加气灌溉对葡萄氮素代谢及光合同化物积累分配的影响.pdf

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1、分类号：密级：公开学号：2015230302单位代码：10759石河子大学博士学位论文加气灌溉对葡萄氮素代谢及光合同化物积累分配的影响学位申请人赵丰云指导教师郁松林教授申请学位门类级别农学博士学科、专业名称园艺学研究方向果树学所在学院农学院中国·新疆·石河子2018年6月EffectsofaerationirrigationonnitrogenmetabolismandphotosynthateaccumulationanddistributioningrapeADissertationSubmittedtoShiheziUniversityInPartialFulfillmentof

2、theRequirementsfortheDegreeofDoctorofAgricultureByZhaoFeng-yun(Horticulture）DissertationSupervisor:Prof.YuSong-linJune,2018石河子大学学位论文独创性声明及使用授权声明学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是在我导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示谢意。研究生签名：时间：年月日使用授权声明本人完全了解石河子大

3、学有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保留学位论文并向国家主管部门或指定机构送交论文的电子版和纸质版。有权将学位论文在学校图书馆保存并允许被查阅。有权自行或许可他人将学位论文编入有关数据库提供检索服务。有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。研究生签名：时间：年月日导师签名：时间：年月日摘要新疆是我国重要的林果产业基地，截止到2016年，新疆特色林果面积已突破133万公顷，成为新疆社会经济发展的重要支柱产业之一。由于新疆农业属于绿洲农业，干旱缺水是制约其可持续发展的最大限制性因子，因此开展干旱区林果高效节水技术研究具有重要的理论价值和实践意义。本研究在前

4、期果树地下穴贮滴灌技术开发的基础上，创造性的设计完成了果树穴贮滴灌光伏注气设备，并通过试验验证该技术的可靠性及相关技术原理，以为地下穴贮滴灌“水肥气”一体化技术的应用推广提供一定的理论依据。现将本研究内容总结如下：1.研制出地下穴贮滴灌“水肥气”一体化设备，研究了地下穴贮滴灌条件下加气灌溉对葡萄生长发育的影响。研究结果表明注气处理的根重、枝重、叶重、总生物量分别比未注气高11.20%、13.59%、22.95%、14.43%，差异显著（P＜0.05），提高了同一灌水周期内葡萄的叶绿素含量、叶片净光合速率、灌水后期叶片的荧光能力，减缓干旱胁迫，但对叶片瞬时水分利用效率有负面影响，未表现出

5、单叶水平上的节水效应。对葡萄根系的测定结果表明注气处理明显促进了土层深度20~40cm处根系的生长，有效提高了此处根系的营养吸收能力和更替能力，提高葡萄生长后期根系活力，保持根系SOD、POD、CAT酶活性在一个较高的水平，减轻与延缓膜脂过氧化进程。2.通过碳同位素示踪标记技术研究了加气灌溉对葡萄光合同化物分配、根际二氧化碳呼吸及土壤关键酶活性的影响。研究结果中细根、新枝、粗根注气处理分别比未注气处理高118.04%、163.38%、54.23%，细根、新枝差异极显著（p<0.01），粗根差异显著（p<0.05），表明加气灌溉促进光合碳同化产物向细根、新枝、粗根的分配，暗示通过注气可以

6、促进光合产物向根系积累。在同一灌水周期，加气灌溉可有效影响葡萄根际的土壤氧含量及二氧化碳含量。在葡萄的整个生长周期，葡萄的呼吸强度呈先升高后降低的趋势，注气处理的呼吸强度均高于未注气处理。通过加气灌溉可以提高在土层深度20~30、40~50cm处土壤脲酶、过氧化氢酶的活性。3.研究了加气灌溉对干旱区葡萄根际土壤化学性质、细菌多样性及群落结构影响，结果表明：加气灌溉可有效提高土壤pH值，显著增加土壤速效磷（40~50cm除外）和速效钾含量，促进土层深度20~30cm土壤有机质分解；对氮磷钾相关菌属的分析表明，加气灌溉可促进与硝化作用相关的亚硝化螺菌属，磷钾代谢相关的假单胞菌属、芽孢杆菌属

7、，抑制与反硝化相关的罗尔斯通菌属，表明加气灌溉能促进植株对氮磷钾的吸收与能提高硝化作用、解磷解钾相关菌群数量有关。Chao1、Shannon指数分析表明地下穴贮滴灌加气灌溉可有效改变细菌群落丰度，但对细菌群落多样性影响较小；对于细菌门，I注气处理增加了放线菌门和硝化螺旋菌门的丰度，其中在40~50cm土层注气处理放线菌门和硝化螺旋菌门分别比未注气高16.7%与22.7%，达到极显著水平；CCA及相关分析表明，地下穴贮滴灌注气条件下土壤pH值、速