目录
摘要1
关键词1
Abstract2
Key words2
引言3
1材料与方法6
1.1供试材料及实验方案6
1.1.1开展两个氮肥处理实验6
1.1.2开展激素实验6
1.1.3开展不同行向实验6
1.1.4开展不同耕作方式实验6
1.2测定项目及方法6
1.2.1测定时间6
1.2.2图像的获取7
1.2.3 LPR的计算7
2结果与分析7
2.1不同激素处理对水稻叶、穗光截获（LPR）的影响7
2.2不同氮肥处理对水稻叶、穗光截获（LPR）和产量的影响8
2.3不同行向处理对水稻叶、穗光截获（LPR）和产量的影响10
2.4不同耕作方式对水稻叶、穗光截获（LPR）的影响11
3讨论 11
3.1激素改变水稻的株型进而影响其叶、穗光截获 11
3.2氮肥对叶、穗光截获和产量的影响 12
3.3行向处理对其叶、穗光截获和产量的影响 12
3.4耕作方式对叶、穗光截获和产量的影响 12
4 结论13
致谢13
参考文献13
水稻叶、穗光截获比值的量化及其在健康群体研究中的应用
摘要
在本研究中我们设置了喷施激素处理、氮肥处理、不同行向处理以及不同耕作方式四个处理塑造不同的健康群体，基于源、库关系并结合水稻群体叶、穗光截获面积之比（LPR）分析株型，揭示株型与产量间的关系。结果表明LPR可以定性的表征激素、氮肥、行向、耕作方式等栽培手段塑造的健康群体与产量间的关系。这些结果初步表明LPR不仅可以表征群体的叶、穗分布情况，还能定性评估产量的高低。LPR作为群体的指标，将为后续栽培和育种改良株型提供参考。
引言
水稻是世界上种植面积最大的粮食作物之一，起着保障世界粮食安全的重任，全世界超过一半的人口以水稻为主食[1]。除了用于食用以外，稻米还可用于酿酒、制糖作为工业原料，稻壳和稻秆可以作为牲畜饲料。 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ^351916072* 
由于全球人口的增加和生活质量的提高，到2030年需求的粮食将增加约50%，到2050年需求的粮食将增加一倍。相对于世界平均水平，中国人口与粮食需求的矛盾更加突出，完成增加粮食生产的任务主要取决于产量水平提高[2]。水稻株型作为一种重要的农艺性状，不仅与稻米品质息息相关，而且与产量构成间的联系更为密切，株型改良是提高和发挥水稻产量潜力的主要方法之一[3]。我国众多水稻研究学者根据地区生态适应性特征相继提出理想株型——超级稻，其产量潜力约在1214t ha1，而当前总体产量尚未达到这个水平[4]。水稻株型既有品种特性，又受环境条件的影响，不仅决定了水稻植株的受光态势以及群体的结构，甚至影响光合作用这一产量与品质形成的关键生产过程。水稻株型的每一个性状是相互联系的，是一个有机的整体，而不是单一的组合，构成单一株型性状的因子主要包括茎型、叶型、穗型、根型等。作物在其生育期中始终保持着动态变化，既有生理学上的变化，而且有形态学上的变化，水稻的变化更为明显[5]。理想株型使水稻植株在不同生育期都可以最大程度地利用光能，提高光能利用率，提高其生物产量，并实现提高水稻的经济产量的目标。
株型是一个由品种基因型和环境因素共同决定的重要农艺性状。植物株型受到多种环境因素的影响，包括大气环境（如光照、温度、湿度、CO2浓度）以及土壤状态（如质地、养分、pH、土壤水分、土壤空隙等）。在大田条件下，可以通过不同栽培方式和施肥策略等栽培措施来定向地改变水稻株型。
水稻株型除了具有品种特性以外，还可以引起株型发生较为明显改变的措施是施用肥料尤其是施用氮肥。由于氮在叶绿素、蛋白质和核酸等大分子的形成中起重要作用，它被认为是植株最主要的一种营养元素，与水稻生产所需的其他营养元素相比其需求量更稳定和数量更多，因此提高氮素利用率是维持和提高水稻产量的关键因素。根据水稻氮素需求量和生物量积累的规律，不同生育期氮肥施用的优化管理可以调节源、库关系，尤其是后期穗肥能够显著拉长顶部叶片，遮挡穗部，导致水稻株型的改变，进而对水稻产量、品质产生影响。如在水稻孕穗期，施用追肥能增加剑叶长度，并显著提高每穗总颖花数从而增大其穗型；在水稻灌浆期増施穗肥，能有效促进叶片中蛋白质的合成和细胞分裂素的积累，延缓叶片的衰老[6]。此外在抽穗期外源喷施激素，也可以显著改变植株的形态，影响植株的光分布，进而影响植株的光合能力[7,8]。然而，过量施用氮肥可能不会相应地提高群体生产力，甚至还会导致氮肥利用效率降低、土壤酸化等情况的发生。大多数研究表明，在高氮条件下，由于营养生长相对生殖生长的延长，往往会出现晚熟、植株倒伏、灌浆率降低和分蘖无效等现象[5]。
良好的株型结构的塑造，可以改善群体对于光照、温度等环境资源的利用情况，提高群体光合能力，从而提高产量，这就是株型改良的目的。1989年国际水稻研究所率先提出水稻的理想株型（New Plant Type）育种方案，他们认为理想株型具有一些相似的性状，这些性状包括：适宜的分蘖能力，无效分蘖较少或者没有；每穗颖花数相对比较多，穗部要减少对于冠层叶片的遮挡，所以穗部应尽量位于冠层内部；具有良好的叶、穗分布特征，即上部叶片的叶夹角由上至下依次递增，上层叶片直立、挺直，叶色较浓绿等[9]。上述株型设计追求获得合理的株型结构，调整群体内部光能分布情况，提高叶片尤其是中下部叶片的光能利用率，从而提高水稻群体的光合作用能力，这也是众多理想株型设计的共同特点[10,11,12]：重点关注上层叶片对光照、温温度等环境资源的利用情况以此决定的群体光合能力情况，即以源的角度为出发点，提高群体生产同化物的能力，从而达到提高生物量和产量的目标。从生理学角度来看，粮食产量主要是先在作为源器官的叶片中产生，然后以光合同化物的形式主要转运到作为库器官的籽粒中。因此，作为作物生理学核心概念的源、库关系是决定作物产量形成的一个关键因素。提高作物源器官的活性，即叶片光合作用，以更有效地利用光能一直是作物育种的主要目标之一。例如有一些主要品种的籽粒存在不完全填充的问题，特别是那些有大穗型籽粒的品种，这些库器官容量高的品种具有理想的高产潜力，但由于源器官供应同化物能力的不足，导致较多籽粒灌浆填充不完全甚至形成完全空瘪粒，从而限制了这些品种高产潜力的发挥[13]。作为作物生理学核心概念的源、库关系，虽然源器官和库器官在作物产量的形成过程均发挥重要的作用，但相比较于对于源器官的重视程度，在传统的研究中对于库器官的关注度并不高。除了来自叶片等源器官的光合同化物质外，颖壳、芒等库器官都含有叶绿体，具有一定的光合作用能力。非传统源（叶）器官对产量的贡献率因作物品种、生长条件和栽培情况不同而不同。麦类（大麦、小麦）等作物非传统源（叶）器官输出的同化产物大约占籽粒总干重的10%76%[14,15]。这表明了优化源、库关系的重要性，因此在今后的栽培、育种研究中除了关注叶片的光照条件，也应考虑穗部光截获的情况，以达到源、库平衡。

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