【硅肥对小麦生长的影响探究开题报告4800字】

硅肥对小麦生长的影响研究开题报告目录TOC\o"1-2"\h\u5050硅肥对小麦生长的影响研究开题报告 142681问题提出的背景 1249351.1背景介绍 1253341.2本研究的意义和目的 4255282论文的主要内容和技术路线 4284362.1主要研究内容 426292.2技术路线 536692.3可行性分析 663833研究计划进度安排及预期目标 6117003.1进度安排 699463.2预期目标 721881参考文献 71问题提出的背景1.1背景介绍1.1.1硅素与小麦作物目前对于氮、磷、钾等大量元素的研究已经较为深入，在实际生产中，有机肥、氮磷钾肥的施用已经较为普及，但是随着化学肥料的施用量的上升，粮食产量不断提高，将土壤中原有的硅元素大量带出，导致缺硅现象的发生。硅是地壳中含量第二多的元素，也是土壤颗粒的主要组成元素，在植物体内，硅作为中量元素，含量较高，仅次于氮磷钾等大量元素。虽然硅并非植物生长的必需大量元素，但其对植物的生长有较大的影响作用，并作为有益元素为植物生长所需要，作为喜硅植物的水稻对于硅的需求和植株中的含硅量则更为突出。硅肥作为中量元素，在水稻生长过程中的重要作用往往被忽视。实际农业生产中，农业工作者重视氮磷钾素，硅肥的应用难以普及。由于在成土过程中，土壤本身就富含硅素，所以在正常农业生产条件下，极少出现硅素缺乏的现象，但是随着水稻产量的不断提升，复种指数的不断提高，化学肥料的大量施用，都导致土壤中硅元素随着水稻的收割被大量带走，从而导致土壤缺硅现象的产生，长此以往，若仅仅只用土壤中自然含有的硅元素难以满足植物生长的需要，所以需要适量地施加硅肥。小麦是硅含量较高的谷类作物之一，作为喜硅植物适量施硅可促进小麦对N、P、K等营养的吸收并改善小麦的生物学性状。硅可以促进小麦的正向生长，具有明显的增产效应，对小麦的品质有一定程度的提升。作为旱地禾本科植物，小麦含硅量中等，平均含硅量1%-3%；在小麦中，硅主要分布于地上部，根中累积较少（王志春，2007）。1.1.2硅对植物的作用硅在土壤和植物中无处不在，但是没有直接证据说明硅是高等植物的必须元素，但现阶段大量的研究已充分表明，硅能够促进植物生长(Yan等，2018)。以水稻为例，在相同的条件下，无法吸收硅的水稻突变体相较于野生型的水稻，在生长上会受到抑制(Ma等，2006)。硅在土壤中的含量仅次于氧(O)，约占地壳的26%。硅素"有益元素"的概念在上世纪被提出，但大部分硅以含氧化合物的形式存在，不能被植物直接利用(Richmond等，2003)。原硅酸(H4SiO4)是植物可以利用的形态，根系吸收的适宜浓度为0.1到0.6mM之间(Gunnarsson等，2000)。在不同种类植株中，硅分布极不均匀。由此植物可分为喜硅作物和非喜硅作物。喜硅植物在生长发育过程中对硅元素的需求较高，小麦也属于其中之一。在同一植株的不同器官中，硅的分布也存在差异。由于硅元素在植物中的移动性较差，硅在老叶中的含量普遍高于新叶(吴季荣等，2010)。植株中硅的存在形态主要是是无定形态二氧化硅、硅酸盐或聚硅酸。硅可以增强植物对生物和非生物胁迫的抗性，且是已知元素中仅有的能有效缓解多种非生物胁迫的元素。植物硅可以起到硅酸和无定形二氧化硅的作用，有助于提高细胞和植物体的强度，提高植物在光截获和各种生物、非生物胁迫等生态学方面的适应能力(Cooke等，2011)。硅在叶片表面形成硅胶层以减少作物的非气孔蒸腾，进而抵御干旱胁迫(陈庆峰等，2019)(Rizwan等，2015)。硅能抑制植物吸收Na+，促进植物固定Na+并产生活性氧，来提高K+/Na+的选择性比例，进而抵御盐胁迫(Costan等，2019)。1.1.3硅素在作物生产中的作用在我国，土壤的缺硅现象时有发生。根据统计，我国50%以上的土壤都面临着缺硅的问题，黄河、长江、海河、淮河等地的土壤的二氧化硅含量普遍低于10mg/L(马同生，1997)，随着农业的不断发展，农作物的单产不断提高，缺硅现象则会越来越严重。对缺硅土壤来说，补充硅素营养有两种途径，一是灌溉水补硅，二是施加硅肥，在对长江、黄河、淮河等水系的调查研究中发现，有效硅浓度远远不能达到作物的供硅水平(王远敏，2007)。目前使用大多为固体颗粒状枸溶性硅酸钙盐，通常作为基肥使用(杨丹等，2012)，有效硅的含量较低而且发挥作用会有迟效性。而水溶性硅肥的有效硅含量高，使用效果较好，但使用成本较高，难以进行大规模的推广应用。硅肥有非常明显的增产作用。近几年来，我国在河南、山东、浙江等地对喜硅作物和缺硅土壤施用硅肥，水稻、小麦、花生、大豆等多种经济作物均有10～50%不等的产量增加(陈庆峰等，2019)；硅肥不但可以增加作物的产量，并且可以提升作物的品质，如水稻、小麦的出糙率，如葡萄、甘蔗等的含糖量，(贾建新等，2011)。硅肥出现后，逐渐在小麦种植中被普遍运用。适当施用适量的硅肥可以起到预期的增产效益，小麦的穗粒数和穗数均有上升；但是于小麦的品质而言则没有相当显著的影响，如千粒重、容重和蛋白质含量等籽粒品质指标影响不显著(于立河等，2012)。此外，施加硅肥还能起到防病防虫的作用，如稻瘟病、叶斑病、茎腐病、白粉病、锈病、蚜虫等，硅通过“物理或机械屏障”作用增强小麦抵抗病菌侵染的能力(杨艳芳，2003)。1.1.4微纳米硅肥的研发及应用微纳米硅肥作为一种新型硅素肥料，具有无毒、无味、无腐蚀性、不变质、不易流失等特点，但相关报道还较少。研究微纳米硅肥对小麦生长的影响能够有效指导农业实践的开展。微纳米硅肥是纳米技术与生物技术相结合所制成的肥料，主成分包括CaSiO3、CaSiO4、Mg2SiO4、Ca3Mg（SiO4）2等。与传统肥料相比，微纳米肥料使养分通过与纳米级的吸附剂结合，减缓释放养分的速度，提高了养分的利用效率并且减少养分的淋失(Zulfiqar等2019)，将微纳米硅肥加入氮肥中，可以使游离氨分子的吸附率达到80%以上，在常温下能起到吸附和储存氨分子的作用，从而将氮肥释放周期延长。微纳米肥料在小麦种植中也有初步探究。施加纳米肥料能够起到显著的增产增收效果，能减少小麦后期无效分蘖、提高成穗率、增加千粒重，同时适当减少氮磷钾肥的用量，更有利于纳米材料作用发挥(吕操等，2019)。对于硅素影响更大的水稻研究则更为深入，微纳米硅肥能促进水稻硅质化，促进稻穗对硅的吸收转化，提高丙二醛含量和SOD和CAT酶的活性来减慢叶片衰老速度，水稻产量明显增加，一定程度上抑制病虫害的发生(徐俊等，2017)。1.2本研究的意义和目的硅肥，尤其是微纳米硅肥，从出现以来作为一种新型肥料备受广大研究者和肥料制造商的关注，在生产中也有许多良好使用效果的反馈。但研究还是集中在水稻等喜硅作物的。目前国内耕地均有不同程度的缺硅现象，硅肥的施用可以达到显著的增产效果。现行硅肥种类繁多，一般认为微纳米硅肥具有节水、节肥、省工、提质、抗逆、增产功能，同时有利于改善生态环境、提高人体健康，所以研发新型高效的微纳米硅肥是大势所趋。小麦作为我国种植面积最大的粮食作物之一，硅肥在小麦上应用的研究报道相对而言尚少。我国沿长江地区，由于小麦抽穗后雨水过多，日照不足，相对湿度大，茎、叶柔软，往往会导致倒伏和病害，影响小麦产量，通过使用硅肥能显著改善有效硅含量。但是关于小麦施用微纳米硅肥的研究还较少，通过以小麦为研究对象，能够为我国小麦施用微纳米硅肥提供科研依据。笔者以冬小麦中的苏麦188为试材，在同等磷、钾肥施入条件下，研究不同氮硅配施对小麦生长的影响，旨在研究硅肥在促进小麦生长发育的作用，以期为硅肥的推广和安全优质粮食生产提供理论依据。2论文的主要内容和技术路线2.1主要研究内容本实验研究的是用两种不同的土壤（选取了含硅量差异较大的两种红黄壤进行试验，土壤采样地点分别位于浙江省杭州市余杭凌村营村（东经119°57'24.43"，北纬30°18'46.73"）及余杭区白荡洋养殖园区（东经120°31'71.80"，北纬30°51'36.27"）进行盆栽实验时氮硅不同配比对小麦生长的不同影响（两种不同的土壤，施肥方案和试验步骤相同）。2.1.1土的预处理将两种土壤风干并通过5厘米的网孔，去除了可见的根和有机残留物，然后将其彻底混合后再用于盆栽实验，10月中旬开始用两周左右的时间培养土壤。2.2.2小麦试验播种前晒种2-3天，提高种子的发芽率和种子的出苗整齐度，将种子放在水中浸泡8小时，然后把种子捞出，放在阴凉通风的地方，放置4小时，播种到土里面，不能暴晒，浇水保持土壤湿润。每盆播种20株，生长到三叶期留下长势比较均匀的小麦幼苗10株。拔节期第一次追施氮肥，抽穗-灌浆期第二次追肥，待小麦生长，三叶期，测定出苗率。2.2.3土壤基本理化指标的测定在实验开始之前测得两种土壤的基本指标（有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、有效硅含量）。2.2.4小麦成长生理指标的测定从冬小麦出苗开始，每月监测一次生物量;分别剪取1.0m×0.2m样条内的冬小麦，收集后装入信封中，回实验室放入烘箱，于65℃下烘干恒重，取出后称量冬小麦干重，即为该次冬小麦的生物量。每盆选取代表性小麦3株用钢卷尺测定植株，从地表测量至植株茎秆顶端最高处，在穗以下，测定穗长、剑叶长。在小麦拔节期，称量地上部分干重。用SPAD-502叶绿素仪测定小麦旗叶的SPAD值。叶片光合速率和过氧化氢酶活性选用氧电极法测定;超氧化物歧化酶(SOD)活性选用氮蓝四唑法(NBT法)测定。2.2技术路线根据研究内容，将设计研究方案和技术路线整理为下图：2.3可行性分析在浙江大学环境与资源学院实验室进行实验，在土壤盆栽网室进行小麦盆栽种植培养，实验前期研究较为完善，对于实验有可行的实验方法。3研究计划进度安排及预期目标3.1进度安排组织实施及初步进度安排如下：时间事项2020.8-2020.10完成毕设前期准备，查阅有关资料2020.10-2021.2完成土壤培养，开始盆栽实验2021.2-2021.4测定土壤与小麦各项相关指标2021.3-2021.4同时数据处理及作图，撰写修改毕业论文2021.4-2021.5准备完善答辩材料3.2预期目标通过研究浙江省杭州市余杭区稻麦轮作土和生姜土施用不同氮硅配比对小麦生长的影响，利用文献资料及实验数据，处理实验结果，确定最佳的氮硅配比，为农业生产提出一些参考意见。并集合实验分析成果，将其总结为一篇毕业论文。参考文献艾天成,李方敏,周治安,张敏,吴海荣.作物叶片叶绿素含量与SPAD值相关性研究[J].湖北农学院学报,2000(01):6-8.蔡德龙.国内外硅肥研究与应用进展[J].磷肥与复肥,2017(01):37-39.陈庆峰,吕刚,于广武.微纳米硅肥的研制开发背景及应用效果[J].化肥工业,2019,46(3):16-19,57.崔德杰,王月福,高静,等.硅钾肥对不同水分条件下冬小麦光合作用日变化的影响[J].土壤通报,1999(01):38-39.郝立冬2013.硅肥对春小麦生长及产量品质的影响[M].黑龙江八一农垦大学.胡焕焕,刘丽平,李瑞奇,李慧玲,李雁鸣.播种期和密度对冬小麦品种河农822产量形成的影响[J].麦类作物学报,2008(03):490-495+501.胡克伟,颜丽,关连珠.土壤硅磷元素交互作用研究进展[J].土壤通报,2004(02):230-233.贾建新,蔡德龙.硅肥对改善农作物品质研究及新进展[J].第四届建设创新型国家大会——首届中国农资分论坛论文集2011:45–50.刘凤艳,侯碧辉,丁晓红.施用纳米肥料对小麦微结构和营养品质的影响[J].北京工业大学学报,2011,37(2):314–320.陆福勇,江立庚,秦华东,唐茂艳.不同氮、硅用量对水稻产量和品质的影响[J].植物营养与肥料学报,2005(06):140-144.吕操,李志杰,段建设,等.纳米肥料在小麦上的应用效果试验[J].农业技术与装备,2019（1）:22–24.王茂辉,聂金泉,任勇,等.不同硅肥用量对水稻生长的影响研究[J].广东农业科学,2020(02):61-67.王显,霍中洋,肖跃成,等.氮硅肥配施对水稻硅素营养及产量的影响[J].浙江农业科学,2010(06):1279-1281.魏玉光.硅氮肥在水稻上的应用效果研究[J].现代农业科技,2012(18):224-225.吴季荣,龚俊义.水稻硅营养的研究进展[J].中国稻米,2010,16(03):5-8.徐俊,何丹,石庆胜,石峰,石伟勇.纳米硅肥对水稻离体叶片衰老的影响[J].中国土壤与肥料,2017(05):117-121.徐俊.纳米硅肥对水稻抗早衰和增产作用研究[M].2017浙江大学.徐文富.国外苏打盐渍土的改良[J].世界农业,1992(01):38-39.薛佳欣,张江伟,陈宗培,李奔,陈召月,王贵彦.灌浆期冬小麦生理特性和产量对不同灌水量的响应[J].麦类作物学报,2020,40(09):1111-1119.杨丹,刘鸣达,姜峰,等.酸性和中性水田土壤施用硅肥的效应研究Ⅰ.对土壤pH、Eh及硅动态的影响[J].农业环境科学学报,2012(04):757-763.杨艳芳.硅对小麦白粉病的抗性研究[D].南京农