滴灌方式和水氮处理对酿酒葡萄幼苗生理特性和根系形态的影响

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1、万方数据分类号：密级：公开学号：2010207012单位代码：10759石河子大学博士学位论文滴灌方式和水氮处理对酿酒葡萄幼苗生理特性和根系形态的影响学位申请人于坤指导教师郁松林教授申请学位门类级别农学博士学科、专业名称作物栽培学与耕作学研究方向植物逆境生理的分子机制所在学院农学院中国·新疆·石河子2014年6月Effectsofirrigationmethodsandwaterandnitrogenapplicationonrootmorphologyandphysiologicalcharacteristicsofwinegrape

2、sseedlingsADissertationSubmittedtoShiheziUniversityInPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofYuKunDoctorofAgricultureByYuSonglin(CropCultivationandFarmingSystem）DissertationSupervisor:June,2014万方数据摘要水是制约我国干旱和半干旱地区农业发展的关键因素，发展节水农业是我国农业现代化的必由之路。新疆地区是我国重要的特色林果产业基地，

3、在林果业推广节水灌溉技术，研制和探索出适合我国林果业生产实际需求的节水技术和灌溉模式对于新疆地区乃至我国干旱、半干旱地区林果业可持续发展均具有重要的理论价值和实践意义。膜下滴灌和地下滴灌是林果业最有推广前景的两项节水技术，本文以滴灌技术在果树上的应用为切入点，以酿酒葡萄主栽品种赤霞珠（VitisviniferaL.‘CabernetSauvignon’）为研究试材，从膜下滴灌条件下不同水氮施用时间、地下滴灌系统的设计（地下穴贮滴灌系统，自主设计）、滴灌方式和不同滴灌方式条件下根区交替灌溉对葡萄幼苗生理特性和根系形态的影响方面入手，通过近

4、四年的思考和研究期望探索出适合我国林果业发展的滴灌节水技术和灌溉模式。主要研究内容和结果如下：1.研究了膜下滴灌条件下不同水氮处理对赤霞珠葡萄幼苗氮素利用、根系形态和根系生理活性和氮代谢关键酶的影响，结果表明：适宜的水分处理（田间持水量60%-90%）和三次施氮可以提高植株根系的总氮、铵态氮、硝态氮含量，保持生长后期酿酒葡萄幼苗根系硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）关键酶的活性，提高氮素利用率；在对植株根系的研究中表明适宜的水分处理（田间持水量60%-90%）和三次施氮可以提高根系有效根表面积和体积，增加根尖数，促进根系发育和更

5、新，保持生长后期根系抗氧化保护酶系（SOD、POD与CAT）活性在较高水平，延缓植株根系衰老。2.研究了膜下滴灌条件下不同水氮处理对赤霞珠葡萄幼苗叶片生理特性的影响，结果表明：适宜的水分处理（田间持水量60%-90%和）三次施氮可以提高植株叶片生长后期酿酒葡萄幼苗叶片NR、GS关键酶的活性，使生长后期叶片SOD、POD、CAT保护酶活性在较高水平，延缓地上部衰老；在对植株叶片光合性能的研究中表明适宜的水分处理（田间持水量60%-90%）和三次施氮可以提高植株生长后期的叶绿素含量，叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、光化学猝灭系数（

6、qp）和实际光化学效率（ΦPSII）亦保持在较高水平。3.研制出拥有自主知识产权的防堵塞地下滴灌系统和地下穴贮滴灌系统，通过对地下穴贮滴灌系统灌水均匀度的田间试验结果表明：自主设计的地下穴贮滴灌系统较目前国内外应用的地下渗灌系统相比具有成本低、对水质要求不高、耐堵塞的优势，符合我国干旱半干旱地区林果业生产的实际情况和需求，具有一定应用推广价值。在本田间试验条件下，一次灌水量201.9m3/hm2、穴贮容器间距为0.25m或0.5m、灌水压强高于15kPa时，地下穴贮滴灌系统灌水均匀度大于85%，符合中国农田水利标准规定的标准。I4.研究

7、了管栽条件下膜下滴灌、地下穴贮滴灌（自主设计）和地表滴灌3种滴灌方式对赤霞珠葡萄幼苗植株发育、根系形态和生理特性的影响。研究结果表明SDI（地下穴贮滴灌）、MDI（膜下滴灌）较DI（地表滴灌）均能显著促进葡萄幼苗的生长，其中SDI主要促进地下部的生长，MDI主要促进地上部的生长，且SDI处理植株根冠比显著高于MDI。SDI处理可以诱导根系分根垂直根系增多，而MDI分根类型多为水平延伸根系，土柱试验结果表明20~60cm土层深度SDI处理的根表面积指数(RAI)、根体积密度(RVD)均高于MDI和DI，表明SDI处理明显提高了土层深度20

8、cm以下根系的营养吸收能力和吸收范围，促进根系下扎。本试验设计的SDI处理较MDI和DI，能使根系获得比较适宜的水分供给环境，维持深层根系活力和保护酶活性在一个较高的水平，减轻与延缓膜脂过氧化进程。5.研究