农学硕士论文：外源赤霉素对甜瓜幼苗建成与产量形成的影响

添加时间：2017-11-15 18:55:08 浏览:次作者：

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1 文献综述

1.1 研究目的和意义

甜瓜（Cucumis melo L.）在植物学分类上属于葫芦科、甜瓜属，一年蔓生草本植物[1]。甜瓜在我国有非常悠久的栽培历史，在国内和国外的市场上都有着非常重要的经济价值[2]。薄皮甜瓜由于其口感香甜、香味浓厚，深受人们的喜欢和爱戴，是深受人们喜欢的夏季瓜果[3]。我国作为甜瓜的主要生产国，无论是种植面积还是产量方面都是位居世界第一[4]。现今人们的经济状况越来越好，消费者关于甜瓜在产量方面和营养品质等方面要求也在逐步的增加，因此，研究采用何种措施提高甜瓜产量具有重要的意义。近些年来由于设施栽培在不断的推广，造成了一系列的问题，如作物的种类出现单一性，种植上出现地域化，农业的复种指数高等，这些问题的出现导致了农业发展中的一大难题即连作障碍[5]。连作障碍分布的地域范围十分广泛，涉及到了水稻[6]、玉米[7]、小麦[8]、大麦[9]、高粱[10]等主要的粮食作物以及大多蔬菜作物[11-15]。经过连作的黄瓜、番茄以及辣椒等，根部出现严重的疾病如枯萎病和根结线虫等，导致了瓜秧出现早衰、产量逐渐下降、经济效益明显下滑。连作障碍对郁金香、非洲菊、百合等观赏类的园艺植物的影响也十分的严重[16-18]。经过连作的郁金香易造成种球出现退化，在土壤中存在的病菌加速繁殖，进而导致了植株的矮小、叶片的腐烂、枯萎等一些现象的出现[16]。其中在设施栽培中作为主要蔬菜之一的甜瓜，也同样的面临着连作障碍这一问题。导致连作障碍发生的原因有很多。在 1983 年日本浅岛将导致连作障碍发生的原因归为五类因素：（1）土壤中的养分缺乏；（2）土壤各种类的反应异常；（3）土壤的化学性质恶化；（4）从植物的体内来的有害物质；（5）土壤中微生物的变化[19]。国内的一些学者认为导致连作障碍发生的原因有：土壤的养分比例失调，分布的不均衡；土壤的结构发生变化，土壤的盐渍化以及酸化板结的程度加剧；作物的残渣和根系的分泌物对植物产生的毒害作用。对于连作障碍这一问题，防治措施有很多，如：通过合理的土壤耕作和管理、无土栽培、嫁接、生物防治等办法，但是目前对于连作障碍的根治办法尚未能发现。连作障碍的产生，致使植物的生长和发育受到影响、病虫害频繁的出现、产量逐渐下滑、品质持续下降等问题，已经在农业的生产实践中成为一个十分严重的问题。

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1.2 国内外研究动态和趋势

甜瓜因其果实香甜，营养价值高，且具有良好的保健和护肤等功效，深受各层次及年龄阶段的消费者喜爱，是世界上各个国家普遍栽培的一种瓜类作物。甜瓜主要的栽培方式为露地栽培[25]。我国作为甜瓜的主要生产国，总面积约为 600 万亩在世界甜瓜的总种植面积上占到了 45%、产量约为 1250 万 t 在世界甜瓜的总产量上占到了 55%左右[26-27]。根据国家的西甜瓜产业技术体系的信息平台给我们提供的数据，2012 年在我国甜瓜的产业总值已经达到了2500亿元以上，在种植业的总产值上约占到6%[28]。我国甜瓜的种植总面积在2011年为 39.7 万 hm2，是 1996 的 2.61 倍，在 2011 年我甜瓜的总产量为 1278.5 万 t，与 1996年甜瓜的总产量相比，是它的 3.52 倍，增长率在十五年间每年已达到了 8.74%[29]。其中在我国黑龙江省是薄皮甜瓜的主产区和育种基地[30]。迄今为止，在我国甜瓜的消费和需求量与世界的人均量相比而言，是其 2～3 倍，在我国夏季瓜果类市场总量大约占到了的 50%以上[31]。甜瓜的种植已是增加农民的收入重要方式，同时甜瓜种植也是中国甜瓜产业加快行业发展，甜瓜产业的重要性也在随之逐步的增加[27]。连作是指在同一块地里连续两茬以上种植同种或同科的作物。连作以后的作物，即使在正常的管理情况下，也会出现植株长势变弱，产量和品质下降的现象，对于这种现象称之连作障碍[32]。不同的国家关于连作障碍的叙述存在着不同，在欧美称它为再植问题[33-34]，而日本则称它为忌地现象[[35]，而在我国被称其为重茬问题[36]。连作障碍在果树中，最为严重的是无花果、枇杷，其次是草莓、桃、苹果等，而核桃、柑桔等则相对较轻[37]。在蔬菜中特别是关于设施蔬菜的连作障碍现象近几年来的报道最多，其中最为常见要属番茄[38-40]、辣椒[41-43]等茄果类的作物和黄瓜[44-45]、西瓜[46]等瓜类的作物；此外，马铃薯[47-48]等蔬菜同样能产生连作障碍这一问题。而在观赏园艺作物方面相对研究的较少，仅仅在菊花[49]、麦冬[50]、黑麦草[51]等方面有些少量的报道。连作障碍是一个世界级的难题，尤其是伴随园艺的产业不断发展以及传统的农业逐渐的走向现代化[52]。在栽培面积较大的发达国家里，可以通过利用现代化的农业科学技术的方式来进行预防，在中国，由于农业人员缺少对连作障碍的认知，同时由于栽培的方法和管理的制度较差，导致连作障碍逐步的成为制约农业不断发展的一个问题[53]。

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2 材料与方法

2.1 试验材料

薄皮甜瓜品种：金妃。连作土为同一大棚同一地块连续三年种植甜瓜的地块，轮作土为同一大棚同一地块连续三年内分别种植了番茄、白菜和圆葱的地块。土壤的基本农化性状详见表 2-1。苗期试验采用双因素裂区设计，裂区试验中主因素是栽培制度，连作（successioncropping）简称 S，轮作（rotation）简称 R。副因素是赤霉素（gibberellin）浸种浓度，分别为 G0（0mg·L-1）、G1（20mg·L-1）、G2（40mg·L-1）、G3（80mg·L-1）。一共设置 8个试验处理，如表 2-2 所示。苗期试验采用育苗盘（长度×宽度×高度 = 50cm×34cm×12cm）试验法，各处理均播种 3 盘，共计 24 盘，每盘播种 200 粒种子。

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2.2 田间试验设计

当甜瓜幼苗长到三叶一心时，选取长势一致的健壮苗定植于黑龙江八一农垦大学农学院塑料大棚内。田间试验采用双因素裂区试验设计，如表 2-3 所示，裂区试验中主因素是栽培制度，即 R 和 S。副因素是赤霉素叶面喷施浓度，分别为 T0（0mg·L-1）、T1（20mg·L-1）、T2（40mg·L-1）、T3（80mg·L-1）。田间试验采用低畦栽培，畦面宽 1.0m，畦底宽 1.5m，畦长 6m，畦面坡降为 1∶100，畦深 10cm。每个处理设置 3 个栽培畦即 3 次重复。栽培畦内甜瓜采用双行定植，每行定植 15 株，株距 40cm，行距 60cm。栽培大棚定植前一次性施足基肥，有机肥 5000kg·hm-2，磷酸二铵 15kg·hm-2，硫酸钾 40kg·hm-2，尿素 40kg·hm-2。生育期间进行田间管理，中耕除草，预防病虫害发生。当甜瓜幼苗长到 4 片叶时掐尖，保留 2 个侧蔓，采用双侧蔓整枝方式，进行吊蔓管理。于甜瓜侧蔓 7 片叶片时进行叶面喷施，在叶面喷施后第一个雌花进行授粉留果，以后每隔 3 片叶留一个果实，直至果实成熟。

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3 结果与分析.....11

3.1 外源赤霉素对幼苗期甜瓜生长发育、物质积累量和生理代谢的影响 ..........11

3.1.1 外源赤霉素对幼苗期甜瓜形态指标的影响 ...........11

3.1.2 外源赤霉素对幼苗期甜瓜物质积累量的影响 .......11

3.1.3 外源赤霉素对幼苗期甜瓜生理指标的影响 .......... 25

3.2 外源赤霉素对开花结果期甜瓜生理指标的影响 .......... 43

3.3 外源赤霉素对甜瓜产量的影响 ........... 51

4.1 结论.......... 57

4.1.1 幼苗期外源赤霉素对甜瓜生长发育、物质积累量和生理代谢的影响 ........... 57

4.1.2 开花结果期外源赤霉素对甜瓜生理代谢的影响 ........... 57

4.1.3 开花结果期外源赤霉素对甜瓜产量的影响 .......... 57

4.2 讨论......... 58

3 结果与分析

3.1 外源赤霉素对幼苗期甜瓜生长发育、物质积累量和生理代谢的影响

在轮作条件下，播种后 10d，R2、R3 甜瓜幼苗株高均显著高于 CK1，R1 与 CK1 之间差异不显著，播种后 15~30d，R1、R2、R3 甜瓜幼苗株高均显著高于 CK1，其中 R2 甜瓜幼苗株高始终高于 R1 和 R3，R2 对轮作下甜瓜幼苗株高促进作用最大。在连作条件下，播种后 10d，S2、S3 甜瓜幼苗株高均显著高于 CK2，S1 与 CK2 之间差异不显著，播种后15~30d，S1、S2、S3 甜瓜幼苗株高均显著的高于 CK2，其中 S2 甜瓜幼苗株高始终高于 S1和 S3，S2 对连作下甜瓜幼苗株高促进作用最大。由此可知，G2 即 40mg·L-1外源赤霉素处理对不同栽培制度下甜瓜幼苗株高均有显著的促进作用。播种后 10d，R2、R3、S2 之间差异不显著，R2 显著的高于 R1、S3、S1、CK1、CK2，R3、S2 显著的高于 S1、CK1、CK2，S1 与 CK1、CK2 之间均无显著性差异；CK1、R1、R2、R3 分别与 CK2、S1、S2、S3 相比，轮作条件下甜瓜幼苗的株高均高于对应浓度外源赤霉素处理下连作条件下的甜瓜幼苗株高，提高幅度分别为 4.90%、3.65%、4.01%、5.48%。播种后 15d，R2 显著的高于 R3、S2、R1、S3、S1、CK1、CK2，R3、S2、R1 之间差异不显著，R3、S2、R1 显著的高于 S3、S1、CK1、CK2，S3 与 S1 之间差异不显著，S3、S1 显著的高于 CK1、CK2，CK1 与 CK2 之间差异不显著；CK1、R1、R2、R3 分别与 CK2、S1、S2、S3 相比，轮作条件下甜瓜幼苗的株高均高与对应浓度外源赤霉素处理下连作条件下的甜瓜幼苗株高，提高幅度分别为 4.68%、10.12%、8.27%、8.96%。