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增施钾肥对于返青期干旱及复水后小麦光合特性的影响【字数:8917】

2024-02-25 14:27编辑: www.jxszl.com景先生毕设
为明确增施钾肥对返青期干旱及复水后小麦光合特性的缓解效应,采用盆栽试验方法,以扬麦16为材料,设置增施钾(300kg/ha)与正常施钾(100kg/ha)两个施钾水平,在返青期设置正常(75%-80%)、轻度(55%-60%)、重度(40%-45%)三个干旱水平,探究増施钾肥对干旱及复水后小麦生长及光合特性的影响。结果表明増施钾肥缓解了干旱胁迫下小麦干重的降低,且有利于复水后各处理补偿效应的增大;増施钾肥减少了干旱胁迫下各处理的叶面积、比叶重、光合作用及荧光相关参数的降低幅度,同时促进了复水后干旱各处理的光合作用及叶绿素含量的提高,复水10天各处理新生叶的叶绿素荧光参数恢复至对照水平;O2·-、H2O2、MDA含量的变化随干旱程度的增大而显著提高,而増施钾肥可以明显降低三者的含量,复水10天时,新生叶片各处理无显著差异。干旱胁迫显著提高了各处理的抗氧化酶活性,复水后差异减小,増施钾肥对抗氧化酶活性的影响不明显。因此,増施钾肥缓解了干旱下小麦干重、叶面积、光合特性的降低,且对其恢复有正向效应。干旱过程中光合机构受到损伤,抑制了小麦光合,但对后期新生叶片有锻炼作用,轻度干旱处理光合作用提高,补偿了叶面积带来的损失,有利于干物质积累,而重度干旱虽然提高了光合作用,但由于叶面积下降幅度太大,无法补偿干物质下降。
目录
摘要 1
关键词 2
abstract 1
key words 1
引言 2
1材料与方法 2
1.1试验设计 2
1.2测试项目与方法 3
1.2.1叶片水势叶片相对含水量 3
1.2.2顶展叶叶面积及比叶重 4
1.2.3光合速率及相关参数 4
1.2.4叶绿素荧光参数 4
1.2.5叶绿素含量测定 4
1.2.6抗氧化系统的测定 4
1.3统计分析及作图 4
2结果与分析 5
2.1叶片水势及相对含水量 5
2.2干物质积累 5
2.3叶面积与比叶重 6
2.4叶绿素含量 7
2.5光合特性 8
2.6叶绿素荧光 10
2.7叶 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072
片活性氧和丙二醛含量 11
2.8抗氧化酶活性 12
3讨论与小结 13
致谢 14
参考文献 14
增施钾肥对返青期干旱及复水后小麦光合特性的影响
引言
中国是世界上最大的小麦生产国,小麦也是中国主要粮食作物之一,其产量高低直接影响到国民经济发展[1]。小麦生长过程中对水分的需求高,水分不足或干旱胁迫都将显著影响小麦生产。然而在过去的十几年间,干旱胁迫越来越频繁和严重,而且成为限制小麦生产主要因素之一,在世界范围内影响了大约6.5*107 公顷,降低小麦产量达到50%[24]。在我国,干旱缺水地区占到国土面积的52%左右, 涉及25个省、自治区和直辖市, 每年因旱灾小麦产量损失巨大[5]。因此探索缓解小麦干旱胁迫的可能措施对于小麦稳产具有重要意义。
干旱胁迫下土壤含水量降低,植株吸水受阻,叶水势降低,叶片萎蔫,植株生长代谢所必须的水分环境受到影响,叶片的生长受到抑制[6],同时引起一系列生理代谢的变化。干旱使得活性氧等有害物质积累,细胞膜稳定性降低,加速膜降解,电子渗漏,丙二醛含量增加等,植物的抗氧化系统则通过提高自身抗氧化酶活性,清除活性氧,减轻其对细胞的伤害[7,8]。光合作用是植株物质积累的主要来源,较轻的干旱胁迫由于气孔导度的限制而降低了光合速率,光合器官没有受到明显的影响,而在严重干旱胁迫下,叶绿体结构受损,光系统Ⅱ(PSⅡ)效率降低,CO2同化酶(如Rubisco酶)活性下降,甚至破坏了叶绿素结构导致叶绿素含量降低,最终导致光合速率降低[9]。干旱胁迫下小麦获得高产的重要保证在于叶片是否保持较高的叶绿素含量、光合速率、实际光化学效率(ΦPSII)和最大光化学效率(Fv/Fm)[10],以来维持自身的物质生产能力,减轻干旱胁迫导致的损失。因此,维持叶片光合作用对小麦高产至关重要。关军锋[11]研究表明干旱对小麦光合的影响最直观表现就是地上生物量的变化,尤其是地上物质的干重。也有大量研究发现,干旱复水后,植株生长出现一定的补偿效应[1214],补偿效应是指当植株遭受一定范围内的胁迫之后,植株自身生理代谢发生变化,生长发育加快,一定程度上减轻了胁迫带来的损失[15],并提高了自身对环境的适应能力,不同胁迫程度下,补偿效应的表现不一致[16]。
钾是植物生长发育三大必须元素之一,对促进植物光合作用和代谢酶的活化有利,也对植物正常呼吸有利,而且钾能改善植物能量代谢及增强植物抗性[17,18],对植物的生长发育[12]、生理代谢过程[12]有多方面的影响。钾也能通过渗透调节作用来增强植物耐逆性,增强植物叶片渗透调节能力及气孔调节能力,增加植物保水能力。而在我国北方干旱、半干旱地区,为了提高产量,土壤施肥首先考虑的是增施氮肥,而对能增强植物抗逆性的钾肥有所忽略[1921]。因此,在田间生产中,土壤钾素不足是导致农作物减产和其它经济作物生长不良的重要因素。但现有研究中关于钾素供应在干旱胁迫及复水后对小麦光合特性的影响及缓解效应鲜有报道。本研究旨在探究增施钾肥对返青期干旱胁迫和随后恢复期的小麦光合特性的影响,以明确增施钾肥对干旱胁迫及复水后小麦叶片光合作用的缓解效应,为小麦生产过程中缓解干旱胁迫及钾素运用提供理论依据。
1材料与方法
1.1试验设计
试验于20172018年在大学牌楼试验站遮雨棚中进行,采用盆栽种植,试验材料为扬麦16。盆栽土壤为黄棕壤,基础肥力有机质11.073gkg1,全氮0.9gkg1, 速效磷7.46 gkg1, 速效钾83.29gkg1,田间持水量为28.5%。每个盆钵(高21cm,直径23 cm)内装过筛土8kg。每盆播21粒,在两叶一心间至15株,三叶一心期间苗至每盆7株。
试验共6个处理,设置两个钾素水平:正常(100Kg/ha),増施(300Kg/ha)。基肥复合肥以钾100Kg/ha计算施量,每盆施用2.77g,每盆补施尿素(46%)0.45g,补施P2O5 (12%)1.73g,高钾处理每盆补施KCl(60%)1.38g。总量相当于大田水平300Kg/ha氮,150Kg/ha磷。氮肥基追比5:3:2。
在返青期设置三个干旱水平:对照(75%80%),轻度干旱 (55%60%),重度干旱 (40%45%),干旱处理5天,之后恢复至田间持水量的75%80%。干旱期间每2天测定一次含水率并补水。

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