根域限制以及添加保水剂和生物炭对葡萄生长发育的影响

摘要

本实验以三年生红地球葡萄和一年生赤霞珠葡萄为试材，研究北方生态条件下不同材料侧面限根以及添加保水剂和生物炭对葡萄营养生长和果实品质的影响，旨在为北方葡萄生产实践中合理应用根域限制栽培技术提供理论依据。主要研究结果如下:
　　(1)侧面限根抑制了红地球葡萄根系的水平延伸，促进了根系的深层分布;抑制了新梢生长，改善了果实品质，提高了贮藏营养。通过隶属函数分析，各种限根材料以无纺布限根较为适合北方生态条件。
　　4种限根材料均减少了根系总量，降低了根系分根角度，促进根系下扎，增加了深层根系数量，其中以塑料膜限根处理最为明显，20～60cm土层中的根量所占比重比对照高40.3％。
　　4种限根处理均降低了葡萄叶片净光合速率，以塑料膜处理降低的最明显，分别比对照降低了28.9％、9.5％、31.2％和33.4％。炭砖处理缓解了叶片衰老，9月叶片光合速率比8月的降低量少。使用碳酸钾比硫酸钾延迟了钾肥作用时期。
　　4种限根处理均抑制了主梢和副梢的生长，节间长度明显缩短，节间粗度显著提高。
　　限根提高了果实品质，其中以炭砖+硫酸钾效果最明显，果实中可溶性固形物、可滴定糖及VC含量分别比对照提高了6.1％、70.2％和7.5％，可滴定酸含量比对照降低了5.3％。
　　限根降低了植株中矿质元素含量;显著提高了枝条内贮藏营养淀粉、可溶性糖、游离氨基酸和可溶性蛋白含量，其中以无纺布限根处理最为明显，分别比对照提高了108.4％、78.9％、15.7％、77.1％。
　　(2)使用保水剂改善了红地球葡萄叶片的光合能力，提高了果实品质和贮藏营养水平。
　　在葡萄生长的不同时期保水剂处理均提高了叶片的净光合速率、蒸腾速率和水分利用效率。
　　保水剂处理的果实中可滴定糖比对照提高了50.5％，可滴定酸含量比对照降低了12.3％;果实内全氮、全磷、全钾、钙离子和镁离子等元素的含量分别比对照提高了3.6％、21.7％、48.2％、10.0％和46.1％。
　　使用保水剂显著提高了枝条内贮藏营养淀粉、可溶性糖、游离氨基酸和可溶性蛋白的含量，各指标分别比对照提高了24.1％、146.1％、25.9％和30.2％。
　　使用保水剂显著降低了植株的根系分根角度，诱导根系向保水剂所在区域生长，促进根系下扎，20～40cm土层中的根量所占比重比对照高27.8％。
　　(3)使用生物炭明显改善了土壤理化性状，促进了赤霞珠葡萄的根系生长。
　　其中施炭量25g/kg处理的土壤容重与对照相比降低8.6％，总孔隙度提高56.4％，土壤含水量提高28％。施用生物炭的土壤pH明显高于对照，但不同施炭量之间没有差异。施用生物炭增加了土壤碱解氮和土壤微生物的含量，明显提高了土壤酶活性。
　　随着施炭量的增加对赤霞珠植株生长的促进作用增强，其中施炭25g/kg的株高和干物质分别比对照提高26％和198％;根长、根表面积、根系体积、根尖数分别为CK的1.64、1.53、1.28、1.54倍。

目录

声明

论文说明

摘要

1 引言

1．1 根域限制栽培技术

1．1．1 根域限制栽培技术的起源

1．1．2 北方葡萄产区根域限制目的

1．1．3 根域限制的形式

1．1．4 根域限制对植株生长发育的影响

1．2 生物炭在生产中的应用

1．3 保水剂在生产中的应用

1．4 本研究目的与意义

2 材料与方法

2．1 试验试材

2．1．1 植物材料

2．1．2 试验用材

2．2 实验方法

2．2．1 不同限根材料对红地球葡萄生长结实的影响实验

2．2．2 保水剂对红地球葡萄生长发育的影响实验

2．2．3 生物炭对赤霞珠葡萄根系参数及根域环境的影响实验

2．3 分析计算方法

2．3．1 光合指标的测定

2．3．2 新梢相关指标测定

2．3．3 果实品质的测定

2．3．4 矿质元素的测定

2．3．5 枝条贮藏营养的测定

2．3．6 根系指标的测定

2．3．7 根系参数的测定

2．3．8 土壤养分的测定

2．3．9 土壤酶活性的测定

2．3．10 土壤微生物的测定

2．3．11 数据分析

3 结果分析

3．1 不同限根材料对红地球葡萄生长结实的影响

3．1．1 限根对红地球葡萄根系的调控作用

3．1．2 限根材料对红地球葡萄叶片净光合速率的影响

3．1．3 不同材料限根对红地球葡萄植株新梢生长的影响

3．1．4 不同材料限根对红地球葡萄产量和品质的影响

3．1．5 不同材料限根对红地球葡萄矿质营养的影响

3．1．6 不同材料限根对红地球葡萄枝条贮藏营养的影响

3．1．7 影响果实品质的相关性分析

3．2 保水剂对红地球葡萄生长发育的影响试验

3．2．1 保水剂对不同时期红地球葡萄光合特性的影响

3．2．2 保水剂对红地球葡萄果实品质的影响

3．2．3 保水剂对红地球葡萄果实矿物质含量的影响

3．2．4 保水剂对红地球葡萄枝条贮藏营养的影响

3．2．5 保水剂对红地球葡萄根系分布的影响

3．3 生物炭对赤霞珠葡萄根系参数及根域环境的影响试验

3．3．1 生物炭对土壤物理性状的影响

3．3．2 生物炭对土壤化学性状的影响

3．3．3 生物炭对土壤微生物多样性的影响

3．3．4 生物炭对赤霞珠葡萄植株生长的影响

4 讨论

4．1 根域限制在北方葡萄生产中的应用

4．2 保水剂在果树生产中的应用前景

4．3 生物炭在土壤改良中的应用前景

5 结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表论文情况