亏缺灌溉对基质培辣椒生长、产量和品质及辣椒素合成的影响

【摘要】当前,无土栽培已经在全世界广泛应用于园艺生产过程中。沙子,因其价格低廉、来源广泛、操作处理简单而成为无土栽培生产中的一种重要的基质材料。但是沙子作为无土栽培基质的理化性质较差,尤其是持水性能较差,所以一般需要和其他材料混配使用。大量的农作物秸秆废弃物材料(如棉杆)经过堆腐处理后可以成为一类很好的可循环再利用的无土栽培基质材料,与沙子进行合理混配后,可以很好的改善沙子的理化性能。针对水资源的紧缺以及用水效率低下等现实状况,近年来亏缺灌溉作为一种节水型灌溉方式受到了越来越多的重视。这种灌溉方式可在经济和资源两方面起到节水降耗的作用。辣椒(Capsicumannuum),富含多种抗氧化成分(如维生素C),同时也是辣椒素的唯一来源。辣椒果实中辣椒素的主要成分为辣椒碱和二氢辣椒碱。本研究的目的在于筛选棉杆和沙子用于辣椒无土栽培基质的合理配比,同时研究亏缺灌溉对于辣椒果实生长指标、品质指标,对Vc和辣椒素在果实生长不同时期的合成和积累的影响,以及对csy1基因(控制编码果实中辣椒素合成的基因)的表达的影响,从而为辣椒优质无土栽培生产提供一些科学依据。共设置4个灌水处理——T1：100%灌水(对照,灌水量为100%基质饱和持水量)；T2.85%；T3.70%以及T4：55%灌水处理(T2,T3和T4作为亏缺灌溉处理)。主要研究内容和结果如下：1、在沙子中添加不同比例的腐熟棉杆可以不同程度的改善沙子的理化性状。其中,最优配方为腐熟棉杆+沙子(1：1,v/v),混配基质主要物理性质为：容重(BD)为1.04g/cm3,通气孔隙(AS)14.34%,持水孔隙40.11%,总孔隙度54.45%；主要化学性质为：pH7.86,EC值1.18mS/cm,总有机碳(TOC)84.42g/kg,总氮8.41g/kg,有机质145.55g/kg,碳氮比10.05。混配基质理化性状符合优良无土栽培基质标准。2、随着水分亏缺率的增加,辣椒植株叶绿素含量和净光合速率下降。与对照相比,所有处理中,叶绿素含量下降最多的是T4处理定植后30d以及45d(分别下降30.98%和34%)；T2处理定植后第30d和45d时叶绿素含量下降最少(分别下降13.67%和13.08%)。与对照相比,所有处理中,净光合速率下降最多的是T4处理定植后第30d和45d(分别下降29.85%和40.39%)；T2处理定植后第30d和45d时净光合速率下降最少(分别为14.15%和14.26%)。3、随着水分亏缺率的增加,辣椒植株中抗氧化酶和过氧化氢酶(MDA)活性随之增加。与对照相比,所有处理中,T4处理定植后第45d,植株中超氧化物歧化酶(SOD)和氧化氢酶(CAT)活性最高(分别为97.03%和88.99%)；T2处理定植后第45d,植株中超氧化物歧化酶(SOD)和氧化氢酶(CAT)活性最低(分别为38.56%和48.49%)。所有处理中,T4处理定植后第60d,植株中MDA含量最高为126.40%,T2处理定植后第60d,植株中MDA含量最低为33.29%。定植后30到40天,植株中叶绿素含量和净光合速率最高,同时抗氧化酶活性也最高,而MDA含量较低。所以,可以推断灌溉对于抗氧化酶活性的关键影响时期应该在定植后的30-45天之间。4、亏缺灌溉会对辣椒植株生长和果实产量产生不利影响。随着亏缺水量的增加,植物生长、果实品质以及产量显著下降,但是水分利用率并没有显著提高。5、果实生长的不同时期,Vc和辣椒素(辣椒碱和二氢辣椒碱)的含量随水分亏缺率的增加而降低。开花后30d,100%和85%灌水量处理的果实成熟期辣椒中Vc含量最高(分别为91.43和87.38mg/100gFW),但是各处理间没有显著性差异。开花后30d,T2处理中辣椒碱和二氢辣椒碱含量最高(分别为1.92和0.39mg/gDW)。6、坐果期辣椒素含量和相应合成酶活性呈正相关关系,与果实中过氧化物酶活性则成负相关关系。与对照处理相比,随亏缺水量的下降辣椒中辣椒素(辣椒碱和二氢辣椒碱)的含量显著增加。所有处理中,85%灌溉量处理的辣椒中辣椒素含量和相应合成酶活性在开花后30天时最高,而过氧化物酶活性则最低。这与控制辣椒素合成的csyl基因的表达水平有关,85%灌溉量处理的辣椒中csyl基因的表达水平在开花后30天时最高。这一结果为研究亏缺灌溉与辣椒素合成和积累提供了新的信息。
【作者】AdelFahmiAhmedAhmed；
【导师】蒋卫杰；
【作者基本信息】中国农业科学院，蔬菜学，2014，博士
【关键词】无土栽培；辣椒；亏缺灌溉；物理及生化性状；辣味；辣椒碱；二氢辣椒碱；酶活；csy1基因；

【参考文献】
[1]苏洁,张顶立,高自友,黄俊,肖丛苗.盖挖逆作法施工地铁车站结构变形及其控制[J].中国铁道科学,2010,01:59-65.
[2]王丹.美国养老金入市问题研究[D].吉林大学,世界经济,2014,硕士.
[3]唐立民.CORBA/Web研究及其在金融自助服务系统中的应用[D].浙江工业大学,计算机应用技术,2004,硕士.
[4]程小丽.基于CHS、ALS及LAR基因表达量差异解析大黄功效组分型形成的分子机制[D].北京中医药大学,中药生药学,2013,硕士.
[5]胡春鲜.品牌来源国偏好、中国品牌评价与品牌全球化策略[D].华东师范大学,企业管理,2013,硕士.
[6]周煜燊.经口内镜下肌切开术治疗贲门失弛缓症的临床疗效分析[D].福建医科大学,内科学,2014,硕士.
[7]罗庆.直接配送模式下同类机调度算法研究[D].合肥工业大学,管理科学与工程,2013,硕士.
[8]胡际平.现代地下采矿方法典型实例(十一)——分段崩落采矿法[J].国外金属矿山.1990(11)
[9]李荣荣,赵晋津,司华燕,边志坚,马辉东,丁占来.柔性薄膜太阳能电池的研究进展[J].硅酸盐学报,2014,07:878-885.
[10]钟晓锋.智能楼宇安防集成系统的研究与设计[D].华南理工大学,控制工程,2012,硕士.
[11]海涛,何宇强,张星臣.我国铁路危险货物运输安全管理及防护对策[J].中国安全科学学报.2005(08)
[12]连峰.气候难民保护的国际法律研究[D].辽宁大学,法律,2012,硕士.
[13]常云龙,牛　野,BabkinAS,路　林.外加纵向低频磁场对ＣＯ２焊过渡频率的影响[J].沈阳工业大学学报.
[14]郭元源.城市创业环境评价方法及应用研究[D].浙江工业大学,2006.
[15]张凯.原发性高血压患者房性心律失常发生机制的探讨[D].河北医科大学,内科学（专业学位）,2014,硕士.
[16]李逸文.基于Matlab的图像篡改检测算法设计与实现[D].大连理工大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[17]陈善柳,费洪晓.基于数据挖掘技术的高校管理决策支持系统[J].南华大学学报(自然科学版),2004,03:83-87.
[18]刘倩.张之洞叙事诗研究[D].沈阳师范大学,中国古代文学,2013,硕士.
[19]张玉晔.中国现代税收文化的塑造[D].东北财经大学,财政学,2003,硕士.
[20]张惠.家庭文化资本与幼儿语言发展水平的关系研究[D].首都师范大学,学前教育,2013,硕士.
[21]孙乐.农地增值收益分配及政策仿真研究[D].浙江工商大学,行政管理,2013,硕士.
[22]郭丽霞.我国上市商业银行社会责任对核心竞争力影响研究[D].兰州商学院,金融学,2014,硕士.
[23]张凯.三疣梭子蟹（Portunus trituberculatus）混养系统有机碳收支以及细菌生产力与代谢功能的研究[D].中国海洋大学,水生生物学,2014,博士.
[24]蒋旻,梁平,贺贵明,刘振胜.GIS系统数据挖掘功能的扩展[J].计算机工程与应用,2003,28:211-213.
[25]王芳芳.CCTO/PVDF复合薄膜的制备及介电性能研究[D].北京理工大学,兵器科学与技术,2014,硕士.
[26]董钊.块茎成像监测系统的激励/测量策略研究[D].北京交通大学,2015.
[27]苗兰彬.汉语学习型成语词典中的传统文化信息研究[D].鲁东大学,语言学及应用语言学,2013,硕士.
[28]程代展,泰化淑,洪奕光.稳定反馈空间的拓扑结构[J].自动化学报,1995,03:266-273.
[29]连佩佩.接受美学视角下的儿童文学翻译-《查理和巧克力工厂》的任译本个案研究[D].西安外国语大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[30]陈双德.流动人口的就业状况及其影响因素分析[D].南京大学,人口学,2013,硕士.
[31]乔红波.麦蚜、白粉病危害后冬小麦冠层高光谱的测量与分析[D].中国农业科学院,病虫测报学,2004,硕士.
[32]张馨元.法国手风琴大师理查德 加利亚诺的音乐风格及演奏特点[D].四川音乐学院,音乐学,2013,硕士.
[33]邵阳.人口年龄结构和财政政策对中国居民高储蓄率的影响[D].首都经济贸易大学,金融（专业学位）,2013,硕士.
[34]杨英.改性炭气凝胶对电极和聚合物光伏器件的制备与性能研究[D].湘潭大学,2014.
[35]阳宏伟.瞑眩反应的临床规律探讨[D].广州中医药大学,中医临床基础,2013,硕士.
[36]李洪临.铁基催化剂用于煤基合成气直接制备低碳烯烃的研究[D].华东理工大学,化学工程,2014,硕士.
[37]徐磊.基于3S的区域卫生信息平台研究与设计[D].浙江工业大学,计算机技术,2012,硕士.
[38]卢锦丽.食品级纯胶O/W乳液稳定性及流变特性研究[D].浙江工商大学,食品科学与工程,2013,硕士.
[39]胡勇.LCL型光伏并网逆变器谐振抑制及锁相方法的研究[D].燕山大学,电力系统及其自动化,2014,硕士.
[40]屈腊琴,杨维佳,郝亚敏,杨永珍,刘旭光.电子受体材料功能化还原氧化石墨烯的结构和光学性能[J].新型炭材料,2015,02:133-140.
[41]李烜桢,吴胜发,华桂芬,陈金媛.一株异养硝化细菌的脱氮特性及其初步应用[J].生态与农村环境学报,2014,03:352-357.
[42]王旭.膜法制备聚合氯化铝及对染料废水处理研究[D].大连理工大学,高分子化学与物理,2013,硕士.
[43]王耀焓.中晚期原发性肺癌气虚证分级量化诊断标准的探索性研究[D].北京中医药大学,中西医结合临床,2013,硕士.
[44]陈希廉,袁怀雨.论“数据挖掘”技术在矿山地质工作及我国西部矿产资源开发中的应用[A].中国地质学会矿山地质专业委员会、冶金地质学会矿山地质地质经济学术委员会、中国有色金属学会地质学术委员会.中国矿山地质与西部矿山资源开发研讨会论文集[C].中国地质学会矿山地质专业委员会、冶金地质学会矿山地质地质经济学术委员会、中国有色金属学会地质学术委员会:,2001:9.
[45]魏巍.（S，L，H）型量子系统的网络实现及数值例子[D].杭州电子科技大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[46]沈浩.特长铁路隧道内救援站火灾烟气流动特性及控制方法[D].西南交通大学,供热、供燃气、通风及空调工程,2013,硕士.
[47]杨丽.石油储运集油管理信息系统研究[D].哈尔滨工程大学,2004.
[48]张树永,王玉枝,苑世领.国内外高校化学专业师资队伍状况的比较与对策研究——高等化学教育咨询评议项目系列之三[J].大学化学,2014,03:9-12.
[49]宋献涛,芦康俊,李祥和.入侵检测系统的分类学研究[J].计算机工程与应用,2002,08:132-135.
[50]张学敏.社会主义核心价值观大众化研究[D].北京交通大学,2015.