形態(tài)對(duì)杉木谷氨酸合成酶的影響
        3.3.3 干旱脅迫下不同氮素形態(tài)對(duì)杉木谷氨酰胺合成酶的影響
    3.4 干旱脅迫下不同氮素形態(tài)對(duì)杉木無(wú)性系各器官養(yǎng)分吸收利用的影響
        3.4.1 干旱脅迫下不同氮素形態(tài)對(duì)杉木根莖葉K含量的影響
        3.4.2 干旱脅迫下不同氮素形態(tài)對(duì)杉木根莖葉Ca含量的影響
        3.4.3 干旱脅迫下不同氮素形態(tài)對(duì)杉木根莖葉Mg含量的影響
        3.4.4 干旱脅迫下不同氮素形態(tài)對(duì)杉木根莖葉P含量的影響
        3.4.5 干旱脅迫下不同氮素形態(tài)對(duì)杉木根莖葉硝態(tài)氮含量的影響
        3.4.6 干旱脅迫下不同氮素形態(tài)對(duì)杉木根莖葉銨態(tài)氮含量的影響
        3.4.7 干旱脅迫下不同氮素形態(tài)對(duì)杉木根莖葉總N含量的影響
4 結(jié)論與討論
    4.1 干旱脅迫下不同氮素形態(tài)對(duì)杉木生理生化的影響
    4.2 干旱脅迫下不同氮素形態(tài)對(duì)杉木葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響
    4.3 干旱脅迫下不同氮素形態(tài)對(duì)杉木氮代謝酶活性的影響
    4.4 干旱脅迫下不同氮素形態(tài)對(duì)杉木無(wú)性系養(yǎng)分吸收的影響
參考文獻(xiàn)
致謝

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