玉米和花生对水分胁迫的响应机制及灌水技术研究

发布时间：2022-08-06 18:54

　　辽宁西部半干旱区水资源短缺、旱灾频发,近年来膜下滴灌技术得到推广应用、成效明显,但缺少必要的灌水技术与理论支持。本文以当地的主要粮食作物玉米和花生为研究对象,采用盆栽模拟和大田试验相结合的方法,研究作物生育中期不同水分胁迫方式（灌水方式）和程度（含水量水平）对两种作物生长发育形态指标和光合特性、渗透调节物质、酶活性等生理生化指标以及籽粒产量、生物量等产出指标的影响,在阐明作物水分胁迫生理响应机制的基础上,对双侧均匀灌水、双侧交替灌水和单侧固定灌水等技术方式的适宜性进行大田验证,提出了适于当地的土壤水分调控指标和灌水方式。本研究可为辽宁西部半干旱区玉米、花生节水灌溉和高产栽培提供理论参考和技术支撑。得到如下主要结果如下。水分胁迫使供试作物玉米和花生的长势、光合特性、产量及水分利用效率改变。随着水分胁迫程度的加重,供试作物的株高、叶面积、地上干物质、根长、根干重等形态指标减小而根冠比增加,叶片叶绿素含量、蒸腾速率和净光合速率等光合指标下降,籽粒产量下降、水分利用效率提高。作物受到水分胁迫后,植株长势、光合和产量等指标变化与水分胁迫程度间呈非直线相关关系。当水分胁迫较轻时,作物长势、光合速率... 

【文章页数】：124 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 前言
    1.1 研究背景
    1.2 农业节水技术发展趋势
    1.3 作物栽培节水技术研究进展
        1.3.1 水分利用效率
        1.3.2 形态指标
        1.3.3 生理指标
            1.3.3.1 光合作用
            1.3.3.2 渗透调节物质
            1.3.3.3 保护酶活性
            1.3.3.4 膜脂过氧化作用
    1.4 节水灌溉技术相关进展
    1.5 研究内容
    1.6 研究的技术路线
    1.7 研究的目的与意义
第二章 玉米、花生对水分胁迫的响应
    2.1 玉米
        2.1.1 材料与方法
            2.1.1.1 供试材料
            2.1.1.2 试验设计与方法
            2.1.1.3 测定项目与方法
            2.1.1.4 数据统计与分析
        2.1.2 结果与分析
            2.1.2.1 植株长势
                2.1.2.1.1 株高
                2.1.2.1.2 茎粗
                2.1.2.1.3 叶面积指数
                2.1.2.1.4 根系形态
                2.1.2.1.5 干物重及根冠比
            2.1.2.2 光合与呼吸
                2.1.2.2.1 叶绿素含量
                2.1.2.2.2 净光合速率
                2.1.2.2.3 气孔导度
                2.1.2.2.4 蒸腾速率
                2.1.2.2.5 胞间CO2浓度
            2.1.2.3 产量及其构成因素
            2.1.2.4 水分利用效率
            2.1.2.5 指标间相关关系分析
        2.1.3 讨论与小结
            2.1.3.1 讨论
            2.1.3.2 小结
2.2 花生
    2.2.1 材料与方法
        2.2.1.1 供试材料
        2.2.1.2 试验设计与方法
        2.2.1.3 测定项目与方法
        2.2.1.4 数据统计与分析
    2.2.2 结果与分析
        2.2.2.1 花生植株长势
            2.2.2.1.1 株高
            2.2.2.1.2 根瘤数
            2.2.2.1.3 根系形态
            2.2.2.1.4 干物重及根冠比
        2.2.2.2 光合与呼吸
            2.2.2.2.1 叶片叶绿素含量
            2.2.2.2.2 净光合速率
            2.2.2.2.3 气孔导度
            2.2.2.2.4 蒸腾速率
            2.2.2.2.5 光响应曲线
        2.2.2.3 产量
        2.2.2.4 水分利用效率
        2.2.2.5 产量与生长发育指标间相关分析
        2.2.2.6 光合与产量间相关分析
    2.2.3 讨论与小结
        2.2.3.1 讨论
        2.2.3.2 小结
第三章 作物（花生）对水分胁迫响应的生理机制
    3.1 材料与方法
        3.1.1 供试材料、试验设计与方法
        3.1.2 测定项目与方法
        3.1.3 统计与分析
    3.2 结果与分析
        3.2.1 渗透调节物质
            3.2.1.1 可溶性糖含量
            3.2.1.2 可溶性蛋白质含量
            3.2.1.3 脯氨酸含量
        3.2.2 保护酶活性
            3.2.2.1 过氧化氢酶（POD）活性
            3.2.2.2 多酚氧化酶（PPO）活性
            3.2.2.3 苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性
        3.2.3 丙二醛（MDA）含量
        3.2.4 花生叶片生理生化指标相关分析
    3.3 讨论与小结
        3.3.1 讨论
        3.3.2 小结
第四章 辽西地区玉米和花生灌水技术初步分析
    4.1 材料与方法
        4.1.1 试验区概况
        4.1.2 试验设计
        4.1.3 测定项目
        4.1.4 统计与分析
    4.2 结果与分析
        4.2.1 地上部干物质重
        4.2.2 产量及水分利用效率
    4.3 讨论与小结
        4.3.1 讨论
        4.3.2 小结
第五章 结论
    5.1 结论
    5.2 创新点
    5.3 研究不足
参考文献
致谢
攻读博士学位期间取得研究成果情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]根系分区交替灌溉对玉米籽粒灌浆及相关生理特性的影响[J]. 徐云姬,钱希旸,李银银,王志琴,杨建昌.  作物学报. 2016(02)
[2]不同生育时期水分胁迫对花生生长发育和产量的影响[J]. 张俊,刘娟,臧秀旺,汤丰收,董文召,张忠信,苗利娟,徐静.  中国农学通报. 2015(24)
[3]不同花生品种对旱涝胁迫的响应及生理机制[J]. 刘登望,王建国,李林,谭红姣,马杰,卢山.  生态学报. 2015(11)
[4]干旱胁迫对花生生长发育和光合产物积累的影响[J]. 戴良香,刘孟娟,成波,张智猛,康涛,丁红,慈敦伟,秦斐斐,于遒功.  花生学报. 2014(02)
[5]不同生育期玉米叶片光合特性及水分利用效率对水分胁迫的响应[J]. 于文颖,纪瑞鹏,冯锐,赵先丽,张玉书.  生态学报. 2015(09)
[6]不同抗旱性花生品种根系形态及生理特性[J]. 厉广辉,万勇善,刘风珍,张昆.  作物学报. 2014(03)
[7]不同生育期水分胁迫对夏玉米叶片光合生理特性的影响[J]. 田琳,谢晓金,包云轩,胡继超,於俐,王金鑫.  中国农业气象. 2013(06)
[8]连作胁迫对花生叶片防御酶活性及丙二醛含量的影响[J]. 黄玉茜,韩晓日,杨劲峰,刘小虎,白洪志.  吉林农业大学学报. 2013(06)
[9]不同抗旱性花生品种的根系形态发育及其对干旱胁迫的响应[J]. 丁红,张智猛,戴良香,宋文武,康涛,慈敦伟.  生态学报. 2013(17)
[10]土壤水分胁迫对夏玉米形态发育及水分利用效率的影响[J]. 邱新强,路振广,孟春红,杨静敬,刘祖贵,刘战东,肖俊夫.  灌溉排水学报. 2013(04)

硕士论文
[1]水分胁迫对玉米生理生态特性影响研究[D]. 王建程.山西农业大学 2004



本文编号：3670180