氮肥对茭白生长及光合特性的影响 -硕士论文

洳：J 、 硕士学位论文 AD i s s e r t a t i o nS u b m i t t e dt oZ h e j i a n gU n i V e r s i 够f o rt h eD e g r e eo f M a s t e ro fV e g e t a b I eD i s c i p l i n e E f l e c t so fn i t r o g e na p p l i c a t i o no ng r o w t ha n d p ho t o s y n t h e s i so f Z 毙口甩Z 口励砭和厉口 A u t h o r X 坠h 鱼塾 S u p e r v i s o r ：Q 坠Q 旦曼：P i n gS u p e r V l S O r ： 立坠Q 些曼：! ! ! g S u b j e c t ： C o l l e g e ： 玉笙g 星! 鱼坠! 曼旦i 曼鱼i 卫! i n 曼 S u b m i t t e dD a t e ： 垦廷堕鱼碰，2 Q ! ! 单位代码：1 0 3 3 5 研究生学号：2 0 8 16 0 5 6 氮肥对茭白生长及光合特性的影响 论文评阅人： 答辩委员会主席： 答辩委员会成员： 论文答辩日期： 浙江大学研究生学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除 了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得逝姿盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的 同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：签字日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解堑至三盘堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文 的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝姿态堂可以将学位论文的全部或部 分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编 学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名： 导师签名： 签字日期：年 月 日 签字日期：年 月 业论文 施氮水平对茭白生长及光合特性的影响 目录 A b S t r a c t ：3 第一章绪论5 1 弓I 言5 2 茭白的栽培6 3 氮素与作物生长6 3 1 氮肥与作物抗性物质关系。7 3 2 氮肥对作物产量和品质的影响7 3 3 氮肥施用与作物氮素利用效率的关系8 3 4 氮肥对作物光合特性的影响9 3 5 氮肥与作物矿质元素含量的关系9 3 6 氮肥与作物病虫害抗性1 0 4 本研究的意义1O 第二章氮肥对茭白生长特性及产量的影响。1 2 l 材料与方法1 2 1 1 试验材料1 2 1 2 试验设计1 2 1 3 取样分析与测定方法1 3 1 3 1 株高测量13 1 3 2 叶片数统计1 3 1 3 3 叶片长度测量13 1 3 4 叶片宽度测量。1 3 1 3 5 叶片厚度测量一14 1 3 6 分蘖数统计1 4 1 3 7 叶片含水率测定一1 4 1 3 8 含氮量的测定1 4 1 3 8 1 叶片及肉质茎取样1 4 1 3 8 2 叶片及肉质茎总氮含量测定1 4 1 3 8 3 试剂和材料1 4 1 3 8 4 仪器和设备1 5 1 3 9 生物产量及经济产量统计：1 5 1 3 1 0 数据统计分析方法1 5 2 试验结果与分析1 5 2 1 氮肥对株高的影响15 2 2 氮肥对叶片数的影响1 6 2 3 氮肥对叶片总长度的影响1 7 2 4 氮肥对叶片宽度的影响1 8 2 5 氮肥对叶片厚度的影响18 2 6 氮肥对分蘖数的影响l9 2 7 氮肥对叶片含水率的影响2 0 2 8 氮肥对叶片总氮含量的影响2 0 施氮水平对茭白生长及光合特性的影响 量的影响2 1 2 ：! ：! ：! 第三章氮肥对茭白光合特性和叶绿素荧光2 4 参数的影响。2 4 第一节氮肥对茭白叶片叶绿素含量的影响2 4 1 材料与方法2 4 1 1 试验材料2 4 1 2 试验设计2 4 1 3 取样分析与测定方法2 5 1 3 1 叶片叶绿素含量测定2 5 1 3 1 1 材料、化学试剂、器材及仪器2 5 1 3 1 2 叶绿素提取2 5 1 3 1 3 光密度测定2 5 1 3 1 4 叶绿素含量计算2 5 1 3 2 统计分析方法2 5 2 结果与分析2 6 2 1 氮肥对叶片叶绿素a 含量的影响。2 6 2 2 氮肥对叶片叶绿素b 含量的影响2 6 2 3 氮肥对叶片总叶绿素含量的影响2 7 3 结论与讨论。2 8 第二节氮肥对茭白光合特性的影响3 0 1 材料与方法3 0 1 1 试验材料。3 0 1 2 试验设计。：3 0 1 3 取样分析与测定方法3 0 1 3 1 叶片光合气体交换指标测定3 0 1 3 2 统计分析方法31 2 结果与分析3 l 2 1 氮肥对叶片净光合速率( P n ) 的影响3 1 2 2 氮肥对叶片胞间C 0 2 浓度( C i ) 的影响。3 2 2 3 氮肥对叶片气孔导度( G s ) 的影响3 3 2 4 氮肥对叶片蒸腾速率( T r ) 的影响3 3 3 结论与讨论3 4 第三节氮肥对茭白叶片叶绿素荧光参数的影响3 6 1 材料与方法3 6 1 1 试验材料3 6 1 2 试验设计3 6 1 3 取样分析与测定方法3 6 1 3 1 叶绿素荧光动力学参数的定义3 6 1 3 2 叶绿素荧光动力学参数的测定3 8 1 3 3 统计分析方法3 8 2 结果与分析3 8 2 1 氮肥对P SI I 光化学最大效率( F ，F m ) 的影响3 8 H 浙江大学硕士毕业论文 施氮水平对茭白生长及光合特性的影响 2 2 氮肥对光化学淬灭( q P ) 、非光化学猝灭系数( q N ) 的影响。3 9 2 3 氮肥对叶片表观光合电子传递速率( E T R ) 的影响4 1 2 4 氮肥对实际光化学效率( 卯sI I ) 的影响：4 2 3 结论与讨论4 3 第四章结论与后续展望4 4 l 结论4 4 2 后续展望。4 4 参考文献4 6 致谢：5 3 个人简介5 4 附5 5 I n 浙江大学硕士毕业论文 施氮水平对茭白生长及光合梅性的影响 摘要 氮素是影响作物生长和产量形成的首要因素。本研究通过施用不同水平的氮 肥( 1 0 ，3 0 和6 0k 6 6 7m 2 ) ，研究其对茭白植株生长和光合特性的影响。结果表 明，施氮量对茭白植株的形态影响表现为对株高及叶片宽度的影响不大，但是施 氮后叶数显著增加，与此相关的叶总长也增加，并且氮肥有利于叶片厚度的增加。 施氮肥对茭白生长有显著的影响，以3 0k 6 6 7m 2 的施肥量表现生长量最大，施 肥过少或不施将导致植物发育缓慢、分蘖减少，过多则导致茎叶徒长、分蘖数相 对减少。 叶片光合特性研究中，得出施氮肥有利于茭白叶片叶绿素的积累，以3 0 k 6 6 7m 2 处理叶绿素积累量最高，氮肥过多或缺乏时其叶绿素含量水平都较低。 施用氮肥能提高茭白功能叶片的净光合速率，施氮后C i 减少，G s 和T r 增加。 其中以3 0k 6 6 7m 2 对茭白净光合效率增加效果最好维持施氮肥水平为3 0 k g 6 6 7m 2 时，茭白叶片P SI I 最大光化学转换效率( F v 佰m ) 增高，并且实际光化 学效率( P sI I ) 值和表观光合电子传递速率( E T R ) 也增高，多施或少施氮肥 则以上指标较低，但是其值比不施氮肥高施氮条件下光化学淬灭系数( q P ) 呈 上升趋势，非光化学淬灭系数( q N ) 呈下降趋势，以施氮3 0k 6 6 7 m 2 时趋势最 明显，不施氮的茭白植株叶片表现与施氮处理相反。以上结论表明维持一定水平 的氮素水平能提高茭白叶片的光合作用。 茭白的产量与氮肥施用量密切相关，本试验中3 0k 6 6 7m 2 氮肥施用量能提 高茭白经济产量氮肥施用过多促进茭白生物生长，对于茭白的经济产量的提高 没有显著作用，较少的施氮肥施用量其生物产量和经济产量均较低。生长期3 0 2 A b s t r a c t A ne x p e r i m e n tw a sc o n d u c t e dt oi n V e s t i g a t et h ee f f e c t so fn i t r o g e n 印p l i c a t i o n ( 1O ，3Oa n d6 0k 6 6 7m 2 ) o np l a n tg r o 、讹a n dp h o t o s y n t h e s i s o fZ 泐咒肠肠f 咖砌，a na q u a t i cV e g e 乜出1 e I nt h i s e x p e r i m e n t ，n i t r o g e n f e r t i l i z a t i o ns h o w e dl i t t l ee f I f e c t so np l a n t h e i g h ta n dl e a fw i d t h H o w e v e r ， l e a fn u m b e ra n d1 e a fl e n g t hw e r es i g n i f i c a n t l yi n c r e a s e d ，a n di n c r e a s ei n l e a ft h i c k n e s sw a sa l s oo b s e r v e da R e r n i t r o g e n 印p l i c a t i o n N i t r o g e na l s o p r o m o t e dt i l l e r i n g T h e 印p l i c a t i o no f30k 6 6 7m 2o fn i t r o g e ns h o w e d s i g n i f i c a J l ti m p a c to ng r o 叭h ，、v h i l e1 i t t l eo rn on i t r o g e na p p l i e dw i l l r e s u l ti nar e d u c t i o ni ng r o 、砒a n dt i l l e r i n g H o w e V e r ，e x c e s s i V eg r o 、v t h o fs t e m sa n dl e a v e s ，t h er e d u c e dn u m b e ro ft i l l e r sw e r ef o u n d e dw h e n n i t r o g e n 印p l i e da tt h er a t eo f 6 0k 6 6 7 m 2 C h l o r o p h y l l s ( a + b ) c o m e n t si nt h el e a v e sw e r ei n c r e a s e di nt h e 印p l i c a t i o no f3Ok 6 6 7 m 2o fn i t r o g e n N i t r o g e nw a sf o u n dt oi m p r o v e p h o t o s y n t h e s i sa n dn e tp h o t o s y n t h e t i cr a t e ( P n ) o fl e a v e s ，w h i c hm a y r e s u l t 矗o md e c r e a s e dC ia n di n c r e a s e dG sa n dT r P ns h o w e dg r e a t e s t e n h a n c e m e n tw h e nt h en i t r o g e n 印p l i e da tt h er a t eo f3Ok 6 6 7 m 2 c o m p a r e dt ot h a to f1 0a n d6 0k g 6 6 7m 2 M a x i m u mp h o t o c h e m i c a le m c i e n c yo fP S I I ( F v F m ) ，q u a n t u m y i e l do fP SI Ie l e c t r o nt r a n s p o r t ( P SI I )a n dA p p a r e n tp h o t o s y n t h e t i c e l e c t r o nt r a n s f e rr a t e ( E T R )i nt h el e a v e si n c r e a s e ds i 鲥f i c a n t l ya f t e r 3 浙江大学硕士毕业论文 施氮水平对茭白生长及光合特性的影响 a p p l i c a t i o no f3Ok 6 6 7 m 2o fn i t r o g e nc o m p a r e dt oo t h e r 仃e a t m e n t s P h o t o c h e i m c a l q u e n c h i n g c o e f j E i c i e n t ( q P ) i n c r e a s e da n d n o n - p h o t o c h e i m c a lq u e n c h i n g c o e m c i e n t ( q 卜D d e c r e a s e da R e r a p p l i c a t i o no fn i t r o g e n ，e S p e c i a l l yi n 仃e a t m e n to f3Ok 6 6 7m 2 I nt h i se x p e r i m e n t ，a p p l i c a t i o no f 3 0k 6 6 7m 2o f n i t r o g e ni n c r e a s e a e c o n o m i cy i e l d ，w h i l e6 0k 6 6 7m 2o f n i t r o g e ne n h a n c e dg r o w t hb u th a d l i t t l ei m p a c to ne c o n o m i cy i e l d A n dn i t r o g e na p p l i e da tt h er a t eo f1O k g 6 6 7 m 2 r e s u l t di nl o w e rb i 0 1 0 9 i c a ly i e l da n de c o n o m i c y i e l d K e yw o r d ：Z 切咒施口f 肠， N i t r o g e n ，C h l o r o p h y l lf l u o r e s c e n c e ， P h o t o s y n t h e s i s 4 浙江大学硕士毕业论文施氮水平对茭白生长及光合特性的影响 1 引言 第一章绪论 茭白( z 坛a 玎妇肠f 和f 缸m c z ) ，属多年生宿根性沼泽草本植物，原产中国，是 我国特有的水生蔬菜。古人称茭白为“菰”在唐代以前，茭白被当作粮食作物栽 培，其种子叫菰米或雕胡，是“六谷”( 稔、黍、稷、粱、麦、菰) 之一。目前， 在我国长江中下游流域的一些水资源较为丰富的地区，有大面积的茭白栽培。茭 白为多年生草本，常有根茎。秆直立，高9 0 1 8 0c m 叶鞘肥厚，长于节问，基 部者常有横脉纹；叶舌膜质，略成三角形，长达1 5m m ；叶片扁平而宽广，表面 粗糙，背面较光滑，长3 0 1 0 0c m ，宽1 0 2 0m m 圆锥花序大型，长3 0 6 0c m ， 分枝多簇生，开花时上举，结果时开展；雄小穗长O 1 5m m 两侧多少压扁，常 带紫色，常着生于花序下部开展或上繁荣昌盛的分枝上，脱节于小穗柄上，惟其 柄较细弱；颖退化不见；外稃先端渐尖或有短尖头，并有5 脉，厚纸质；花药 6 9m m ；雌小穗长1 5 2 5l 砌，外稃有芒长1 5 3 0m m ，内稃与外稃同质，常均有 3 脉，为外稃所紧抱；雄花中有6 枚发育雄蕊。颖果圆柱形，长约1 0m m 长 江流域，花、果期一般在1 0 1 1 月 目前生产中以蔬菜栽培的茭白是植株与茭白黑粉菌( 阶f f ，卿P J c “彪，z 幻P H e n l l ) 的共生体，黑粉菌的侵染使茭白花茎不能正常抽薹开花，形成膨大的肉 质茎供食用由于环境条件、栽培措施等因素的影响，每年有相当部分的茭白不 再膨大而变为“雄茭”，或者膨大肉质茎内部充满黑褐色孢子而变为“灰茭”，品 质恶劣，不能食用，给生产造成较大的损失。 茭白一般为无性繁殖春季气温5 以上时，休眠的分蘖芽和分株芽陆续萌 发生长，形成当年第一批新苗，要求水深1 0 2 0c m 。初夏开始进人分蘖阶段，当 新苗长出5 6 片叶后，在其基部左右两侧抽生分蘖；分蘖长大后，再生二次分蘖， 依此扩大株丛，形成强大的营养体系。此阶段要求气温保持2 0 3 0 ，水位保持 3 0 一6 0c m ，如果叶片大部被淹，则易引起死亡；要求土壤营养充足，以保持旺盛 生长。分蘖中期开始采收，采收期长达1 2 个月秋后要求水位渐浅，初冬以后 进入休眠( 赵有为，2 0 0 1 ) 茭白有秋产单季茭和秋夏双季茭两类。这两者均用分 浙江大学硕士毕业论文 施氮水平对茭白生长及光合特性的影响 株繁殖，长江流域单季茭在清明至谷雨分墩定植，夏秋双季茭可分春秋两季，春 栽在谷雨前后，秋栽在立秋前后 2 茭白的栽培 目前茭白生产上有多种栽培模式，其中露地单一茭白栽培技术有高山栽培技 术( 杨勇，2 0 0 1 ) 、冷水栽培技术( 何玲芳，2 0 0 4 ) 等，该技术能有效调节茭白的 供应季节。另外有茭白配合其他植物或动物的栽培模式，包括茭白套种蕹菜( 方 家齐，2 0 0 4 ) 、反季节茭白超甜玉米青花菜高效栽培模式( 黄结龙，2 0 0 8 ) 和茭 白田套养中华鳖( 翁丽青等，2 0 0 6 ) 等，这种套种套养技术可以提高土地利用率， 也是一种生物控制病虫害的好方法。还有设施栽培模式，目前运用最多的设施主 要为大棚、中棚和小棚，设施栽培一般用于茭白的早熟栽培。 我国目前许多作物施肥量都大于其生长所需。茭白田水中的氮素分布和其它 水田作物相类似，实际生产所施用的氮肥用量远远超过茭白生长所需。通过减少 化肥用量而改施有机肥可减少施肥后由暴雨引起的氮素径流流失和整个施肥期 3 0 的地下水渗漏流失，同时不影响茭白产量( 赵茜等，2 0 1 0 ) 。有研究表明秋茭 施氮量1 6 1 8k 6 6 7 m 2 、施钾量1 7 1 8k 6 6 7I n 2 、种植密度0 7 O 8m 2 穴最为适 宜；对夏茭施氮量控制在9 1 0k 拍6 7n 1 2 ，增施钾肥，种植密度维持在0 7 0 8m 2 穴较为适宜( 徐强等，2 0 0 4 ) 。 3 氮素与作物生长 氮是植物必需的营养元素，是植物体自身的组成物质如核酸、磷脂、辅酶、 某些维生素等化合物的构成成分。氮肥是作物施肥三要素之首，氮肥作为最重要 的农业生产投入品之一，为产量的大幅度提高做出了重要贡献。由于我国人多地 少，耕地资源紧张；培肥不够，肥力偏低；农村分散经营，缺乏科学施肥指导； 肥料产品结构不合理等原因造成了不合理施肥现象，其中氮肥过量施用的问题最 为突出。 6 浙江大学硕士毕业论文 施氮水平对茭白生长及光合特性的影响 3 1 氮肥与作物抗性物质关系 植物在正常情况下的酶促反应、叶绿体和线粒体的电子传递过程和一些低分 子有机物的自动氧化反应，都会产生活性氧和H 2 0 2 等活性物质，植物体内的 s O D ，P O D 和C A T 等保护酶能很快清除这些物质，使自由基维持在一个较低的 水平，以保护植物细胞膜不受伤害( 徐根娣，2 0 0 3 ) 。 关于氮素与保护酶之间的关系目前已有相关研究，对大豆不同品种( 俄亥俄 当代品种、辽宁老品种和辽宁当代品种) 的保护酶活性研究发现，当尿素施用量 为1 0 0k 刚2 时，不同大豆品种开花期叶片P O D 与C A T 活性不断增加。不同时 期品种问S O D 活性表现不同这些酶类活性提高，则大豆的抗逆能力提高( 张 瑞朋等，2 0 0 9 ) 研究氮素与酶类关系的除了以直接施用氮肥的形式外，还可通过N + 注入的 方法进行研究。对大豆幼苗而言，N + 注入量为6 5 1 0 1 6 7 8 1 0 1 6 N + c m 2 时，幼 苗的S O D 和C A T 活性最高，P O D 活性在小于5 2 1 0 MN + c n l 2 时活性恒定，大 于5 2x1 0 1 6 N + c m 2 时活性逐渐增大。6 5x1 0 1 6 N + c m 2 注入还可降低幼苗子叶中 的M D A 积累量和电解质外渗率，可削弱幼苗脂质过氧化作用以及提高其抗寒性 系( 郭金华等，2 0 0 3 ) 还有一种为根外喷肥，在小麦生育后期进行适量根外喷肥可以增加s o D 活 性，进而延缓植株的衰老( 李春喜等，2 0 0 0 ) 3 2 氮肥对作物产量和品质的影响 氮肥与作物产量和品质的关系十分密切，合理施氮肥能增加作物的产量和 品质( 周琴等，2 0 l O ；张炳勇等，2 0 1 0 ；付立东等，2 0 1 0 ；王林闯等，2 0 1 0 ；邓接楼 等，2 0 1 0 ) 。不同种类作物由于生长特性的差异，其对氮肥水平的要求不同，但 有一定的规律性，即随着氮肥水平的增加，作物产量和品质明显增加，超过一 定氮肥用量后，产量和品质则下降( 孙旭霞等，2 0 0 9 ；夏彦辉等，2 0 0 9 ；姜辉等， 2 0 1 0 ) 氮肥的施用量不仅在不同作物间不同，而且在同一作物不同品种间也有差 异。如3 个小麦品种的土壤基础肥力产量、最高产量及其施氮量的差异显著，尽 氮肥种类不同对作物生长和产量的促进效果也不同在三七植物上，其增产 顺序为酰氨态氮 硝态氮 氨态氮 硝态氮、氨态氮复合肥( 孙玉琴等，2 0 0 8 ) 。在 大豆上的研究表明施用铵态氮肥比酰氨态氮肥和铵态氮肥、酰胺态氮肥复合肥更 能够显著促进根瘤菌的生长，促进大豆生长，改善大豆籽粒品质( 谷秋荣等， 2 0 1 0 ) 。 作物产量和品质达到最大效果的需氮量并不一定统一，小麦氮肥施用量为 7 5 2 2 5k 耐，增施氮肥可同步提高籽粒产量、籽粒粗蛋白含量、湿面筋含量等 指标，而当氮肥施用量达3 0 0k g h 2 时，籽粒产量和评价指标下降，籽粒粗蛋白 含量和湿面筋含量增加，但增幅较小( 徐振江等，2 0 1 0 ) 。 氮肥对作物产量品质的影响还与其他肥料的施用有关：在富磷条件下，随供 氮量的增加，厚皮甜瓜第一雌花发育时间和果实成熟期相应延迟( 牛在垒等， 2 0 0 8 ) 。氮肥施用还与植物生长调节剂( 缩节胺、萘乙酸、防落素) 、密度各因子 之间对辣椒产量及品质影响存在显著的正交互作用或负交互作用( 曾长立等， 2 0 0 9 ) 。 3 3 氮肥施用与作物氮素利用效率的关系 氮肥施用与作物氮素的利用效率相关一般来说，随着施氮量的增加，作 物吸氮量和产量明显增加，但氮素利用率显著降低。如随施氮量的增加，小麦 对氮素的吸收效率和利用效率降低( 赵俊哗等，2 0 0 6 ) 作物的氮肥利用率与施 氮量和施时期有关，氮肥施用量过小过大，氮肥追施过早过迟，氮肥前中后期 运筹不合理，水稻的氮素利用率均不高，造成氮肥浪费甚至污染环境( 许仁良 等，2 0 0 5 ) 氮肥利用率不仅与施氮量和施时期有关，而且还受底肥和追肥比例 的影响，利用示踪技术研究不同施氮比例和时期对冬小麦氮素利用率影响，表 明增加底肥比例和分次追肥处理的植株氮素利用率较高( 赵广才等，2 0 0 0 ) 施 用氮肥形态也影响作物氮素利用效率，在施用纯氮量相等的条件下，小麦叶片 硝酸还原酶活性和成熟期之前植株各器官的含氮量均以酰胺态氮肥处理最高， 酰胺态氮肥处理小麦籽粒蛋白质含量和植株氮素利用效率显著高于硝态氮和铵 态氮肥处理( 董莉莉，2 0 0 8 ) 。提高氮素利用率不仅要考虑施用氮肥的形态，并 浙江大学硕士毕业论文 施氮水平对茭白生长及光合特性的影响 且配施一定量的复合肥增效剂能提高作物氮素利用率，节省氮肥投入。如一定 量的复合肥增效剂尽管不影响水稻植株生长和单季产量，但能提高其氮素利用 率( 田秀英，2 0 0 6 ) 3 4 氮肥对作物光合特性的影响 在氮肥施用量与叶绿素含量、光合速率、叶绿素荧光参数等关系方面已有诸 多研究( L o n ee ta 1 ，2 0 0 7 ；张炳勇等，2 0 1 0 ；阚学飞等，2 0 1 0 ) 施氮水平对光合特 性的各个指标影响效果不一如不同施氮水平之间，黑豆叶片的叶绿素含量和净 光合速率呈现明显的差异，而叶片蒸腾速率、气孔导度和胞间c 0 2 浓度，差异 不显著( 陈振武等，2 0 1 0 ) 。 不同植物种类叶绿素含量变化对氮肥种类的反应也不一致。研究不同形态氮 肥对玉米苗期叶绿素含量的影响，表明施用氨态氮植株叶片的叶绿素含量显著高 于硝态氮植株( 王正瑞，2 0 0 9 ) 。追施不同种类的氮肥，甜椒叶片的叶绿素含量和 光合速率与不追肥相比都有显著的提高，但不同氮肥处理间没有显著差异( 王林 闯等，2 0 1 0 ) 。 作物不同生育期进行氮肥处理，对叶片光合性能也有影响。不同生育期氮肥 处理的黑豆叶片叶绿素含量，净光合速率，蒸腾速率、气孔导度和胞间C 0 2 浓 度等的变化有差异( 陈振武等，2 0 1 0 ) 而追施氮肥对小黑麦叶绿素含量、净光合 速率、蒸腾速率等指标有影响( 黄婷等，2 0 0 9 ) 。 氮肥对同一作物不同品系的光合效率的影响效果不同。对叶色深绿的超绿水 稻S N l 9 6 、浅绿叶色水稻S N 0 7 0 1 5 和常规叶色品种丰锦的叶绿素含量指数 ( C C I ) 、光合特性、叶绿素荧光特性和生理特性进行分析表明，氮肥对3 个材料 的c c I 都有显著影响，但对超绿水稻的影响程度明显小于其他两个品种( 品系) ； 超绿水稻S N l 9 6 的光合速率受氮肥影响较小，在较低的氮肥水平下仍具有较高 的光合速率( 阚学飞等，2 0 1 0 ) 。 3 5 氮肥与作物矿质元素含量的关系 氮素作为一种矿质元素，与作物其它的矿质元素含量相关。氮肥对不同种类 的作物矿质元素含量的影响有差异，氮素供应水平对青菜N 、P 、K 、C a 、C u 、 9 浙江大学硕士毕业论文 施氮水平对茭白生长及光合特性的影响 z n 、F e 、B 含量均有显著影响( 艾绍英等，2 0 0 1 ) ，但是N 肥的施用对春小麦锰 的吸收累积无显著影响，对N 、P 、K 、S 、C a 、M g 、F e 、C u 、Z n 的吸收累积量 有显著影响( 邵兴华等，2 0 0 5 ) 氮肥对同一作物的不同品种间矿质元素含量的影响有显著差异。2 2 个小麦 品种( 系) 对比研究中，小麦籽粒Z n 、F e 、M n 、C u 的积累量存在极显著的品种间 差异氮肥施用提高了籽粒Z n 、C u 的积累量，抑制了M n 的含量。氮肥与品种 的互作对籽粒微量元素的含量和积累量具有显著的影响作用。除F e 之外，籽粒 z n 、M n 、C u 含量和积累量均以氮肥的影响作用最大，其次是品种因素和品种与 氮肥二者的互作( 姜丽娜等，2 0 0 9 ) 。 氮肥对矿质元素的影响，结合其它肥料的施用能达到更好的效果。紫 花苜蓿中氮、磷、钾肥配施效果显著优于单施，能提高铁、锰、铜、锌、 钼、硼、钴、硒等微量元素的含量和累积量( 胡华锋等，2 0 1O ) 。氮肥施用 于青菜中对M g 含量无影响，但是在配施钾肥时能影响M g 的含量( 艾绍英 等，2 0 0 1 ) 3 6 氮肥与作物病虫害抗性 氮素与作物发病程度也有相关性。随氮肥用量的增加，稻曲病的病穗率、病 粒率呈现一定量的上升( 胡立冬等，2 0 1 0 ) ，小麦纹枯病明显加重( 井长勤，2 0 0 4 ) 。 不施肥的水稻，不论防治与不防治，稻飞虱、稻纵卷叶螟、三化螟以及纹枯病的 危害都最轻，病虫害造成的产量损失率随施氮量的增加而显著增加( 黄炳超等， 2 0 0 6 ) ，在油菜中同样发现施氮量、病株率、病情指数、产量损失率间呈极显著 正相关( 任廷波等，2 0 0 5 ) 。 4 本研究的意义 茭白是我国的一种重要水生蔬菜，具有很高的经济价值，在长江中下游流域 大量栽培。其可食部分膨大茎具有很高的食用和药用保健价值：含较多的碳水化 合物、蛋白质、脂肪等，能补充人体的营养物质，具有健壮机体的作用；含有丰 富的维生素，有解酒醉的功用；嫩茭白的有机氮素以氨基酸状态存在，味道鲜美， 营养价值较高，容易为人体所吸收。目前对茭白与氮肥关系的研究仅徐强等 l O 浙江大学硕士毕业论文施氮水平对茭白生长及光合特性的影响 ( 2 0 0 4 ) 报道了一些关于有效分蘖数、单茭重及产量方面的研究目前还没有有 关施氮肥对茭白各个特性及更深入研究的报道，本试验研究施不同分量的氮肥对 茭白农艺性状、叶绿素含量、光合特性、叶绿素荧光参数、产量的影响，以期为 茭白高产高效栽培提供依据，同时对其它作物的相关研究有参考意义 浙江大学硕士毕业论文 施氮水平对茭白生长及光合特性的影响 第二章氮肥对茭白生长特性及产量的影响 氮素是土壤肥力中最活跃的因素。施用氮肥是影响作物产量及作物氮素吸收 的重要栽培措施，能够产生较大的经济效益目前我国为世界第一氮肥消费大国， 但是有报道我国一些作物氮肥利用率较低，造成了诸多资源浪费、环境污染以及 生态失衡等严重问题( 汪华，2 0 0 6 ；黄明蔚，2 0 0 7 ) ，合理的施氮肥有利用提高 氮肥利用率、提高茭白茭白经济产量和品质。同时，氮是构成蛋白质的主要成分， 也是植物生长发育所必须的“三要素”之一，深刻影响着植物的生长发育，是与 产量和品质最密切的营养元素。植物生长形态指数能直观反映不同氮肥处理后茭 白生长状态。本试验中所测定的生长发育指数包括株高、单墩总叶长、单墩叶数、 叶宽、叶厚、分蘖数及含水率。通过对各个性状的测量统计，可以明确不同氮肥 量对茭白生长影响。 氮素代谢在植物的新陈代谢中占主导地位。植物组织中有机氮化物的含量随 着植物的生理状况及环境条件的不同而发生变化。所以测定其含量，对研究植物 的氮素吸收、运输和代谢规律，以及确定农产品的品质、营养价值等具有一定意 义。本试验测定茭白叶片及茭白肉质茎的总氮含量及茭白产量，以期得到施用不 同量氮肥对茭白产量影响的结果，探讨施氮最佳水平 1 材料与方法 1 1 试验材料 供试茭白品种为“浙茭2 号”“浙茭2 号”茭白是由原浙江农业大学于1 9 9 0 年育成，为双季茭白中熟品种。田间植株高度1 5 0c m ，单株有效茭蘖1 2 1 5 个， 夏茭肉茭长1 5c m 左右，单株夏茭净茭重9 7 2g ；秋茭肉茭长2 0c m 左右，单株 秋茭净茭重7 5g 茭形较短而圆胖，表皮光滑、洁白、质地细嫩，无纤维质，味 鲜美。田间生长势较强，叶色青绿坚挺，抗逆性强，适应性广，优质，高产 1 2 试验设计 试验在浙江大学华家池校区农场进行，采用水泥池栽培，土壤取自浙江大学 1 2 浙江大学硕士毕业论文施氮水平对茭白生长及光合特性的影响 华家池校区农场水生蔬菜试验田，土壤的营养成分为：有机质含量为5 1 9g 瓜昏 全N 含量2 6 5g l ( g 、速效N 含量2 0 8 6m g l ( g 、速效P 含量2 6 8m g 瓜g 和速效K 含量6 3 3m g l ( g 。水泥池均按3 0c m 厚度铺设到试验水泥池，每水泥池长5 0m 、 宽1 2m ，灌水至4 0c m ，是水层厚约1 0c m ，备用，并在试验过程中保持该水位。 5 月中旬，将“浙茭2 号”的小墩定植于水泥池中，每小墩5 支小苗，每池中各 栽2 0 墩，小墩间距为8 0c m 5 0c m 。待茭白返青成活、长出新叶后，施氮肥处 理，以尿素为氮肥来源。设置施肥量为( 1 ) 对照( 不增施尿素) ；( 2 ) N 1 ( 增 施尿素1 0k 6 6 7r n 2 ) ；( 3 ) N 2 ( 增施尿素3 0k 6 6 7m 2 ) ；( 4 ) N 3 ( 增施尿素 6 0k 6 6 7m 2 ) 1 3 取样分析与测定方法 1 3 1 株高测量 统计每小墩植株高度，以泥土界面到该株最长叶为株高，施氮肥前统计一次， 以后每周统计一次，共6 次，每次统计重复1 0 次 1 3 2 叶片数统计 统计每小墩所有叶片数目，施氮肥前统计一次，以后每周统计一次，共6 次， 每次统计次重复1 0 次 1 3 3 叶片长度测量 统计每小墩所有叶片长度，施氮肥前统计一次，以后每周统计一次，共6 次， 5 次重复。 1 3 4 叶片宽度测量 测量每小墩第三叶最宽处，施氮肥前统计一次，以后每周统计一次，共6 次，2 0 次重复，测量工具为游标卡尺。 浙江大学硕士毕业论文 施氮水平对茭白生长及光合特性的影响 1 3 5 叶片厚度测量 测量每小墩第三叶厚度，施氮肥前统计一次，以后每周测量一次，共6 次， 统计每次重复3 次，所用测量工具为游标卡尺，每次测量时以5 片叶叠加测量， 然后求均值得到单片叶厚。 1 3 6 分蘖数统计 统计每小墩所有分蘖数，施氮肥前统计一次，以后每周统计一次，共6 次， 每次统计重复1 0 次 1 3 7 叶片含水率测定 每次取每墩主孽第3 叶，施氮肥前取一次，以后每周取一次，共6 次，每次 设3 个重复，分别测定其鲜重和干重，计算出含水率。所用仪器有电子天平和恒 温烘箱。 1 3 8 含氮量的测定 1 3 8 1 叶片及肉质茎取样 茭白叶片取每墩主孽第3 叶，施氮肥前取一次，以后每周取一次，共6 次。 在茭白肉质茎成熟时取叶片一次并采收茭白肉质茎。以上材料经恒温烘箱1 0 5 杀青3 0m i n 后，调至8 0 烘干2 4h ，然后磨粉检测总氮含量 1 3 8 2 叶片及肉质茎总氮含量测定 采用凯氏定氮法 1 3 8 3 试剂和材料 硫酸铜( C u S 0 4 5 H 2 0 ) ，硫酸钾( K 2 S 0 4 ) ，硫酸( H 2 s 0 4 密度为1 8 4g L ) ， 硼酸( H 3 8 0 3 ) ，甲基红指示剂( C 1 5 H 1 5 N 3 0 2 ) ，溴甲酚绿指示剂( c 2 l H l 4 B r 4 0 5 S ) ， 亚甲基蓝指示剂( C 1 6 H 1 8 C l N 3 S 3 H 2 0 ) ，氢氧化钠( N a O H ) ，9 5 乙醇( C 2 H 5 0 H ) 。 1 4 浙江大学硕士毕业论文 施氮水平对茭白生长及光合特性的影响 硼酸溶液( 2 0g L ) ：称取2 0g 硼酸，加水溶解后并稀释至1 0 0 0m L 。 氢氧化钠溶液( 4 0 0 L ) ：称取4 0g 氢氧化钠加水溶解后，放冷，井稀释至 1 0 0m L 。 硫酸标准滴定溶液( O 0 5 0 0m o l L ) 或盐酸标准滴定溶液( 0 0 5 0 0m o l L ) 。 甲基红乙醇溶液( 1g L ) ：称取O 1g 甲基红，溶于9 5 乙醇，用9 5 乙醇 稀释至1 0 0m L 亚甲基蓝乙醇溶液( 1 L ) ：称取0 1g 亚甲基蓝，溶于9 5 乙醇，用9 5 乙醇稀释至1 0 0m L 溴甲酚绿乙醇溶液( 1g L ) ：称取O 1 9 溴甲酚绿，溶于9 5 乙醇，用9 5 乙醇稀释至1 0 0m L 混合指示液：2 份甲基红乙醇溶液与l 份亚甲基蓝乙醇溶液临用时混合。也 可用1 份甲基红乙醇溶液与5 份溴甲酚绿乙醇溶液临用时混合。 1 3 8 4 仪器和设备 天平( 感量为1m g ) ，凯氏定氮仪。 1 3 9 生物产量及经济产量统计 茭白成熟后每墩地上部全部收割，称量生物产量；然后单独从每墩中收获茭 白可食用部分即肉质茎称量经济产量。 1 3 1 0 数据统计分析方法 试验数据采用D P S 分析软件进行分析。用D u n c a n s 新复极差法进行多重比 较，5 水平差异 2 试验结果与分析 2 1 氮肥对株高的影响 图1 为施氮肥对茭白株高的影响。结果表明几种氮肥施用量对茭白株