不同有机碳与氮源互作对作物生长的影响

摘要

碳居植物17种必需元素之首，是构建植物体内一切有机组分（叶绿素、酶、醣、纤维素、蛋白质、氨基酸等）的骨架，约占植物干物质质量的50%。长期以来植物对碳素的获取主要依靠吸收空气中 CO2，但仅为其需求量1/5，远未能满足作物的生长需要而成为“碳短板”。在氮素供应充足条件下“碳短板”会造成植物的碳氮代谢失衡，影响植物体有机物质的形成和转化以及生长发育进程。研究外源有机碳营养对于作物的生理及产量的影响，探明有机碳营养与氮营养之间的交互关系，对植物营养理论及高产栽培的平衡施肥均有重要意义。本文分别以通菜(Ipomoea aquatica Forsk)和玉米（Zea mays L）、高脚菜心（Brassica campestris L）为供试作物，通过叶面喷施不同种类及浓度有机碳及不同氮源和有机碳混合液，探讨其对通菜和玉米、高脚菜心的生物量、相关碳氮代谢及品质的影响，据此分析有机碳营养对作物体内相关碳氮代谢及营养品质的影响规律。
　　本研究主要内容包括：⑴不同种类及浓度有机碳对通菜生长的影响研究表明：喷施有机碳能显著促进通菜的生长，增产效果顺序为：α-酮戊二酸>丙三醇>草酰乙酸，随着有机碳浓度的增加，增产效果越明显，其中120 mg/k g的α-酮戊二酸处理比清水对照生物量增幅达29.45%。喷施有机碳可促进通菜碳氮的合成代谢，表现为降低通菜叶片中水溶性氮（碳）含量和水溶性氮（碳）占全氮（碳）的百分比，其中丙三醇处理降低幅度相对较大；对通菜植株氮、磷及钾含量的影响规律不明显。喷施有机碳可改善通菜品质，反应在通菜叶片中可溶性糖和维生素C有增加趋势。与喷施清水对照相比，80 mg/k g的草酰乙酸处理的可溶性糖和维生素C含量显著增加，增幅分别为27.77%，40.11%。喷施有机碳对通菜亚硝酸盐含量的影响无明显规律。⑵不同氮水平下有机碳对通菜生长的影响研究表明，喷施有机碳均能提高通菜的鲜重、分枝数、干重，对于同种有机碳，与相应氮素水平的CK相比，随施氮浓度的增加增幅增大。在150 mg/k g的施氮水平下，与清水对照处理相比，喷施α-酮戊二酸处理与丙三醇处理的物质干重均达显著性差异，分别增加13.17%和34.41%。喷施酮α-酮戊二酸和丙三醇均能降低通菜叶片水溶性氮占全氮的百分比，其中丙三醇在三种氮素水平下降幅均达到显著性差异，分别降低26.45%，27.10%、18.84%；在低氮水平下，喷施α-酮戊二酸和丙三醇对通菜水溶性碳占全碳的百分比影响不显著，在中高氮条件下降幅达22%以上。喷施丙三醇和α-酮戊二酸能增加通菜可溶性糖和维生素C含量，但增幅与施氮水平没有明显的相关性；通菜铁、锌、磷的含量变化没有统一规律，但喷施丙三醇和α-酮戊二酸处理对通菜钾含量随施氮量的增加降低趋势越明显。⑶不同氮源与α-酮戊二酸混合喷施对玉米生长的影响的研究发现：叶面喷施硝酸铵、尿素均能促进玉米生长，低浓度效果优于高浓度，而叶面喷施硫酸铵对玉米生长有抑制作用。α-酮戊二酸与硫酸铵混合喷施可以缓解单独硫酸铵对玉米的抑制作用，与单独喷施硫酸铵比玉米生物量均显著增加；α-酮戊二酸与尿素高浓度混合喷施对玉米生长的促进作用显著，比单独喷施尿素处理生物量增加23.70%；硝酸铵与α-酮戊二酸混合喷施对玉米生长的促进效应不明显。尿素、硝铵分别与α-酮戊二酸混合喷施，能明显降低玉米叶片水溶性氮占全氮的百分比，但降幅不及单独喷施α-酮戊二酸的处理，而与硫铵混合在低氮时降幅达到显著水平，高氮时效果不明显；与相应对照相比，各混合喷施的处理水溶性碳占全碳的百分比没有显著降低。⑷大田环境下有机碳对高脚菜心的生长影响的研究表明：叶面喷施α-酮戊二酸或α-酮戊二酸与尿素的混合液能不同程度提高高脚菜心的产量，其中喷施尿素与α-酮戊二酸混合比单喷尿素单增产9.54%，比清水对照增产21.99%；尿素与α-酮戊二酸混合，能显著提高高脚菜心的全碳含量和水溶性碳含量。

目录

声明

1.前言

1.1研究背景

1.2 有机碳的定义及分类

1.2.2分类

1.3 有机碳对作物的影响

1.3.1 有机碳对种子发芽的影响

1.3.2有机碳对作物生长发育的影响

1.4 本研究的目的、意义及主要内容

1.4.1 研究目的及意义

1.4.2 本研究的主要内容

2材料与方法

2.1不同种类及浓度有机碳对通菜生长的影响

2.1.1供试材料

2.1.2试验研究方法

2.1.3 喷施有机碳时间及取样时间设计

2.1.4 试验测定方法

2.2不同氮水平下，有机碳对通菜生长发育的影响

2.2.2试验研究方法

2.2.3 喷施有机碳时间及取样时间设计

2.2.4 试验测定方法

2.3不同的氮源与α -酮戊二酸混合喷施对玉米生长影响

2.3.1试验材料

2.3.2实验方法

2.3.3 喷施有机碳时间及取样时间设计

2.3.4 实验测定方法

2.4α -酮戊二酸与尿素混合喷施对大田高脚菜心生长影响

2.4.2实验方法

2.4.3实验测定方法

3 结果与分析

3.1不同种类及浓度有机碳对通菜生长及碳氮代谢的影响

3.1.1不同种类及浓度有机碳对通菜的产量因子和生物量的影响

3.1.2 不同种类及浓度有机碳对通菜氮代谢的影响

3.1.3不同种类及浓度有机碳对通菜碳代谢的影响

3.1.4不同种类及浓度有机碳对通菜全磷、全钾含量的影响

3.1.5不同种类及浓度有机碳对通菜品质的影响

3.2不同氮水平下、喷施有机碳对通菜生长发育的影响

3.2.1不同氮水平下、喷施有机碳对通菜生长农艺性状的影响

3.2.2 不同氮水平下喷施有机碳对通菜氮代谢的影响

3.2.3 不同氮水平下喷施有机碳对通菜碳代谢的影响

3.2.4不同氮水平下喷施有机碳对通菜品质影响

3.2.5不同氮水平下喷施有机碳对通菜铁、锌含量的影响

3.2.6 不同氮水平下喷施有机碳对通菜全磷、全钾含量的影响

3.3 不同氮源与α -酮戊二酸混合喷施对玉米生长的影响

3.3.1 不同氮源与α -酮戊二酸混合喷施对玉米生物量的影响

3.3.2不同氮源与α -酮戊二酸混合喷施对玉米氮代谢的影响

3.3.2不同氮源与α -酮戊二酸混合喷施对玉米碳代谢的影响

3.4.1α -酮戊二酸与尿素混合喷施对高脚菜心生物量影响

3.4.2α -酮戊二酸与尿素混合喷施对高脚菜心的氮代谢影响

3.4.3α -酮戊二酸与尿素混合喷施对高脚菜心的碳代谢影响

4 讨论与结论

4 .1 讨论

4.1.1外源有机碳对通菜农艺性状的影响

4.1.2外源有机碳对作物品质的影响

4.1.3外源有机碳对通菜吸收磷钾的影响

4.1.4有机碳肥研发意义及前景

4.1.5 值得深入研究的问题

4.1.6 本研究的创新点

4.2结论

致谢

参考文献