论文总字数：16218字

目 录

题目 2

1.引言 4

2.材料与方法 4

2.1试验设计 4

2.2测量项目 5

　　2.2.1温室小气候数据的测定 5

　　2.2.2各项指标的测定 5

2.3数据处理 5

3.结果与分析 6

3.1施氮对不同干旱胁迫下叶片可溶性有机物的影响 6

3.2施氮对不同水分胁迫下叶片水分状况的影响 8

4.结果与讨论 10

参考文献: 13

致谢 16

干旱胁迫下施氮对设施葡萄抗旱性的影响

钟乐

，China

Abstract：Provides specific guidance programs for the prevention and control of drought in actual production of grape plants. We taking the “Hongti” grape as the research object, the two-factor cracking zone experiment design and artificial environment control method was used to measure the effects of nitrogen application on the osmoregulatory substances and leaf water content of the plant grapes under different levels of drought stress.The results showed that under water stress, the contents of osmoregulatory substances (proline and malondialdehyde) in grape increased, and the soluble protein content decreased. The longer the stress time, the impact and the change is greater。Under mild drought stress, the plants under high nitrogen treatment had better drought resistance, and under severe drought stress, the high nitrogen treatment reduced the drought resistance of the grapes.Finally, it was concluded that under mild water stress, the osmotic adjustment ability of the N1 plant under the treatment of pure nitrogen (37.5g•m²) is the highest, and the leaf water condition is good;Under moderate water stress, N3 had the best performance when treated with pure nitrogen (12.5 g • m²).Under severe stress, the best performance was achieved when nitrogen was not applied (N4).The conclusion is that when drought stress is encountered in actual production, controlling nitrogen application rate can not only alleviate the adverse effects brought about by drought stress, but also avoid the waste of fertilizer in actual production.

Key words: drought stress; osmotic adjustment; leaf water condition

1.引言

葡萄(VitisviniferaL.) ，多年生藤本果树，在植物学上属葡萄科(Vitaceae)葡萄属(VitisL.)。在世界果农种植中，葡萄的种植面积和产量一直居于首位。葡萄果肉中富含多种营养物质，美味多汁，且用途广泛，商业价值极高。近年来，随着人们生活水平的不断提高，葡萄的市场需求逐渐加大，种植技术的发展以及适宜种植品种的推广应用，种植面积逐渐增加，截至2007年，全国葡萄的种植面积已达300余万亩^[1，2]。江苏省葡萄种植面积达至45万亩，其种植面积和产量均保持稳步增长的趋势，分别居江苏省鲜食果品排行中种植面积和产量的第三位和第四位。2014年底统计显示，江苏省葡萄总产量在全国葡萄产量排名中位列第7位^[3]，为62.39万吨。近四十年来，我国东部地区秋冬季发生干旱的频率和干旱强度逐年增加^[4]，水分亏缺给秋冬季的葡萄管理工作造成了一定难度，对设施葡萄的生长状况和产量产生较大影响。

相关研究表明，衡量植株抗旱性强弱的重要指标之一是叶片含水量（RWC）。RWC越大，干旱胁迫下下降速率越小，则抗旱性越强。多种研究表明，圆叶决明、牛心朴子、杏、金花茶、玉米等作物随着干旱胁迫的持续时间增长，强度增加，叶片的相对含水量、自由水与束缚水的比值以及叶片失水率都有不同程度的下降^[7-10]。与此同时，植物抗性指标的一个重要生理指标——植物细胞膜差别透性，正是人们的研究重点之一。逆境条件下，植物通过合成蛋白质、脯氨酸等有机物调节细胞内的渗透压，以此来稳定细胞内环境，并生成丙二醛等物质来表征细胞膜透性受损的高低^[11]。在对干旱胁迫下葡萄幼苗的渗透调节物质的研究中发现，在干旱胁迫条件下，叶片自身保护使得可溶性蛋白的含量降低，而脯氨酸和丙二醛的含量增加，查阅资料后，发现在干旱胁迫对玉米和苹果的影响的研究中也得出了相类似的结论^[12,13]。

在设施葡萄的种植中，合理施用氮肥是葡萄正常生长的一项重要措施，具有重要意义。Arnon（采用上标形式引用文献）提出，在水分胁迫条件下，提高水分利用效率、合理的施用肥料可以缓解干旱胁迫给植物带来的威胁，减缓干旱胁迫对植物带来的不利影响及伤害^[14]。因此，在不同的干旱胁迫下，进一步研究不同施氮量对设施葡萄叶片水分状况，以及渗透调节物质的影响机理有着更深远的意义。

本研究拟以葡萄品种“红提”为试材，通过设置在不同水分胁迫下施用不同水平的氮的控制实验，对不同施氮水平不同水分胁迫下设施葡萄的叶片生理变化机理进行进一步研究，得出不同水分胁迫的最适施氮量，避免果农在实际生产中的氮浪费，为设施葡萄抗干旱胁迫提供科学指导并且为抗逆生理研究提供一定的依据。

2.材料与方法

2.1试验设计

试验进行于2016/2017年秋冬季在农试站Venlo型试验温室内，试验温室顶高5.0m，肩高4.5m，宽9.6m，长30.0m，南北走向。试材为一年生扦插葡萄苗“红提”。供试土壤为pH7.的4中壤土，有机质含量为18.32g·kg-¹，全氮为0.76g·kg^-1，全磷为0.75g·kg^-1，土壤体积含水量为32.45%。

待植株叶片超过25叶后定植于两个长8m，宽1m，深1m的土壤箱内。采用两因素裂区实验设计，主因素为水分，利用PE塑料薄膜将两个土壤箱分为四块1X4的小区，设置四个水分梯度： W1（田间最大持水量的70%~80%)正常灌溉； W2（田间最大持水量的60%~70%)轻度胁迫； W3（田间最大持水量的50%~60%)中度胁迫； W4（田间最大持水量的30%~40%）重度胁迫；副因素为施氮量，利用PE塑料薄膜将同一个水分区域分成四个不同的区域，设置四个施氮梯度。通过查阅文献和计算得出葡萄推荐施氮量，葡萄生长期的推荐施氮量为纯氮25g·m^2[19-23]。由此，继而设置四个氮素指标，N1（1.5倍推荐施肥），N2（正常推荐施肥），N3（0.5倍推荐施肥），N4（不施用氮肥）。一共16个处理（W1N1,W1N2，W1N3，W1N4，W2N1，W2N2，W2N3，W2N4，W3N1，W3N2，W3N3，W3N4，W4N1，W4N2，W4N3，W4N4），每个处理三个重复，开始试验后，每隔十天取一次样。实验期间，除控制变量外，其它管理措施（如喷施农药等）相同。

利用EM50（Decagon Device.USA）采集土深为30cm处水分数据获取每小时的土壤水分数据，通过计算来获取补充水分的量，并采用水平漫灌的形式进行水分处理。氮素水平通过在植株根部土壤深度30cm处施用硝酸铵来达到不同的的处理^[23]。

2.2测量项目

2.2.1温室小气候数据的测定

试验研究期间，日平均气温为15.6℃，日最高气温为27.3℃，日最低气温为8℃。实验时期正值秋冬季，日平均气温总体呈下降趋势。平均空气相对湿度为81%，最低为54%，最高为96%，呈波动变化。日光合有效辐射平均累计值为5.02MJ·m^-2，最高值为6.91MJ·m^-2，最低为3.94MJ·m^-2，试验期间内所测的光合有效辐射值整体较为平稳。试验处理期间，土壤水分虽有小幅度波动，但均都在各水分梯度范围内。

2.2.2各项指标的测定

参照郝建军等的测定方法测量叶片相对含水量。采用阿贝折射仪法进行测量自由水和束缚水的含量^[26]。叶片渗透调节物质含量的测量：采用考马斯亮蓝比色法测定可溶性蛋白^[25]；采用磺基水杨酸提取茚三酮显色法进行测定游离脯氨酸^[27]；采用硫代巴比妥显色法测量丙二醛 ^[25]。

2.3数据处理

利用SPSS21.0和EXCEL2013两个软件进行制图与分析，用Duncan检验方法进行多重比较（α=0.05）。

3.结果与分析

3.1施氮对不同干旱胁迫下叶片可溶性有机物的影响

植物细胞液内有很多可溶性有机质，有的用来调节膜渗透的变化（例如可溶性蛋白和游离脯氨酸），有的则是受到胁迫后产生例如丙二醛等对细胞膜的透性产生影响，图1-3为施氮对不同水分胁迫下葡萄产生的可溶性蛋白游离脯氨酸以及丙二醛含量的变化情况。

在仅考虑水分胁迫的状况下，叶片中可溶性蛋白的含量情况整体呈现出随着干旱胁迫的加重和处理时间的加长逐渐降低的趋势，而游离脯氨酸和丙二醛的含量的变化则正好相反，呈现出逐渐升高的趋势。

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