氮钾对薄壳山核桃幼苗生理生化特性的影响

摘要

薄壳山核桃（Carya illinoensis K.Koch），是世界上著名的高效生态经济型干果树种，能提供品质优良的干果、良好的木材等产品。然而，林农在经济利益的驱使下盲目施肥，特别是氮肥和钾肥，导致很多薄壳山核桃林地出现施肥过量现象，不仅降低了肥料的利用效率，而且造成资源的浪费和环境的污染。为寻找适宜薄壳山核桃生长的N、K营养元素浓度，本试验以两年生的薄壳山核桃实生苗‘Pawnee’为材料，从生长、酶活和光合特性等方面，研究不同氮钾营养水平、不同钾营养水平(K0、K0.5、K1、K2、K5)对两年生薄壳山核桃幼苗生长和生理特性的影响，探讨薄壳山核桃幼苗对不同氮钾浓度处理的生理响应差异，主要研究结果如下:　　1.不同钾浓度对薄壳山核桃幼苗生理生化特性的影响　　1)随着钾浓度的提高，新根长、新根数、生物增长量、新梢长和地径五个生长指标、根茎叶中的氮钾含量、叶片碳水化合物（可溶性糖、蔗糖、葡萄糖和总淀粉）含量、叶片色素含量、可溶性蛋白含量、POD和CAT活性均呈现先增后减的趋势，均于K2(2 mM)处理时达到最大值;叶片中钙镁含量、SOD活性、MDA含量呈逐渐下降趋势，于K0(0 mM)处理时达到最大值;对根茎中锰、锌含量的影响不大。　　2)Pn、Gs、Tr均在K2(2mM)处理40天时达到最大值，较缺钾K0(0 mM)时分别上升了122.27％、61.35％和120.48％。缺钾和高钾K5(5mM)处理下，薄壳山核桃幼苗的NPQ都有不同幅度的升高，相应光系统(PSⅡ)的电子传递效率（ΦPSⅡ）下降，这主要是由于PSⅡ的激发能捕获效率（F'v/F'm）降低所致。　　3)薄壳山核桃幼苗的潜在CO2同化速率(Wc)、潜在CO2同化速率(Wj)、表观羧化效率(CE)在缺钾(0 mM)和低钾(0.5 mM、1 mM)处理下均出现不同幅度的下降。低钾和高钾(5 mM)浓度处理均降低了薄壳山核桃幼苗的Vcmax、Jmax、TPU、LSP、LCP、AQE，而缺钾则显著降低了这六个指标。钾浓度越低，对薄壳山核桃幼苗Amax的抑制越强，在处理0-40d，钾浓度越低，薄壳山核桃幼苗的Rd越大，表明低钾胁迫增加了薄壳山核桃幼苗对光合产物的消耗。　　2.氮钾对薄壳山核桃幼苗生长和生理特性的影响　　缺钾K1(0mM)处理下，薄壳山核桃幼苗生物增长量和新根长随着供氮水平的提高而显著提高。K2处理下，叶N含量显著高于K1处理，根N含量变化并不大。随着氮浓度的增加，叶片Pn升高，当氮浓度达到1.5 mM后再增加氮浓度Pn反而降低。缺钾和低氮(K2N1、K2N2)处理下F'v/F'm、ΦPSⅡ和qP均显著降低，说明光能捕获效率下降，光合电子传递受到抑制，影响了植株对碳的固定和同化。

目录

声明

摘要

引言

第一章 文献综述

1．2．1 钾对植物生长的影响

1．2．2 钾营养对植物光合特性的影响

1．2．3 钾营养对植物抗性的影响

1．3 叶绿素荧光技术在营养诊断研究中的应用进展

1．3．1 叶绿素荧光技术原理

1．3．2 叶绿素荧光技术在植物胁迫中的应用

第二章 不同钾浓度对薄壳山核桃幼苗生理特性的影响

2．1 材料与方法

2．1．1 材料与钾浓度处理

2．1．2 生长指标的测定

2．1．3 营养元素测定

2．1．4 碳水化合物测定

2．1．5 叶绿素含量和类胡萝卜素含量的测定

2．1．6 可溶性蛋白的测定

2．1．7 抗氧化酶活性测定

2．1．8 数据分析

2．2 结果与分析

2．2．1 不同钾浓度对薄壳山核桃幼苗生长指标的影响

2．2．2 不同钾浓度对薄壳山核桃幼苗营养元素、碳水化合物的影响

2．2．3 不同钾浓度对薄壳山核桃幼苗叶绿素含量和类胡萝卜素含量的影响

2．2．4 不同钾浓度对薄壳山核桃幼苗叶片可溶性蛋白含量、抗氧化酶活动(SOD POD CAT)和丙二醛(MDA)含量的影响

2．3 讨论

2．3．1 不同钾浓度对薄壳山核桃幼苗生长指标的影响

2．3．2 不同钾浓度对薄壳山核桃幼苗营养元素、碳水化合物的影响

2．3．3 不同钾浓度对薄壳山核桃幼苗叶片色素含量和可溶性蛋白含量的影响

第三章 不同钾浓度对薄壳山核桃幼苗光合特性的影响

3．1 材料与方法

3．1．1 材料与不同钾浓度

3．1．2 光响应曲线的测定

3．1．3 CO2响应曲线的测定

3．1．4 气体交换和叶绿素荧光参数的测定

3．1．5 数据分析

3．2．1 不同钾浓度对薄壳山核桃幼苗叶片气体交换参数的影响

3．2．2 不同钾浓度对薄壳山核桃幼苗光合-CO2响应特征参数的影响

3．2．3 不同钾浓度对薄壳山核桃幼苗CO2补偿点的影响

3．2．4 不同钾浓度对薄壳山核桃幼苗CO2表观羧化效率的影响

3．2．5 不同钾浓度对薄壳山核桃幼苗光响应曲线特征参数的影响

3．2．6 不同钾浓度对薄壳山核桃幼苗叶绿素荧光特性的影响

3．3 讨论

3．3．1 不同钾浓度对薄壳山核桃幼苗光合特性的影响

3．3．2 不同钾浓度对薄壳山核桃幼苗叶绿素荧光特性的影响

第四章 氮钾对薄壳山核桃幼苗生长和生理特性的影响

4．1 材料与方法

4．1．1 试验材料

4．1．2 材料培养与处理

4．1．3 测定方法

4．1．4 数据处理

4．2 结果与分析

4．2．1 氮钾对薄壳山核桃幼苗生长的影响

4．2．2 氮钾对薄壳山核桃幼苗不同器官钾、氮含量的影响

4．2．3 氮钾对薄壳山核桃幼苗叶片叶绿素的影响

4．2．4 氮钾对薄壳山核桃幼苗叶片光合气体交换参数的影响

4．2．5 氮钾对薄壳山核桃幼苗叶片叶绿素荧光参数的影响

4．2．6 氮钾对薄壳山核桃幼苗叶片MDA含量和SOD、POD、CAT活性的影响

4．2．7 薄壳山核桃幼苗叶片氮钾含量与生理生化指标的相关性

4．3 讨论

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

作者简介

致谢