海水灌溉对葡萄根系及根域环境的影响

摘要

本实验室前期工作已经证实，适度海水灌溉在遏制葡萄园土壤酸化的同时有助于改善葡萄果实品质，其作用机制尚未系统研究；前期研究的目标主要针对土壤和植株地上部，而较少关注植株地下部情况，此外，探索性研究表明，海水灌溉虽然未造成土壤理化性状的恶化或盐渍化，但对土壤微生物群体结构有明显的影响，因此本研究的重点是探索海水灌溉对酿酒葡萄‘赤霞珠’（Vitis vinifera L. cv. Cabernet Sauvignon）根系生长发育的影响及内源激素ABA的响应变化，探讨海水灌溉对葡萄园土壤微生物群落的影响及添加微生物菌肥的补救措施，以期为生产应用提供理论依据和技术支撑。主要研究成果如下： 1、浇灌 10%海水没有显著影响赤霞珠植株生物量及根系活力，但提高海水浓度至15%显著抑制了新梢生长，地上部生物量降低 23.1%，根系活力降低 14.8%，根冠比增大到3.97，而10%海水+菌肥处理的植株地上生长量比对照显著增加 45.9%，根冠比降低到3.02，根系活力提高51%。磁化清水与对照清水，磁化海水与未磁化的海水各指标没有显著性差别。 2、不同海水浇灌处理均增加了葡萄根系长度、一级侧根数，减小了根直径、根系分叉数和毛细根数量。10%和 15%海水浇灌后根长增加了 23.9%、48.5%，根直径变细了28.5%、46.0%，一级侧根分别增加了13.2%、23%，根尖数、分叉数分别减少了13.7%、2.2%和21.6%、13.4%；添加菌肥后根长度显著增加了61.8%，根直径减小了53.2%，一级侧根增加了21.2%，根尖数、根分叉数分别减少了2.4%、19.5%；磁化清水和磁化海水的根长增加了63.7%、48.2%，根直径变细了56.4%、41.5%。各处理的根表面积和根体积均呈下降趋势。 3、浇灌10%海水后大幅度刺激了前期各器官ABA水平的提高，以嫩梢和输导根增幅较大（高出对照67.5%、58.2%），其后各器官虽然有不同程度的波动变化，但测定末期除新叶ABA比对照低46.5%外，其他器官的ABA水平均高于对照。 4、海水灌溉缓慢提高了酸性土壤的pH值。灌溉2年和4年比对照增加0.18和0.08个单位。土壤总盐量、Cl-含量和 SO42-含量未见明显增加；土壤容重、比重和总孔隙度含水量也未见明显变化。 5、10%海水灌溉影响了土壤微生物群落种类和数量。2年海水灌溉的硝化螺旋菌、慢生根瘤菌、节细菌丰度增加了23.0%、72.3%、50.4%，固氮菌、酸杆菌属等丰度降低 23.9%、22.6%。浇灌4年的硝化螺旋菌丰度增加52.5%，慢生根瘤菌、固氮菌、酸杆菌、节细菌属减少 84.54%、20%、36.5%、67.0%。添加菌肥处理后增加了慢生根瘤菌、固氮菌、酸杆菌、节细菌等丰度。 6、10%海水长期灌溉改善赤霞珠葡萄果实品质。其中，浇灌2年和4年提高了果实的可溶性固形物含量和TSS/TA以及改善了糖酸组分，降低了可滴定酸含量。添加菌肥处理提高了可溶性固形物含量。与对照相比，2年海水灌溉的花色苷和维生素C含量增加42.7%、79.7%。4年海水灌溉的葡萄果实总酚、单宁含量增加了44.1%、30.2%。 7、10%海水灌溉提高了赤霞珠葡萄果实香气物质含量和种类。10%磁化海水、10%海水加菌肥、1 年和 2 年 10%海水处理后香气物质总含量分别比对照增加了 76.1%、91.7%、25.8%和28.8%；海水灌溉及对照处理共检测到 33种香气成分，其中，己醛、2-己烯醛、壬醛、乙酸、乙酸乙酯、邻苯二甲酸二乙酯、2-辛酮等20种成分为对照和四种处理所共有不同海水灌溉处理比对照增加了13种香气成分，分别是二乙烯丁酸乙酯、辛醛、6-甲基-5-庚烯-2酮、羟甲基糠醛等。添加菌肥增加了醇类、醛类、酮类物质含量。四个处理 2-己烯醛分别比对照提高了 46.9%、95.6%、0.5%、17.8%，（E）-2-己烯醛分别提高了113.0%、105.6%、20.4%、66.7%，壬醛分别提高了285.8%、195%、34.2%、49.2%。

目录

声明

1 前言

1.1土壤酸化

1.2微咸水灌溉

1.3海水灌溉农业

1.4磁化水灌溉

1.5微生物菌肥

1.6研究的目的与意义

2 材料与方法

2.1试验园概况及试验材料

2.2盆栽试验

2.3田间试验

2.4测定方法

2.5数据统计与处理方法

3 结果与分析

3.1海水灌溉对葡萄生长发育的影响

3.2海水灌溉对赤霞珠植株ABA含量的影响

3.3海水灌溉对土壤理化性状的影响

3.4海水灌溉对根际微生物组成的影响

3.5海水灌溉对果实品质的影响

3.6长期海水灌溉对果实品质和土壤的影响

4 讨论

4.1海水灌溉对葡萄根系和根系活力的影响

4.2海水灌溉对土壤pH和含盐量的影响

4.3海水灌溉对土壤细菌微生物的影响

4.4海水灌溉对葡萄果实品质的影响

5 结论

创新点

参考文献

致谢

攻读学位期间发表论文情况