【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(jì)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(yíng)養(yǎng)效率的品種性差異,鑒定與評(píng)價(jià)黃瓜品種的氮素營(yíng)養(yǎng)效率,闡明黃瓜不同氮效率類(lèi)型代謝的生理特點(diǎn)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?jī)?nèi)容。本研究以不同華北型黃瓜品種為試驗(yàn)材料,采用水培方法系統(tǒng)的評(píng)價(jià)了黃瓜苗期氮素營(yíng)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(yíng)養(yǎng)效率類(lèi)型;并進(jìn)一步以不同氮素營(yíng)養(yǎng)效率類(lèi)型品種為試驗(yàn)材料,采用盆栽的方式,分析了不同氮素營(yíng)養(yǎng)效率類(lèi)型品種生長(zhǎng)發(fā)育性狀與物質(zhì)生產(chǎn)差異,研究了不同氮素營(yíng)養(yǎng)效率類(lèi)型品種硝酸鹽代謝特點(diǎn),主要研究結(jié)果如下:1考察苗期氮素利用特征是篩選評(píng)價(jià)黃瓜氮高效的重要途徑。水培試驗(yàn)研究了32個(gè)華北型黃瓜品種苗期氮素吸收利用的差異,測(cè)定了2個(gè)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(yíng)養(yǎng)參數(shù)。結(jié)果表明,供試華北型黃瓜品種在2個(gè)氮素水平下氮素吸收和氮素利用效率的相關(guān)指標(biāo)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(fù)相關(guān)。通徑分析顯示,氮素吸收效率在二氮素水平下對(duì)氮效率(植株干物重)的貢獻(xiàn)率遠(yuǎn)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(píng)價(jià)的首選指標(biāo),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(jí)指標(biāo)。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(yíng)養(yǎng)類(lèi)型代謝特點(diǎn)相一致。經(jīng)二次回歸曲線(xiàn),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(xiàng)數(shù)據(jù),雙高效型在經(jīng)濟(jì)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(shí)期均高于其他類(lèi)型,低氮高效型150.0 kg·hm-2至375.0 kg·hm-2水平下3指標(biāo)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(lèi)型品種對(duì)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(shí)期不同類(lèi)型累積特點(diǎn)與氮素累積的變化基本相同。3不同氮素類(lèi)型品種葉片中營(yíng)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(duì)三類(lèi)氮素含量的影響小于類(lèi)型間的差異,葉片中含量大于葉柄中含量。營(yíng)養(yǎng)性氮素含量在生育期內(nèi)持續(xù)增長(zhǎng),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(lèi)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(guò)量氮肥施用酶活性增加不明顯,酶活性與果實(shí)中硝酸鹽和亞硝酸鹽含量存在顯著負(fù)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(huì)促進(jìn)黃瓜氮素的吸收同化關(guān)鍵酶活性增加,促進(jìn)硝態(tài)氮和銨態(tài)氮向有機(jī)態(tài)氮(酰胺類(lèi)、氨基酸類(lèi)和蛋白類(lèi))的轉(zhuǎn)化,降低果實(shí)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(lèi)型無(wú)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(duì)果實(shí)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(duì)不同氮效率類(lèi)型品種果實(shí)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(duì)果實(shí)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(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：S642.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2387802