棉花叶片光合作用的系统调控及对种植密度的响应研究

发布时间：2022-12-21 23:05

　　新疆作为全国主要的棉花种植和生产区域,采用高密度种植模式是新疆棉花获得高产的重要手段。然而,在农业生产中,栽培密度的升高往往会导致植株中下部成熟叶之间发生不同程度的遮蔽现象,使中下部成熟叶处于弱光环境中,而顶部幼叶仍然处于强光环境中,产生异质性光环境。因此,不同光环境下,作物不同部位叶片的生长发育及光合性能的变化有待于进一步研究。本试验通过研究遮荫对棉花幼叶和成熟叶解剖结构、色素含量和光合荧光特性的影响,明确幼叶和成熟叶的结构和生理特性以及光合性能对不同光环境的响应机制,初步揭示棉花幼叶和成熟叶之间光合作用系统调控的机理。在此基础上,研究不同种植密度对棉花冠层不同部位叶片解剖结构、色素含量和光合荧光特性的影响,探究高密度栽培下棉花不同部位叶片光合作用的调控机制,同时分析田间环境与室内模拟条件下叶片光合作用系统调控间的差异,以期揭示密植条件下棉花叶片光合作用的优化规律。主要研究内容与结果如下:1.本研究表明,成熟叶的受光环境发生改变时,幼叶的气孔密度、叶片厚度、栅栏组织的厚度和比叶重均显著降低;色素含量均显著升高;净光合速率、气孔导度和气孔限制值均显著降低,胞间CO2浓度显著升高,这些指... 

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略词表
前言
第一章 文献综述
    1 种植密度对农业生产的重要性
    2 种植密度对作物光环境的影响
    3 光环境对作物生长发育的影响
    4 光环境对叶片光合作用的影响
    5 叶片光合作用的系统调控
    6 本研究目的及意义
第二章 棉花不同部位叶片间生理特性的系统调控效应
    1 材料方法
        1.1 材料种植
        1.2 试验设计
        1.3 测定项目及方法
            1.3.1 气体交换参数
            1.3.2 色素含量
            1.3.3 比叶重
            1.3.4 叶片气孔密度及解剖结构
            1.3.5 叶绿体超微结构
        1.4 数据统计
    2 结果与分析
        2.1 不同遮荫条件下棉花幼叶和成熟叶气体交换参数的变化
        2.2 不同遮荫条件下棉花幼叶和成熟叶色素含量的变化
        2.3 不同遮荫条件下棉花幼叶和成熟叶上下表面气孔密度的变化
        2.4 不同遮荫条件下幼叶和成熟叶解剖结构和比叶重的变化
        2.5 不同遮荫条件下幼叶和成熟叶叶绿体超微结构的变化
    3 讨论
        3.1 棉花幼叶的发育受到成熟叶受光环境的系统调控
        3.2 棉花幼叶的光合性能受到成熟叶受光环境的系统调控
第三章 棉花不同部位叶片间光能利用的系统调控及适应性
    1 材料方法
        1.1 材料种植
        1.2 试验设计
        1.3 测定项目及方法
            1.3.1 气体交换参数和光响应曲线
            1.3.2 叶绿素荧光参数和快速光响应曲线
            1.3.3 色素含量
        1.4 数据统计
    2 结果与分析
        2.1 棉花成熟叶遮荫后幼叶与成熟叶光响应曲线的变化
        2.2 棉花成熟叶遮荫后幼叶与成熟叶气体交换参数的变化
        2.3 棉花成熟叶遮荫后幼叶与成熟叶的快速光响应曲线的变化
        2.4 棉花成熟叶遮荫后幼叶与成熟叶叶绿素荧光参数的变化
        2.5 棉花成熟叶遮荫后幼叶与成熟叶色素含量的变化
    3 讨论
        3.1 棉花成熟叶的受光环境对幼叶的光能利用存在系统调控
        3.2 棉花幼叶通过热耗散来进行光保护
        3.3 棉花幼叶的热耗散与类胡萝卜素参与的叶黄素循环密切相关
第四章 棉花不同部位叶片生理特性对种植密度的响应
    1 材料方法
        1.1 试验概况
        1.2 测定项目及方法
            1.2.1 棉株形态特征
            1.2.2 冠层结构
            1.2.3 光合有效辐射
            1.2.4 气体交换参数和群体光合
            1.2.5 色素含量
            1.2.6 比叶重
            1.2.7 叶片解剖结构
            1.2.8 考种与计产
        1.3 数据统计
    2 结果与分析
        2.1 不同种植密度下棉花株高和主茎叶片数的变化
        2.2 不同种植密度下棉花冠层结构的变化
        2.3 不同种植密度下棉花不同部位叶片光合有效辐射的变化
        2.4 不同种植密度下棉花不同部位叶片光合速率的变化
        2.5 不同种植密度下棉花群体光合速率的变化
        2.6 不同种植密度下棉花不同部位叶片叶绿素含量的变化
        2.7 不同种植密度下棉花不同部位叶片解剖结构和比叶重的变化
        2.8 不同种植密度下棉花的产量和品质的变化
    3 讨论
        3.1 高密度下棉花植株下部叶片对上部叶片发育的调控作用显著
        3.2 高密度下棉花植株下部叶片对上部叶片光合性能的调控作用显著
第五章 棉花比叶重的系统调控及对种植密度的响应
    1 材料方法
        1.1 试验概况
        1.2 测定项目及方法
            1.2.1 比叶重
            1.2.2 叶片厚度
            1.2.3 叶片密度
        1.3 数据统计
    2 结果与分析
        2.1 棉花幼叶与成熟叶比叶重与叶片厚度和密度的相关性
        2.2 棉花上部叶片比叶重与叶片厚度和密度的相关性
        2.3 棉花中部叶片比叶重与叶片厚度和密度的相关性
        2.4 棉花下部叶片比叶重与叶片厚度和密度的相关性
    3 讨论
        3.1 棉花幼叶的比叶重受到叶片厚度的调控，成熟叶的比叶重受到叶片密度的调控
        3.2 不同密度下棉花上部和下部叶片的比叶重受到叶片厚度和叶片密度的共同调控
第六章 结论与展望
    1 研究结论
        1.1 棉花幼叶的发育和光合性能受到成熟叶受光环境的系统调控
        1.2 棉花幼叶通过热耗散平衡系统调控和光能利用的关系
        1.3 高密度下棉花下部叶片对上部叶片的发育及光合性能的调控作用显著
        1.4 棉花上部和下部叶片的比叶重受到叶片厚度和叶片密度的共同调控
    2 研究展望
参考文献
致谢
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【参考文献】：
期刊论文
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[2]套作大豆后期叶片叶绿素荧光特性及光谱特征分析[J]. 王锐,杨峰,张勇,黄山,雍太文,刘卫国,杨文钰.  核农学报. 2015(06)
[3]种植密度对棉花生育动态、产量和品质的影响[J]. 戴茂华,吴振良,刘丽英,马俊永.  华北农学报. 2014(S1)
[4]我国农林复合系统自然资源利用率研究进展[J]. 李岩泉,何春霞.  林业科学. 2014(08)
[5]行距配置对春玉米群体冠层环境与光合特性的影响[J]. 梁熠,齐华,王敬亚.  西北农业学报. 2014(08)
[6]叶片发育影响紫罗勒花青素的强光诱导和激发能分配[J]. 李涛,李运丽,李志强,姜闯道,石雷,刘玉军.  植物生理学报. 2014(05)
[7]弱光对大豆苗期生长及光合荧光特性的影响[J]. 武晓玲,张丽君,聂邵仙,杨峰,佘跃辉,杨文钰.  大豆科学. 2014(01)
[8]种植密度对豫中区小麦群体构建和光能资源利用的影响[J]. 张黛静,马雪,杨杰瑞,王多多,王真,郭雪妮,李春喜.  西北农业学报. 2013(11)
[9]盛铃期遮阴对棉花叶片光合特性的影响[J]. 刘连涛,孙红春,张永江,李存东.  河北农业大学学报. 2013(06)
[10]弱光对水稻生长发育影响研究进展[J]. 杜彦修,季新,张静,李俊周,孙红正,赵全志.  中国生态农业学报. 2013(11)



本文编号：3722945