1、吉林农业科技学院（宋体小四号空二行）学士学位论文（宋体小四号空九行）论文题目干旱胁迫下不同施氮量对玉米开花期叶片生理指标的影响年级专业10级植物科学与技术学生姓名学号1007630016指导教师评阅教师完成日期2014年6月12日吉林农业科技学院干旱胁迫下不同施氮量对玉米开花期叶片生理指标的影响I干旱胁迫下不同施氮量对玉米开花期叶片生理指标的影响学生专业植物科学与技术指导教师摘要玉米是耗水量大、对缺水较为敏感的作物，不同生育时期干旱对玉米产量影响不同，本试验研究了水氮耦合对玉米开花期各项生理指标及产量影响，结果表明叶绿素含量、净光合速率与蒸腾速率随着施氮量的增加呈上升趋势，3项生理指标对照区均
2、大于干旱胁迫区，在干旱胁迫区随着施氮量增加丙二醛含量呈下降趋势；当施氮量超出一定范围后，光合速率下降比叶绿素的含量较为迅速；对照区与干旱胁迫区玉米产量及百粒重的变化趋势相近，随着施氮量的增加玉米产量及百粒重均呈上升趋势，且均以N2值最高。研究结果为干旱条件下合理施氮及玉米的高产栽培提供了理论依据。关键词干旱胁迫施氮量开花期生理指标干旱胁迫下不同施氮量对玉米开花期叶片生理指标的影响IIEFFECTOFDROUGHTSTRESSUNDERDIFFERENTNITROGENFERTILIZERONPHYSIOLOGICALINDEXOFLEAVESOFMAIZEBLOSSOMPERIODNAMEJI
3、NLINFENGMAJORPLANTSCIENCEANDTECHNOLOGYTUTORYUHAIYANLVYANJIEABSTRACTCORNISALARGEWATERCONSUMPTION,AREMORESENSITIVETOWATERCROPS,EFFECTOFDROUGHTATDIFFERENTGROWTHSTAGESONYIELDOFMAIZEINDIFFERENT,THISEXPERIMENTWASCONDUCTEDTOSTUDYTHEEFFECTOFWATERANDNITROGENCOUPLINGBLOSSOMPERIOD,PHYSIOLOGICALINDEXESANDYIELDO
4、FMAIZESHOWEDTHATTHECHLOROPHYLLCONTENT,NETPHOTOSYNTHETICRATEANDTRANSPIRATIONRATEINCREASESWITHTHEINCREASEOFNITROGENAPPLICATIONAMOUNTTHECONTROLAREA,3PHYSIOLOGICALINDEXESWEREHIGHERTHANINDROUGHTSTRESS,DROUGHTSTRESSWITHTHEINCREASEOFNITROGENCONTENTOFMDADECREASEDWHENTHENITROGENRATEBEYONDACERTAINRANGE,THEDEC
5、LINEINPHOTOSYNTHETICRATETHANCHLOROPHYLLCONTENTISMOREQUICKLYCONTROLAREAANDDROUGHTSTRESSINMAIZEYIELDAND100GRAINWEIGHTCHANGETRENDSIMILAR,WITHMAIZEYIELDAND100GRAINWEIGHTWASINCREASEDWITHTHEINCREASEOFNITROGEN,ANDTHEMAXIMUMVALUEOFN2TOPROVIDETHEORETICALBASISFORHIGHYIELDCULTIVATIONRESULTSFORTHERATIONALNITROG
6、ENAPPLICATIONUNDERDROUGHTCONDITIONANDMAIZERESEARCHKEYWORDSDROUGHTSTRESSNITROGENAPPLICATIONRATEBLOSSOMPERIODPHYSIOLOGICALINDEX干旱胁迫下不同施氮量对玉米开花期叶片生理指标的影响III目录摘要IABSTRACTII目录III1前言12材料与方法221试验设计222测定项目及方法223数据分析23结果与分析331玉米开花期不同施氮量对光合指标的影响332秸秆还田下玉米地上部氮累积量433不同施氮量对玉米开花期叶片丙二醛含量的影响634秸秆还田对玉米产量性状的影响64结论7参考
7、文献8致谢9干旱胁迫下不同施氮量对玉米开花期叶片生理指标的影响11前言水分是植物生长和发育的必要条件之一，土壤水分供应是否适宜，直接影响到作物的发芽、出苗及生长，决定着作物物质合成和生命进程1。吉林省是我国水资源缺乏区之一，水资源总量404亿立方米，耕地亩均水资源量672立方米，不足全国平均水平的一半，吉林省80的降水量集中在78月份，季节性干旱明显2。玉米是耗水量大、对缺水较为敏感的作物，干旱对玉米产量影响达20503。玉米在生长期内，经常遭受到周期性干旱或间隙干旱的影响，玉米叶片是其最容易受到干旱影响的部位之一，干旱可加快植株的膜脂氧化进程和促进衰老的加速4。玉米不同生育时期干旱对玉米产量
8、影响不同，玉米生育中后期的干旱胁迫严重影响子粒产量，导致减产5。合理施氮一直是调控玉米生长发育及产量形成的重要措施6，在适宜的范围内，叶片光合速率与含氮量呈显著的正相关7，施氮可以改善作物水分利用效率，在一定程度上缓解土壤干旱胁迫对玉米生长发育的影响89。本试验通过研究水氮耦合对玉米开花期各项生理指标影响，为干旱条件下合理施氮及玉米的高产栽培提供理论依据。干旱胁迫下不同施氮量对玉米开花期叶片生理指标的影响22材料与方法21试验设计试验地点位于吉林农业科技学院试验田。盆栽试验设置不同氮水平分别为施纯N0、160、240、320KG/HM，P2O5100KG/HM，K2O90KG/HM，盆栽试验中
9、每个处理装土16KG，水分设两个梯度处理干旱胁迫，土壤含水量占田间最大持水量的4045；正常供水为对照区，土壤含水量占田间最大持水量的6570；开花期的水分胁迫于抽雄前10D左右停止供水，胁迫15天后采样测定各项指标。灌浆期复水至成熟，收获，考种获取产量及穗部相关性状。22测定项目及方法玉米开花期叶片的生理指标包括光合系列指标净光合速率（PN）、蒸腾速率（TR）、气孔导度（GS）和细胞间CO2浓度（CI）的测定；叶绿素含量，丙二醛含量。其中净光合速率（PN）、蒸腾速率（TR）、气孔导度（GS）和细胞间CO2浓度（CI）的测定，采用LI6400便携式光合仪，在上午10001130测定穗位叶中部的
10、各项指标值，测定光强为1000MOLM2S1；叶绿素含量用日产SPAD502型叶绿素计测定，每个重复测定1片叶，每片叶测定6次，求平均值,以SPAD值表示；MDA含量测定采用硫代巴比妥酸比色法，分别测定在532NM和600NM波长下的光吸收值，计算MDA含量10。23数据分析将数据用MICROSOFTEXCEL2007整理后，采用SPSS160进行统计分析。干旱胁迫下不同施氮量对玉米开花期叶片生理指标的影响33结果与分析31玉米开花期不同施氮量对光合指标的影响图31不同施氮量对玉米开花期叶片叶绿素含量的影响从图31可以看出，不同施氮条件下，对照区开花期玉米叶片叶绿素含量高于干旱胁迫区，以N0、
11、N1最明显，N1的叶绿素含量高于N0，随着施氮量的增加，N2的叶绿素含量下降，无论对照区还是干旱胁迫区，最低值均为N3。干旱胁迫下不同施氮量对玉米开花期叶片生理指标的影响4图32不同施氮量对玉米开花期叶片净光合速率的影响净光合速率的变化为对照区高于干旱胁迫区（图32）。在对照区从N0到N2，随着施氮量的增加，净光合速率呈上升趋势，以N2的净光合速率最高，N3的净光合速率较低，与N0接近。干旱胁迫区的平均净光合速率为1804MOLCO2M2S1，从N0到N2，随施氮量增加净光合速率呈上升趋势，但比对照区上升缓慢，对照区的平均净光合速率为2428MOLCO2M2S1，比干旱胁迫区高出346。图33
12、不同施氮量对玉米开花期叶片蒸腾速率的影响由图33可知，蒸腾速率的变化趋势与净光合速率相近，从N0到N2，随着施氮量的增加，蒸腾速率呈上升趋势，但N1在对照区的增幅较小，N2增幅较大，比N1增加421，干旱胁迫区的蒸腾速率以N3最低（206MMOLH2OM2S2），与N0比降低了173。32秸秆还田下玉米地上部氮累积量玉米地上部分氮素积累量变化如图34、35。结果表明，在不同施氮量处理不同生育时期的玉米植株氮素积累量都随着施氮量增加而提高，随着玉米生育期增长，玉米氮累积量总体呈增加趋势。从还田区不同时期对玉米全株氮素积累量上分析得出，在35天时，各个施氮量之间的差异不显著，这是因为在玉米生长前期
13、，作物生长速度十分缓干旱胁迫下不同施氮量对玉米开花期叶片生理指标的影响5慢，养分累积也缓慢；在各个时期，不同施氮量处理的玉米氮累积量之间的差别并不显著，160KG/HM和320KG/HM略高于其他施氮量。从对照区来看，每个时期的各个处理之间的氮积累量梯度较明显，相对于没有施氮处理也有明显差异。在各个时期，玉米地上部分的氮累积量随着施氮量的增加而增加。从两个图中可以看出，玉米地上部分对照小区的氮累积量明显大于干旱胁迫下小区。图34对照区玉米地上部分氮累积量图35干旱胁迫下玉米地上部分氮积累量干旱胁迫下不同施氮量对玉米开花期叶片生理指标的影响633不同施氮量对玉米开花期叶片丙二醛含量的影响图36不
14、同施氮量对玉米开花期叶片丙二醛含量的影响干旱胁迫区中玉米开花期叶片中丙二醛含量的变化为N0处理含量最高，为82MOLG1FW，是N2处理（44MOLG1FW）的186倍，随着施氮量增加丙二醛含量呈下降趋势，说明在一定程度上施氮能缓解干旱对玉米生长的不良影响，N3处理丙二醛含量略有上升；对照区中以N0处理丙二醛含量最高，施氮后丙二醛含量迅速下降，N2处理中丙二醛含量最低，其中N3处理比N2增加了19。34秸秆还田对玉米产量性状的影响干旱胁迫下不同施氮量对玉米开花期叶片生理指标的影响7图37不同施氮量下玉米产量及百粒重的变化对照区与干旱胁迫区玉米产量及百粒重的变化趋势相近，随着施氮量的增加，对照区
15、与干旱胁迫区玉米产量及百粒重均呈上升趋势，对照区产量以N2处理下产量最高为14123KG/HM2，高于水分胁迫区9，干旱胁迫区以N2处理下产量最高为12955KG/HM2，N0处理下产量最低仅为7798KG/HM2，；百粒重的变化趋势和产量类似，随着施氮量的增加而呈上升趋势，但上升幅度比产量小，两个小区均以N2处理最高，对照区N3处理比N2降低了10，干旱胁迫处理中N3比N2降低了15。4结论干旱胁迫下不同施氮量对玉米开花期叶片生理指标的影响841本试验研究表明，叶绿素含量、净光合速率与蒸腾速率随着施氮量的增加呈上升趋势，3项生理指标对照区均大于干旱胁迫区，原因是低氮处理与干旱胁迫并存时可能会
16、减弱叶绿体内光合作用固定CO2的能力，降低光合速率，加剧干旱对玉米叶片的伤害；丙二醛的含量测定也表明，在干旱胁迫区随着施氮量增加丙二醛含量呈下降趋势，说明在一定程度上施氮能缓解干旱对玉米生长的不良影响，当施氮量超出一定范围后，叶绿素的含量有下降趋势，叶片光合速率也下降，但光合速率下降较为迅速，这和王帅7、李玉英6、付芳婧11等人的研究结果一致。42在一定施氮量下，增加施氮量可明显提高玉米干物质积累量，表明了无论是植株的营养生长还是干物质积累，都明显受施氮量的影响。从总体来看，没有施氮处理的干物质积累量要明显低于施氮处理的干物质积累量。43随着施氮量的增加，对照区与干旱胁迫区玉米产量及百粒重均呈
17、上升趋势，说明适量施氮有利于玉米地上部干物质积累，缓解水分缺乏对玉米造成的伤害，对照区产量和百粒重两个小区均以N2处理最高，从而确定干旱胁迫下玉米适宜的施氮量为240KG/HM，为干旱条件下的玉米栽培提供理论参考。参考文献干旱胁迫下不同施氮量对玉米开花期叶片生理指标的影响91宋玉伟,赵丽英,杨建伟水分胁迫下玉米幼苗光合变化和生理特性分析J河南大学学报自然科学版,2009,3943873912韩丽丽,郑凯影响吉林省玉米生产的干旱类型及提高降水利用率J吉林农业，2012,101523武明宇,郝楠玉米抗旱性的研究进展J现代农业科技,200891241274施关正,赵致,袁玉清干旱胁迫下玉米杂交组合抗
18、旱性及水分利用的研究J玉米科学,2008,1651031075唐怀君,刘成,孙宝成,等干旱胁迫后玉米杂交种产量性状与抗旱性的关系研究J新疆农业科学,2012,4910177317786李玉英,宋玉伟,程序,等施氮对灌漠土春玉米干物质积累和氮素吸收利用动态的影响J中国农业大学学报,2009,14161657王帅,杨劲峰,韩晓日,等不同施肥处理对旱作春玉米光合特性的影响J中国土壤与肥料,2008623278赵树仁,叶青江,荆绍凌,等玉米抗旱性育种J农业与技术,2008,2843449HANXY,SONGFB,WANGB,ZHANGLEFFECTSOFSOILWATERSTRESSONPHOTOSY
19、NTHETICCHARATERISTICSOFMAIZEACTAAGRICULTUREBOREALISINICA,2006,215283210李合生植物生理生化实验原理和技术M北京高等教育出版社,200026026111付芳婧,赵致,张卫星水分胁迫下玉米抗旱性与光合生理指标研究J山地农业生物学报,2004,236471474致谢干旱胁迫下不同施氮量对玉米开花期叶片生理指标的影响10时光飞逝，四年的大学时光就在不经意中即将结束了。人生最大的财富，莫过于岁月留下的记忆。当回首往事的时候，那些痛苦的和欢乐的往事，都会变成嘴角的一抹微笑。在我的校园里，所有的老师、同学，所有的人和事，都将成为我人生中最
20、珍贵的一段记忆。首先，我要感谢我的导师和老师，从论文定题到论文最终完成，给予了我极大的帮助，在论文的每一环节都非常认真和严谨地给予我指导和建议，吕老师往返于长春和吉林之间，每次即使感觉疲惫也都会为我耐心指导我们完成试验，有很多实验也是吕老师亲自帮我们完成，这样的责任心和工作态度使我深受感动和鼓舞，对论文的完成有了充足的信心，于老师为我们提供药品和实验器材并为我们播种、浇水、以及叶绿素的测定等。在此，对吕老师、于老师表示衷心的感谢。其次要感谢我们一起奋斗在毕业前线的小伙伴们，在一起总是欢声笑语，是他们的陪伴温暖了我的毕业季节。最后感谢我待了四年的母校和教育我的所有老师，感谢你们四年里的谆谆教导，生活和学习上的鼓励，让我能够自信的踏上人生的舞台。不管人生的下一站将驶向何方，四年的大学读书生活都是我最难忘怀的。
