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干旱区绿洲灌溉条件下轮台白杏丰栽培研究

作　者: 王世伟
导　师: 潘存德
学　校: 新疆农业大学
专　业: 果树学
关键词: 轮台白杏 叶片 营养诊断 光谱分析 开心形 盛花期 坐果率 产量
分类号: S662.2
类　型: 博士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


轮台白杏（Armeniaca vulgaris cv. Luntaibaixing）是原产于新疆南疆盆地轮台县境内古老的地方优良品种，为制干、鲜食和开口杏核加工兼用品种。因其抗寒、抗旱、耐盐碱等优良的生物学特性，现已成为南疆盆地特色林果产业发展的杏主栽品种。在绿洲灌溉条件下，长期以来由于缺乏对轮台白杏生长发育树体营养需求和光能需求的系统研究，导致其产量普遍较低且不稳定、果实品质参差不齐。为此，本论文以干旱区绿洲灌溉条件下人工栽种的盛果期轮台白杏为研究对象，以轮台白杏生长发育过程中的树体营养和光能需求为出发点，采用田间试验与采样分析相结合的方法，从轮台白杏的根系时空分布、树体营养水平与诊断指标、光响应与光合作用日变化、高光效树冠结构、产量与品质调控以及间作巷道间作物冠层光合有效辐射水平等方面进行了研究，主要研究结果如下：通过对干旱区绿洲灌溉条件下树龄5a、10a和15a轮台白杏根系的空间分布研究表明，轮台白杏的根系主要由细根（d≤1mm）构成，中粗根（1＜d≤2mm）和粗根（d＞2mm）所占比例较小，树龄5a、10a和15a轮台白杏细根长度分别占根系总长度的90.9%、88.4%和79.9%。随树龄的增长，根长密度增加，不同径级根长密度均为15a＞10a＞5a。在垂直方向上，轮台白杏的根长密度呈现出先增加后减小的分布趋势，且各土层根系生物量密度差异显著，树龄5a、10a、15a轮台白杏根系生物量密度分布较集中的区域分别为距离树干200cm以内的30～80cm、30～100cm和30～100cm深度土层。轮台白杏根系的水平分布特征为距离树干越远根系生物量密度越小，且距树干不同距离处的差异显著。以轮台白杏地理标志产品保护产地轮台白杏生产园为总体，在对其土壤肥力综合评价的基础上，采用DRIS方法，研究建立了轮台白杏DRIS叶营养诊断指标体系。与此同时，基于光谱分析，研究构建了轮台白杏叶片营养元素浓度光谱估算模型。轮台白杏营养诊断指标包括3个营养元素浓度指标和19个营养元素浓度比值指标。叶片中各营养元素浓度的适宜值范围分别为：N（22.95～26.77）g/kg、P（0.89～1.61）g/kg、K（25.73～29.52）g/kg、Ca（25.95～34.41）g/kg、Mg（7.58～8.15）g/kg、Fe（66.74～133.66）mg/kg、Mn（10.24～14.72）mg/kg、Cu（12.45～14.51）mg/kg、Zn（47.77～71.42）mg/kg。生产园轮台白杏树体中N、Ca、Fe、Cu、Zn元素主要以缺乏为主，P、K、Mg、Mn元素供应充足。叶片中的营养元素浓度可通过其光谱反射率进行估算，与营养诊断指标结合可实现对轮台白杏树体营养状况适时、无损、快速的物理诊断。通过田间控制性试验证明，轮台白杏盛花期人工辅助授粉、喷施植物生长调节剂和喷施肥料等人工辅助措施均能提高轮台白杏座果率，改善其果实品质，并且农药残留均未超出国家规定的标准。以提高轮台白杏坐果率为目标，人工喷雾授粉或喷施0.2g/L多效唑或喷施复合肥料（硼酸2.1872g/L、尿素7.0402g/L、白糖2.5g/）+多效唑（0.2g/L），轮台白杏座果率分别达到19.94%、8.02%、11.26%。以提高轮台白杏果实品质为目标，喷施赤霉素（100～150mg/L）或多效唑（200mg/L）可显著提高果实可溶性固形物、维生素C、总糖含量和单果重，降低总酸含量；喷施复合肥（硼酸4.1935～4.6286g/L、尿素6.2429～6.6200g/L、白糖2.5g/L）+多效唑（0.2g/L），在显著改善果实品质的同时，坐果率达到7.76%～8.14%。通过田间活体测定和光响应曲线拟合及光合作用参数估算，轮台白杏的光补偿点介于16～56μmol·m-2·s-1之间，饱和光强介于964～1456μmol·m-2·s-1之间，并且随着轮台白杏果实的发育成熟，叶片光补偿点呈现下降趋势，最大净光合速率和光饱和点呈现上升趋势。在新疆南疆盆地高温、高光照、低空气湿度绿洲灌溉条件下，轮台白杏存在由非气孔因素引起的光合“午休”现象。通过田间采用等体积树冠立体分隔法对15°、30°、45°和60°4种主枝开张角度轮台白杏开心形树形冠内叶面积指数、光分布格局的时节变化和产量特征研究表明，随着主枝开张角度的增大，冠内无效光区所占比例减小，并且单株产量和亩产随主枝开张角度的增大而增加，60°主枝开张角度的树形其单株产量和亩产都极显著高于15°、30°、45°主枝开张角度的树形。采用光合有效辐射时空窗理论和方法对与粮棉间作条件下轮台白杏间作巷道的间作物冠层光合有效辐射研究表明，间作物冬小麦和棉花不同生育时期饱和和非饱和光合有效辐射时空窗随杏树株行距的增加呈现增大的趋势（4m×6m＞3m×6m＞2m×6m＞3m×5m＞3m×4m），并且行距是影响时空窗大小的主要因素。

全文目录


摘要  5-7
Abstract  7-26
第1章 引言  26-46
  1.1 研究目的与意义  26-29
  1.2 国内外研究进展  29-43
    1.2.1 果树的根系分布研究进展  30-31
    1.2.2 植物的营养诊断研究进展  31-33
    1.2.3 植物的光谱诊断研究进展  33-36
    1.2.4 果树的花果调控研究进展  36-39
    1.2.5 果树的树冠结构和光分布研究进展  39-41
    1.2.6 果农间作系统内部的光环境研究进展  41-43
  1.3 研究目标、研究内容及技术路线  43-46
    1.3.1 研究目标  43
    1.3.2 研究内容  43-44
    1.3.3 技术路线  44-46
第2章 研究区概况与研究对象  46-54
  2.1 研究区概况  46-48
    2.1.1 地形地貌  46
    2.1.2 气候状况  46-47
    2.1.3 水文特征  47
    2.1.4 土壤状况  47
    2.1.5 社会经济状况  47-48
  2.2 研究对象  48-54
    2.2.1 轮台白杏的开花结实特性  48-52
    2.2.2 轮台白杏对环境条件的要求  52-54
第3章 轮台白杏根系的空间分布  54-66
  3.1 材料与方法  54-56
    3.1.1 试验材料  54
    3.1.2 研究方法  54-56
    3.1.3 数据处理  56
  3.2 结果与分析  56-63
  3.3 小结与讨论  63-66
第4章 轮台白杏 DRIS 叶诊断指标体系的建立与树体营养化学诊断  66-86
  4.1 材料与方法  66-68
    4.1.1 样园选择  66-67
    4.1.2 样品采集  67
    4.1.3 样品分析  67-68
    4.1.4 数据处理  68
  4.2 结果与分析  68-83
    4.2.1 轮台白杏生产园土壤肥力综合评价  68-74
    4.2.2 轮台白杏 DRIS 叶诊断指标体系与生产样园树体营养化学诊断  74-83
  4.3 小结与讨论  83-86
第5章 轮台白杏叶营养元素浓度的光谱估算与树体营养物理诊断  86-131
  5.1 材料与方法  86-89
    5.1.1 试验材料  86
    5.1.2 试验设计  86-88
    5.1.3 数据采集  88
    5.1.4 数据处理  88-89
  5.2 结果与分析  89-127
    5.2.1 轮台白杏叶片营养元素浓度分析  89-91
    5.2.2 不同 N、P、K 处理水平轮台白杏叶片光谱特征曲线及差异性分析  91-98
    5.2.3 轮台白杏叶片营养元素浓度与光谱反射率的相关性及光谱估算模型  98-126
    5.2.4 轮台白杏树体营养物理诊断  126-127
  5.3 小结与讨论  127-131
第6章 轮台白杏的产量与品质调控  131-149
  6.1 材料与方法  131-134
    6.1.1 试验材料  131
    6.1.2 试验设计  131-133
    6.1.3 数据采集  133-134
    6.1.4 数据处理  134
  6.2 结果与分析  134-147
    6.2.1 人工辅助授粉对轮台白杏产量和品质的影响  134-136
    6.2.2 喷施植物生长调节剂对轮台白杏产量和品质的影响  136-141
    6.2.3 喷施复合肥料对轮台白杏产量和品质的影响  141-144
    6.2.4 喷施“复合肥料+多效唑”对轮台白杏产量和品质的影响  144-147
  6.3 小结与讨论  147-149
第7章 轮台白杏的光合特性  149-157
  7.1 材料与方法  149-151
    7.1.1 试验材料  149
    7.1.2 数据采集  149-150
    7.1.3 数据处理  150-151
  7.2 结果与分析  151-155
    7.2.1 轮台白杏光合作用的光响应曲线拟合与光合作用参数估算  151-152
    7.2.2 轮台白杏光合作用的光响应过程  152-153
    7.2.3 轮台白杏光合作用的日变化及生理参数  153-155
  7.3 小结与讨论  155-157
第8章 轮台白杏开心形树形冠内的光分布  157-175
  8.1 材料与方法  157-160
    8.1.1 试验材料  157-159
    8.1.2 数据采集  159-160
    8.1.3 数据处理  160
  8.2 结果与分析  160-172
    8.2.1 轮台白杏开心形树形冠内叶面积指数分布  160-166
    8.2.2 轮台白杏开心形树形冠内透光率分布  166-172
    8.2.3 轮台白杏开心形树形的产量  172
  8.3 小结与讨论  172-175
第9章 轮台白杏与农作物间作系统内的光环境  175-187
  9.1 材料与方法  175-177
    9.1.1 样园选择  175-176
    9.1.2 数据采集  176
    9.1.3 数据处理  176-177
  9.2 结果与分析  177-184
    9.2.1 间作系统光合有效辐射时空窗及其度量方法  177-179
    9.2.2 轮台白杏与粮棉间作系统间作物光合有效辐射时空窗的变化  179-184
  9.3 小结与讨论  184-187
第10章 结论与展望  187-189
  10.1 结论  187-188
  10.2 创新点  188
  10.3 研究展望  188-189
参考文献  189-206
致谢  206-207
作者简介  207-208

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中图分类: > 农业科学 > 园艺 > 果树园艺 > 核果类 > 杏
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