渍水胁迫对小麦生长的影响.doc

皖西学院毕业论文（设计） 皖 西 学 院本科毕业论文（设计）论 文 题 目渍水胁迫对小麦灌浆特性的影响 姓名（学号）徐元厂（20071151）系 别生物与制药工程学院 专 业制药工程 导 师 姓 名吴进东 二 一 年 月目 录1、毕业论文正文2、皖西学院本科毕业论文（设计）任务书3、皖西学院本科毕业论文（设计）开题报告4、皖西学院本科毕业论文（设计）中期检查表5、皖西学院本科毕业论文（设计）指导教师意见表6、皖西学院本科毕业论文（设计）评阅教师意见表7、皖西学院本科毕业论文（设计）答辩记录表皖西学院本科毕业论文（设计）任务书系别： 生物与制药工程学院 专业：制药工程学生姓名徐元厂学号20071151毕业论文（设计）题目：渍水胁迫对小麦灌浆特性的影响毕业论文（设计）内容：渍害(waterlogging)是指土壤水分达到饱和时，造成嫌气环境，因氧气缺乏改变了植株的代谢，对作物正常生长发育所产生的危害。鉴于沿淮麦区渍害在小麦生育中后期频繁发生，是小麦高产稳产主要限制因子，研究渍水胁迫对小麦灌浆特性的影响，对提高该区小麦产量和品质，实现小麦优质高效稳产，提高农民收入具有非常重要的科学意义和实践价值。试验采用盆栽方式研究中后期渍水逆境胁迫对小麦灌浆时期参数与灌浆速率参数的影响。毕业论文（设计）要求及应完成的工作：1.认真查阅资料，设计实验方案；2.熟练掌握小麦灌浆参数概念；3.熟练测定相关指标；4.对实验结果进行分析处理，整理资料并撰写论文。 进度安排毕业论文（设计）各阶段名称起 止 日 期1查阅资料，设计方案2011.1.154.92田间观察2011.4.105.53测定相关指标2011.5.65.204处理分析数据，得出结论2011.5.205.245撰写论文，答辩2011.5.256.1应收集的资料、主要参考文献及实习地点：1 郭天财，岳艳军，马冬云，等. 追氮时期对冬小麦籽粒灌浆及淀粉特性的影响J. 麦类作物学报，2007,27（5）：836-8402 李金才，魏凤珍，余松烈，等.孕穗期湿害对小麦灌浆特性及产量的影响J. 安徽农业大学学报.1999, 26 (1) : 89- 943 黄严帅，范袁斌，李炳生,等. 氮肥运筹对弱筋小麦宁麦9号群体结构和产量的影响J.中国农学通报，2008，24（9）：122-1264 韩占江，郜庆炉，吴玉娥，等. 小麦籽粒灌浆参数变异及与粒重的相关性分析J. 种子，2008,6:27-305 李世清，邵明安，李紫燕，等. 小麦籽粒灌浆特征及影响因素的研究进展J. 西北植物学报,2003,23 (l l):2031-2039指导教师签字: 年 月 日系主任签字： 年 月 日皖西学院本科毕业论文（设计）开题报告系别：生物与制药工程学院 专业：制药工程学生姓名徐元厂学号20071151指导教师吴进东职称副教授所选题目名称：渍水胁迫对小麦灌浆特性的影响课题研究现状： 小麦是小麦属植物的统称，是一种在世界各地广泛种植的禾本科植物。小麦受渍后叶片的光合和蒸腾速率迅速下降，而后则呈微弱的回升趋势。渍害不仅削弱小麦光合产物的积累，并且改变光合产物在地上部分和根系中的分配比例;渍害改变小麦的发育进程，尤其是后期渍害明显促使小麦早衰。吕军，姜东等人认为渍水使叶片光合速率降低、光合有效面积损失和衰老加速，从而影响小麦灌浆，降低小麦产量与品质。课题研究目的：渍害造成嫌气环境，导致氧气缺乏改变了植株的代谢，对作物正常生长发育所产生的危害。鉴于沿淮麦区渍害在小麦生育中后期频繁发生，是小麦高产稳产主要限制因子，研究渍水胁迫对小麦灌浆特性的影响，对提高该区小麦产量和品质，实现小麦优质高效稳产，提高农民收入具有非常重要的科学意义和实践价值。课题研究内容：1.查阅资料了解渍害，小麦的灌浆特性，灌浆特性参数以及渍害对灌浆参数的影响过程。2.了解渍害的形成条件以及对小麦灌浆特性参数的具体影响。3.学习试验设计，对小麦进行受渍处理，记录原始数据。4. 分析不同程度渍害对小麦灌浆特性的影响，在5月25号后对数据进行整理分析，撰写论文课题研究计划：1.准备试验材料，包括所用麦种、用具，如分析天平、烘箱、铝盒等。2.设计具体的试验方案3.进行试验并观察记录4.对记录的原始数据进行整理并统计分析5.撰写论文，准备答辩主要参考文献：1 郭天财，岳艳军，马冬云，等. 追氮时期对冬小麦籽粒灌浆及淀粉特性的影响J. 麦类作物学报，2007,27（5）：836-8402 李金才，魏凤珍，余松烈，等.孕穗期湿害对小麦灌浆特性及产量的影响J. 安徽农业大学学报.1999, 26 (1) : 89- 943 黄严帅，范袁斌，李炳生,等. 氮肥运筹对弱筋小麦宁麦9号群体结构和产量的影响J.中国农学通报，2008，24（9）：122-1264 韩占江，郜庆炉，吴玉娥，等. 小麦籽粒灌浆参数变异及与粒重的相关性分析J. 种子，2008,6:27-305 李世清，邵明安，李紫燕，等. 小麦籽粒灌浆特征及影响因素的研究进展J. 西北植物学报,2003,23 (l l):2031-20396 周苏玫，王晨阳，张重义，等. 土壤渍水对冬小麦根系生长及营养代谢的影响J. 作物学报，2001,27(5):673-6799 周苏玫，王晨阳，张重义，等. 土壤渍水对冬小麦根系生长及营养代谢的影响J. 作物学报，2001,27(5):673-67指导教师意见： 签字： 年 月 日领导小组意见： 签字： 年 月 日备注：渍水胁迫对小麦灌浆特性的影响作 者徐元厂指导教师吴进东摘要：渍害改变小麦的发育进程，危害小麦的生长。为了研究渍水对小麦灌浆特性的影响，采用盆栽遮雨的方法，用Logistic曲线拟合不同条件下籽粒的灌浆过程，研究灌浆参数的差异。结果表明，渍水胁迫对籽粒灌浆参数有不同程度的影响。从灌浆持续时间看，Tmax、T1较稳定，T2变异系数大、T3最不稳定;从灌浆速率看，R较稳定，Rmax变异系数大，R3最不稳定。相比而言，拔节期渍水和拔节期+孕穗期渍水对阶段灌浆参数影响较大。强势粒与弱势粒之间灌浆参数差异不明显，表现为强弱势籽粒灌浆趋于同步，强势粒灌浆速率略快于弱势粒。因此在正常栽培条件下，提高缓增期灌浆速率(R3)，相对延长缓增期持续天数(T3)，对提高粒重有利。关键词：小麦；渍害； 灌浆特性Effect of Waterlogging on Wheat Grain Filling Characteristics in Winter WheatAuthorXu Yuan-ChangTeacherWu Jin-DongAbstract：Waterlogging changed the process of wheat development and had bad effect on the growth of wheat. The process of grain filling effected by waterlogging was conformed by Logistic curve and the difference of grain filling parameters were analyzed in wheat grown in water-proof basin. The result showed that waterlogging brings different effect on grain filling parameter at the aspect of the length of grain filling. Tmax and T1 were more stable than T2 andT3; At the aspect of the velocity, R was the most stable, next was Rmax,R1,R2; There were obvious effects on grain filling parameter when waterlogging at internode elongation stage or internode elongation stage and booting stage the divergence of strong and weak seed were not distinct in the grain filling parameter, strong seed was better than weak seed. Under the circumstances of common planting increasing slow-growth stage of grain filling (R3),and enlonged duration of slow-growth stage (T3) relatively were good to increase grain weight.Key words： wheat； waterlogging; grain filling characteristics 小麦是我国的主要粮食作物之一。我国小麦灌浆期乃至整个小麦生育期北旱南涝的灾害频繁出现，且灌浆期干旱或渍水胁迫持续时间呈不断拉长的趋势。土壤渍水显著影响作物生长发育和产量品质的形成，其机理是渍水降低小麦叶片光合与叶绿素含量，促进植株早衰，降低植株干物质与氮素的积累与运转。同时降水过多，土壤含氧不足严重影响小麦根部的呼吸作用造成根系早衰1，2。前人在渍害对小麦籽粒重，根系早衰，营养物质的转运，以及N,P,K等营养素的吸收方面做过较多的研究35，但是，对于渍害对小麦灌浆特性的影响研究不多，因此本实验通过盆栽模拟土壤渍水逆境，研究渍水对小麦的灌浆参数：渐增期，快增期，缓增期，以及对小麦光合作用与根系呼吸的影响从而得出渍水对小麦花期的影响规律，这对指导小麦种植，提高小麦产量与品质，实现小麦优质高效稳产增加农民收入具有科学价值和现实意义9怎么突然到9了，678呢？按顺序来。1 材料与方法1.1 实验材料1.1.1 实验器材花盆（5L），石英沙盘，喷壶，温度计，烘箱，干燥器，分析天平1.1.2实验材料皖麦301.2实验方法实验于2010-2011年进行，小麦品种为皖麦30，先在湿润的石英砂盘上发芽，在一心一叶期选择均匀壮苗移栽到容积为5L，内装土4kg的花盆内，每钵栽苗8株。试验设六个渍水处理：T1全生育期不渍水；T2拔节期渍水；T3孕穗期渍水；T4拔节期渍水+孕穗期渍水；T5拔节期渍水+孕穗期渍水+开花后5 d渍水；T6拔节期渍水+孕穗期渍水+开花后15 d渍水。渍水持续时间都为5d,三次重复。于小麦开花期选取开花时间一致、长相基本相同无病虫害的主茎标记,花后第4天开始取样，每4 d一次，每处理每次取样10穗带回室内。每穗取中部5小，穗第一、二位小花的籽粒105杀青15 min，80烘干至衡重，称重。以开花后天数(t)为自变量，所得千粒重(y)为依变量，用Logistic方程y=k/(1+ae-bt)对籽粒生长过程进行拟合。其中k为最大生长量上限；a、b为常数。同时推导出灌浆参数：籽粒平均灌浆速率R、整个灌浆过程持续的天数T；最大灌浆速率Rmax、达到Rmax的时间Tmax。灌浆全过程划分三个阶段：灌浆渐增期、灌浆快增期、灌浆缓增期。T1、R1、T2、R2、T3、R3分别表示三个阶段灌浆持续时间及阶段灌浆速率。2结果与分析2.1 籽粒灌浆特性的曲线拟合从同一处理、不同部位的籽粒灌浆过程(图1)可以看出，籽粒粒重呈现“慢快慢”的变化趋势，适合用Logistic生长曲线拟合，其方程参数见表1。经卡方测验，所有方程均达到极显著水平，说明Logistic方程真实地反映了小麦籽粒的灌浆过程。你看它们的千粒重一样大吗？此两图用我教你方法重做，并在表1中改正，切记：表1其它指标也要微调。在各处理条件下，渐增期天数为8.8812.26d,灌浆速率为0.75421.1591g/(千粒d)；快增期天数为12.0316.39 d,灌浆速率为1.52702.5770 g/(千粒d)；缓增期天数为7.3515.73 d，灌浆速率为0.37890.7366 g/(千粒d)。2.2渍水对小麦籽粒灌浆参数的影响2.2.1渍水对籽粒灌浆天数和平均灌浆速率的影响不同渍水处理对籽粒灌浆期持续天数有一定的影响，表现为随渍水处理时期不同，灌浆期缩短，且强势粒和弱势粒在这方面同的趋势(表1)。这可能是由于渍水降低地温，加快根系衰老，缩短了主要叶片功能期和籽粒灌浆时间6。渍水对平均灌浆速率的影响也很明显，变异系数0.115(表2)。不同部位籽粒灌浆速率受水分的影响有差异，且强势粒快于弱势粒。粒重随渍水处理时期的不同变化的趋势与灌浆持续天数相同。这说明渍水条件下灌浆期持续天数与粒重关系密切，水后粒重的增加主要取决于灌浆期持续天数的延长。表1 小麦灌浆籽粒的logistic方程参数及次级方程参数Table 1logistic parameter and secondary parameter of grain filling in wheat参数parameter强势籽粒Strong seed弱势籽粒Weak seed123456123456kabrTmax(d)Rmaxg/(千粒.d)T(d)Rg/(千粒.d)T1(d)R1g/(千粒.d)T2(d)R2g/(千粒.d)T3(d)R3g/(千粒.d)千粒重1000 grain weight (g)46.6122.200.20520.765413.242.404341.30918.781.10211.772.10413.050.678045.3049.1015.230.15082.30617.032.010351.30819.101.05115.301.56710.340.362943.3052.4832.760.20902.76816.102.906361.38709.181.05916.081.56710.080.368742.0653.6219.030.15106.03317.891.998351.096110.511.05515.361.8278.030.540046.4452.6028.480.19182.05416.472.463371.363810.501.05713.052.50313.670.685649.2654.6130.320.18903.48618.042.580401.320511.071.04213.922.26415.000.650342.2541.8329.000.19204.17017.522.020350.166810.640.829013.691.76310.620.736445.3440.8823.660.17043.24818.571.740361.045210.740.787615.361.5279.710.425142.6642.1030.090.18674.35917.202.068361.136910.510.838613.391.81512.000.643648.3646.3526.860.16040.505920.451.864361.165912.260.800916.391.6367.340.472646，5642.0235.680.20525.74217.622.154381.066411.010.807412.741.89014.160.521149.2642.7648.730.21463.58618.132.290401.045111.960.754012.222.01015.730.513149.26注：1-6分别指处理1-处理6Note:1-6 refer to treatment 表2 小麦灌浆参数的变化 Table 2 parametric variation of grain filling in wheat变异系数Coefficient of variation参数parameter平均mean标准差Standard deviationTmax(d)Rmaxg/(千粒.d)T(d)Rg/(千粒.d)T1(d)R1g/(千粒.d)T2(d)R2g/(千粒.d)T3(d)R3g/(千粒.d)16.6042.03935.7331.1489.5330.90214.1031.86411.0740.4800.9890.3021.5460.1250.8640.1461.4200.2782.3540.1010.0420.1220.0380.1090.0810.1560.1050.1410.2010.1952.2.2 渍水对Tmax、Rmax的影响渍水处理对Tmax影响较小(变异系数0.074)，对Rmax影响较大(变异系数0.153)(表2)。对于Tmax而言,强势粒慢于弱势粒，其中花后渍水差异较小。T1及T2和T4差异较大(表1)。在强势粒中，渍水处理均快于对照，其中T4明显快于T1，其它渍水与对照差异不明显。对于Rmax而言(表1),强势粒大于弱势粒，均以T2和T4慢于T1，其它快于T1，强势粒以T3最大,弱势粒以T5为最大。2.3对小麦不同灌浆时段籽粒灌浆参数的影响2.3.1 不同灌浆时段灌浆参数的变化趋势（删） 从灌浆持续时间看，渐增期持续时间(T1)和快增期持续时间(T2)变异系数较小，缓增期持续时间较大(T3)；从灌浆速率看，快增期灌浆速率(R2)变异系数较小，渐增期灌浆速率(R1)和缓增期灌浆速率变异系数较大，其中以缓增期灌浆速率变异系数最大(表2)。由此可见，在栽培条件下，缓增期灌浆持续时间和灌浆速率受渍水影响最大，所以通过水分调控及其它栽培措施延长缓增期、提高灌浆速率,对提高粒重具有非常重要的作用。渐增期长短变化比较稳定，变异系数是0.091；而此期灌浆速率稳定性较差，变异系数是0.166(表2)。从表2可以看出，处理的缓增期灌浆持续天数均长于对照，不同部位籽粒对渍水处理的反应不同，强势粒一般短于弱势粒。其中强势粒以T3最长，弱势粒T4最长，T5次之。渐增期是籽粒形成期，干物质积累少，从表2可以看出,随渍水时间增加强势粒平均灌浆速率逐渐减小，弱势粒变化规律不明显，其中强势粒快于弱势粒。对快增期影响较大(表1)。T2和T4均缩短不同部位籽粒的快增期，T3缩短快增期，强势粒花后渍水长于对照，弱势粒花后渍水短于对照。快增期灌浆速度快、粒重迅速增加，是籽粒产量形成的关键时期。渍水处理对该期灌浆速率影响大，T2和T4时期的灌浆速率相对减小，T3及花后渍水均减小灌浆速率。相比其他时期,缓增期受渍水影响更大(表2)。另外，对不同部位籽粒缓增期长短具有相同效应，T2和T4均有缩短现象，且后者更甚之，而T3和花后增加渍水均可缩短缓增期，而且T6更明显。渍水处理对此时期不同部位籽粒的灌浆速率有不同影响，T2和T4降低强势粒灌浆速率，其它渍水处理影响微小；对弱势粒而言，不同时期渍水处理均减小灌浆速率，其中T3影响较小，其它处理影响较大，且效果差异明显。特别是设法减少缓增期灌浆速率与持续天数的波动性是目前增加粒重的关键。本研究认为是缓增期更重要，因为缓增期受渍水影响大，应从栽培措施上延长缓增期时间，投稿灌浆速率，以便有效的增加粒重，从而达到高产的目的。研究结果表明，不同渍水处理对灌浆参数影响不同。达到最大灌浆速率的时间(Tmax)、渐增期持续时间(T1)表现较稳定，最大灌浆速率(Rmax)、平均灌浆速率(R)、渐增期灌浆速率(R1)、快增期持续时间(T2)、快增期灌浆速率(R2)稳定性较差，缓增期持续时间(T3)和缓增期灌浆速率(R3)最不稳定，其中T2和T4一般对籽粒各灌浆参数具有相同效应，其它渍水处理间具有相同效应。因此在栽培条件下，提高缓增期灌浆速率，相对延长缓增期持续天数，促进落黄，对提高粒重和产量有利。3 小结与讨论适当延长灌浆过程缓增期持续天数和提高灌浆速率对提高粒重有重要意义。虽然灌浆速率和灌浆过程缓增期持续天数与粒重的关系目前尚有争论。但该研究结果表明，在栽培条件下，灌浆速率与灌浆过程缓增期持续天数均与粒重呈显著正相关，且缓增期持续天数和灌浆速率对粒重起决定性作用。因此，在生产中适当延长灌浆持续天数，提高灌浆速率对增加粒重有重要意义。谢光辉7在分析水稻籽粒灌浆特性时指出不同品种强、弱势籽粒最大灌浆速率(Rmax)、平均灌浆速率(R)以及达到最大灌浆速率的时间(Tmax)同步性存在差异。本研究结果表明，渍水条件下小麦强、弱势籽粒灌浆趋