一、春小麦生长发育的初步观察(论文文献综述)
赵福年,王润元[1](2014)在《基于模式识别的半干旱区雨养春小麦干旱发生状况判别》文中提出为准确判断作物生长发育过程中农业干旱的发生状况,并预估作物产量,该研究以半干旱区1986-2011年生育期气象和产量资料为基础,分析雨养春小麦产量形成所受因素,以产量变动状况作为春小麦干旱和正常年景的判断标准。采用模式识别法,迭代求解建立可预测春小麦年景的线性分类方程,对半干旱雨养区农业干旱的发生状况进行判定。研究结果表明:半干旱雨养区春小麦产量形成受诸多因素影响。若不剔除其他因素的影响,仅以气象要素为基础无法建立判别方程,从而难以定量判断春小麦生育期农业干旱的发生状况。但在剔除播前50 cm层次土壤相对含水率大于55%的年份后,以主要生育期平均温度和降水量能够建立判别方程预测春小麦年景,从而可以对春小麦生长发育过程中的农业干旱发生状况进行定量分析。同时,5月份降水量对春小麦生长发育具有非常重要的作用,在播前50 cm层次土壤相对含水率小于55%时,只用5月份降水量一个气象要素即可较为准确地模拟估测春小麦产出。该研究可为干旱致害机理的进一步深入探讨提供参考依据。
徐澜[2](2015)在《冬麦春播条件下小麦生育特性及其产量形成的生理机制》文中研究说明本试验于2013、2014连续两年在山西省农科院玉米研究所试验基地进行。采用大田种植、小区试验与盆栽试验相结合的方法,研究了22个南引冬麦品种在忻定盆地不同播期处理下植株农艺性状、幼穗分化、光合特性及干物质积累、叶绿素荧光参数、主茎内源激素动态变化及籽粒产量等,同时研究了不同品种光合特性、主茎内源激素等与籽粒产量及其构成的关系,明确适宜忻定盆地春播的优良小麦品种资源的生育特点及其产量形成机制,为混播区优良春小麦品种的引进、选择及指标评价提供参考,为西北冬春麦混播区发展高效优质小麦生产提供品种资源与理论依据。主要试验结果如下:1、冬麦春播对小麦幼穗分化及生长发育的影响冬麦春播条件下,其中20个来自长江中下游麦区、西南冬麦区的冬小麦品种(春性或弱春性)在忻定盆地3月上、中、下旬春播,均可以正常拔节、抽穗、成熟;南引半冬性小麦品种皖麦68表现为不拔节,迟抽穗,严重影响籽粒产量,不适宜忻定盆地春播;播期对不同小麦品种的影响不同,在忻定盆地表现良好的冬麦品种,如扬麦13、渝麦12、扬麦20、宁麦13、川麦42较适宜早播,随播期推迟生长发育受到影响,籽粒产量呈下降趋势。播期对小麦穗分化影响显着,随着播期推迟,气温升高,穗分化所需时间变短,Ⅰ播期(早播)、Ⅱ播期(适播)、Ⅲ播期(晚播)完成穗分化所需时间分别为40~45d、36~42d、33~41d;不同品种其幼穗分化进程在分化时间出现的早晚,完成幼穗分化所需天数等方面均不同;总体来看,植株外部形态特征表现出与穗分化进程的一致性,小麦叶片数为3.5~4.8叶时,根条数为8~9,幼穗分化为二棱期;叶片数大于5.6叶时,根条数大于10,幼穗分化开始进入雌雄蕊原基分化期。半冬性品种黔麦18的幼穗分化进程较缓慢,单棱期持续时间较长,当进入二棱期时,相应的叶片数和根条数较多;进入雌雄蕊原基分化期,外部植株叶片数、根条数增加不明显:皖麦68在盆栽试验中,不同播期株高都处于较低水平,生长发育缓慢,穗分化进程未随着植株叶片数和根条数的增加而进行,始终停留在单棱期,植株矮小,分蘖较多,不适应忻定盆地春播,这与大田试验结果完全一致。小麦穗分化受品种自身遗传特性与外界生态条件的共同影响,在不同播期中,不同品种的春小麦的幼穗分化进程不同,所需时间不同,其外部形态特征表现出一定的差异。渝麦12、扬麦13在早播条件下穗分化较其他品种迅速,仅需40d、41d。株高是小麦的重要外部形态指标之一,株高过高容易发生倒伏,植株过矮使冠层叶片拥挤,中下部透光不良,均影响产量。大多数品种表现为晚播处理的株高低于早播、适播,且早播、适播间差异不明显。扬麦13、扬麦20、宁2038、川麦42等获得较高产量的品种,其株高均在75-80 cm之间,而渝麦9的株高(90.7cm)过高,渝麦7仅有50.7cm,该二品种的籽粒产量均较低。生育时期与幼穗分化及形态特征相统一,并且与产量形成关系密切。渝麦12、渝麦10、扬麦13较早进入抽穗期,比对照宁2038、新春30早1~2天,比其他品种早3-5天;扬麦13最早进入散粉期,其生长发育较快,生殖生长阶段占总生育期比例较大,亦最早成熟,成熟期比其他品种早4-7天,这样可以有效避开极端天气对籽粒产量的影响,早播处理下与其他品种相比,其优势更加明显。渝麦12成熟也较早,与扬麦13具有同样的优势。2、冬麦春播对小麦旗叶光合、荧光参数及产量的影响小麦产量形成与其光合特性关系密切。多数品种的叶绿素含量、光合指标均表现为早播>适播或晚播;旗叶Pn较高的品种是扬麦13 (8.9 umolco2.m-2.s-1)、云麦42 (5.6 umolco2.m-2.s-1)、渝麦12 (4.6umolco2.m-2.s-1)(开花期):扬麦13 (16.7 umolco2.m-2.s-1)=川麦42 (16.5umolco2.m-2.s-1)(灌浆期);旗叶蒸腾速率、气孔导度和胞间C02浓度、旗叶水分利用率与Pn表现基本一致,其中WUE在品种间差异显着。大多数旗叶叶绿素荧光参数品种间差异显着,且相关性极显着。不同播期品种间Chl(叶绿素含量)变异系数较小(0.1217-0.1481),PIABS(吸收光能为基础的性能指数)变异系数较大(0.3293-0.3954),二者与产量偏相关系数均较大(0.7004~0.8135)。早播条件下,籽粒产量与PIABS(灌浆期、开花期)、灌浆期Chl呈显着正效应,与灌浆期Vi呈显着负效应,且产量的81.07%-82.78%(2013、2014)可由该三因素的变异决定;不同小麦品种表现不同播期效应,且两年变化趋势一致:扬麦13(春性、中早熟)旗叶Chl及绝大多数荧光参数和产量均显着高于其它品种(p≤0.05),且适宜早播。早播条件下,灌浆期旗叶叶绿素含量、PIABS可作为选择高光效小麦资源的重要评价指标。早播条件下,小麦单株干物质积累均符合logistic模型,拔节前干物质积累较缓慢,孕穗后增长速率显着加快。开花期至乳熟期干物质积累显着高于其他品种的是渝麦12和渝麦9,尤其是渝麦12在干物质积累过程中增长速度呈递增趋势,其最终单株干物质积累量为最高,并显着高于其他品种;大多数南引品种的早播增产效应较明显,且播期间差异显着,两年试验结果基本一致。(2013年)不同播期处理下籽粒平均产量分别为4393.50kg.hm-2(ES:早播),3871.99 kg.hm2(NS:适播),3623.50 kg.hm-2(LS:晚播);其中渝麦12、扬麦13的产量显着高于其他品种,ES、NS、LS播期下分别为5876.90 kg.hm2~5351.55 kg.hm-2、4987.05 kg.hm2~4609.20 kg.hm-2、4014.15 kg.hm2~4058.70 kg.hm2;但个别品种对播期的响应不同,宁2038的产量表现为NS> LS> ES,即适播条件下其产量最高;渝麦9则为LS>NS>ES,晚播时其产量较高,越早播产量反而越低;大粒品种云麦42则为ES>LS>NS,早播产量最高,但晚播的产量又高于适播处理。南引冬小麦品种在产量构成因素中,成穗数和穗粒数占有一定优势,如扬麦13(ES)的成穗数(618.0×104hm-2)显着高于其他品种,渝麦12的穗粒数(两年在35.1粒-40.6粒之间)均显着高于其他处理。可见,冬麦春播条件下,提高小麦产量应主攻成穗数和穗粒数,促进其有效小穗的形成,在此基础上,加强灌浆后期栽培管理调控,促进籽粒灌浆速度与强度,以此增加粒重。渝麦12、扬麦13、川麦42等具有较高光合效率,利于干物质积累,产量较高。3、冬麦春播对小麦苗穗期植株抗寒性的影响小麦穗分化阶段对低温胁迫较为敏感,对于从长江中下游、西南冬麦区引进的优良冬小麦品种,在忻定盆地春播条件下,其穗分化阶段耐、抗寒性强弱是引种适应性的重要考量因素之一。冬麦春播条件下,经历穗分化阶段低温胁迫后,各小麦品种相对电导率、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量不同程度地升高,总叶绿素含量程度不同地下降。扬麦13、渝麦12的叶片相对电导率在低温前后的变化幅度较小(40.7%-24.6%、52.7%-38.2%),低温胁迫后其可溶蛋白含量较高(16.78-19.78mg g-1FW、15.76~18.77mg g-1FW),叶片可溶性糖含量在遭遇低温胁后增幅较大,分别达285%-235%、265.6%-218%(CKl的增幅为222%-143%)。低温胁迫下,品种抗寒性强于对照(宁2038:CKl、新春30:CKz)的依次为:扬麦13、渝麦12、宁麦13、皖麦68、渝麦9;籽粒产量数据方差分析同样表明,渝麦12、扬麦13、宁麦13产量较高,且与其它品种差异显着(p=0.05)(2013)。2014年品种抗寒性综合评价值居前四位的是扬麦13、宁麦13、皖麦68、渝麦12;其产量方差分析表明,扬麦13、宁麦13、渝麦12显着(p=0.05)高于其它品种。扬麦13主茎叶片GA、不同程度地升高,总叶绿素含量明显下降。通过主成分分析和抗寒性度量值(D值)排序,对品种幼穗分化期间的耐、抗寒性进行初步评价:渝麦10、扬麦20、云麦42抗寒性较差;扬麦13、渝麦12、宁麦13表现较强抗寒性且年际稳定性好(D值分别为0.6656-0.6596,0.4934-0.4959,0.4718-0.5835;而CK1、CK2分别为0.3682-0.3978,0.3285-0.3304),其两年籽粒产量亦显着(p=0.05)高于其它品种,可作为混播区引种材料进一步研究。
王力[3](2018)在《青藏高原东北部农作物与牧草物候特征及其对气候变化的响应》文中提出青藏高原作为独立完整的自然地理单元,具有植被类型齐全、空间异质性明显、受人类扰动较轻、对全球变化响应敏感的特点,使得青藏高原成为研究全球变化的理想区域,其植被物候的时空变化及其对气候变化的响应成为全球变化研究的焦点。已有的大部分研究采用遥感数据来开展,不同来源的遥感数据对物候的监测结果具有很大的不确定性,该区域的植被物候研究也没有形成定论。本研究以青藏高原东北部农作物及牧草的物候期为研究对象,基于青海省气象部门于上世纪80年代前后设立的24个农牧业气象观测站的农作物和牧草的物候数据,2003年设立的20个生态气象观测站观测的草地群落物候数据、生物量数据、气象数据和其他辅助基础数据,进一步探索青藏高原东北部农作物及牧草物候的时空变化特征及其不同气候和海拔高度区气候变化与物候的相互作用。主要结果和结论如下:(1)1961-2016年,青藏高原东北部年平均气温以0.38℃/10a的速率呈极显着升高趋势(P<0.01),高于全国0.32℃/10a的升温速率。冬季增温最明显,达到0.55℃/10a。最高和最低气温的升温速率分别为0.44℃/10a和0.59℃/10a(P<0.01),这种不对称升温有助于认识植被与气候的交互影响过程。空间上,柴达木盆地的升温最明显(0.49℃/10a),祁连山区及青海湖流域次之,北部地区的升温速率高于南部。年降水量以5.9mm/10a的趋势略增多,本世纪以来增加趋势更明显。空间上,环青海湖地区的降水量增幅最大(13.0mm/10a),其次为三江源地区及柴达木盆地,而东部农业区的变化趋势不明显。年际降水在空间分布上呈东南向西北阶梯递减态势,杂多、称多、玛沁、河南一线形成了年降水量大于500mm的雨带。年日照时数在2351.5-3397.7h之间,呈西北部的柴达木盆地向东南部的久治一线逐渐变少的带状分布特点。56a中纬度偏南的三江源地区日照时数呈增加趋势,其他地区日照时数均减少,夏季日照时数的减少最明显。稳定通过0℃、3℃、5℃和10℃的积温以73.0-77.6℃/10a的趋势显着升高。≥10℃、≥5℃、≥3℃和≥0℃的生物界限温度持续的日数以3.8-4.5d/10a的速率在延长。(2)1980-2007年柴达木盆地春小麦的播种期明显推迟,诺木洪和德令哈的推迟速率分别为14.5d/10a和7.4d/10a(P<0.01)。春小麦成熟期提前,诺木洪的提前趋势达4.8d/10a(P<0.01)。生长期缩短,格尔木、诺木洪和德令哈的缩短趋势分别为4.7d/10a、19.3d/10a、8.3d/10a(P<0.01)。播种-出苗期的缩短造成营养生长阶段的缩短,乳熟-成熟期的缩短造成生殖生长阶段的缩短。营养生长阶段比生殖生长阶段缩短的更明显。(3)物种尺度上,纬度偏南且受印度季风影响较深刻的曲麻莱、甘德、河南、兴海等地区,其牧草返青期呈提前趋势,而纬度偏北受西风影响较深刻的区域,植物的返青期变化比较复杂。纬度偏南降水在杂多-称多-玛沁-河南等500mm降水量线以南的甘德、河南等地区,88%的牧草其黄枯期推迟趋势显着(P<0.05),降水在500mm线以北的曲麻莱、兴海等地区牧草黄枯期变化趋势不明显,而北部地区的海北牧草黄枯期变化比较复杂。海拔最高的曲麻莱地区50%牧草的开花期呈极显着提前趋势(P<0.01)。受返青期提前和黄枯推后的共同影响,甘德、河南等降水在500mm以上的地区,75%牧草生长期的延长趋势达到显着水平(P<0.05),海北地区的植物生长期变化趋势复杂,极显着提前和显着推后或基本没有变化的现象共存。(4)群落尺度上,20个草地群落的返青期集中在120-145d之间,海晏和兴海等高寒草甸化草原或温性草原草地群落多年的返青时间较其他地区均早,海拔最高的两个地区沱沱河和清水河的草地返青时间一直为最晚。降水在青藏高原东北部草地返青中发挥着重要作用,总体上,500mm降水量线以北的地区草地群落的返青期推迟,以南的地区提前。黄枯时间大部分集中在255-275d之间,比返青时间更加趋于集中。纬度最偏南班玛和囊谦地区,93%的年份两地的黄枯时间最晚。海拔最高的沱沱河和清水河草地的生长期最短,海拔最低的海北、祁连等地生长期最长。60%的地区牧草生长期有缩短的趋势,环青海湖及祁连山区、长江及澜沧江源区的大部分地区草地为生长期缩短,而黄河上游地区生长期延长。(5)近14a来,青藏高原东北部草地地上生物量对月平均气温和降水变化的响应显着,但不同群落类型对气候变化的响应模式不同。大多数月份的月平均气温与高寒草甸和高寒草原地上生物量峰值呈正相关,而前一年10月、当年2至6月的月平均气温与温性草原地上生物量峰值呈显着负相关;各月降水量与高寒草甸地上生物量正相关,而与高寒草原和温性草原地上生物量相关性差异较大;在暖湿的气候条件下,高寒草甸地上部生物量峰值增加的速度比高寒草原更快,而温性草原地上生物量峰值的增加速度则明显小。(6)高海拔区最低气温的增幅大于低海拔区,而最高气温增幅小于低海拔区。气候变暖使作物可生长发育的时间延长,为避开霜冻等灾害的影响,主动适应气候变化的策略是高原高海拔区的小麦播种期被推迟,而变暖又导致成熟期提前、生育期缩短,产量波动加大;而低海拔的春小麦播种期提前、成熟期基本没有变化、生长期延长。分蘖是环境与群体的“缓冲者”,小麦对环境的适应,以及小麦群体的自动调节作用,在很大程度上通过分蘖进行。1989-1999年与2000-2010年两个时间段高海拔区高山嵩草的平均物候期提前6-25d,生长期延长3d,低海拔区返青期提前1d,其余物候期推迟1-9d,生长期延长6 d。高海拔区高山嵩草各个物候期的年际波动大于低海拔地区,牧草生长更容易受气候变化的影响,其生境更为脆弱。(7)同一地区,农作物与牧草的物候期变化趋势基本相同,但农作物物候期的变化幅度明显小于天然牧草。1987-2004年,祁连山东部的门源地区,小麦播种期明显推迟,而农作物(小麦)和牧草(车前)的出苗(萌芽)期都明显提前,农作物的出苗期以5.9d/10a的趋势极显着提前(P<0.01),牧草的萌芽期以10.6d/10a的趋势显着提前(P<0.05)。
张翠梅[4](2019)在《不同抗旱性紫花苜蓿响应干旱的生理及分子机制研究》文中认为干旱是制约生态环境建设、植物分布和生产力的世界性问题。全球干旱、半干旱地区约占陆地面积的35%,且有逐年增加的趋势。干旱胁迫所导致的作物减产,超过其他环境因子胁迫所造成减产的总和。研究植物响应干旱胁迫的形态、生理生化和分子机制,发掘参与植物干旱胁迫响应的调控/功能基因并明确其作用机理,将为提高植物抗旱性、选育抗旱优良品种、发展抗旱高产农业提供理论指导。紫花苜蓿(Medicago sativa L.)是世界上广泛分布且享有盛誉的优良豆科牧草,在改善生态环境、水土保持方面具有天然优势。然而,日益加剧的干旱对紫花苜蓿的种植面积和产量构成了严重威胁,干旱地区的旱作苜蓿产量只有通过抗旱苜蓿品种的培育和应用才能达到增产和稳产。通过比较抗旱性差异显着的紫花苜蓿品种对干旱胁迫的形态、生理及分子响应差异,将有助于揭示紫花苜蓿适应干旱的关键机制,从而为深入研究紫花苜蓿的抗旱机制提供理论依据。基于此,本研究以强抗旱陇中苜蓿(Medicago sativa L.cv.Longzhong)为供试材料,以中抗旱陇东苜蓿(Medicago sativa L.cv.Longdong)和弱抗旱甘农3号紫花苜蓿(Medicago sativa L.cv.Gannong No.3)为对照材料,采用PEG模拟干旱胁迫,首先比较了不同胁迫水势和胁迫时间处理下,不同抗旱性苜蓿品种幼苗叶片和根系对干旱胁迫的形态及生理响应差异;随后从转录组学、蛋白质组学与代谢组学水平上对比分析了强抗旱陇中苜蓿和弱抗旱甘农3号紫花苜蓿幼苗根系响应干旱胁迫的分子机制,鉴定出参与响应干旱胁迫的关键候选基因、蛋白及代谢物;最后从形态、生理生化及分子水平上对比分析了强抗旱陇中苜蓿的关键抗旱机制。主要结果如下:(1)-1.2 MPa PEG-6000模拟干旱胁迫9 d是区分干旱胁迫下供试苜蓿幼苗生长及生理响应差异的敏感处理条件。根系是紫花苜蓿幼苗抗旱的关键部位。紫花苜蓿的抗旱能力与较强的抗氧化防御能力和较低的脂质过氧化程度密切相关,抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环是提高紫花苜蓿抗旱能力的重要机制。长期干旱胁迫下,陇中苜蓿表现出最高的叶片保水能力、光合能力和渗透调节能力,最低的脂质过氧化和最高的抗氧化酶(GPX、MDAR、DHAR和GR)活性及最高的抗氧化酶基因(MsGPX、MsMDAR、MsDHAR和MsGR)的表达水平,这些酶及其基因主要参与AsA-GSH循环,以维持细胞内ROS产生和清除之间的平衡。甘农3号紫花苜蓿表现出最高的脂质过氧化和最低的抗氧化酶活性及基因表达。陇东苜蓿具有中等的维持光合作用的性能及非酶促和酶促ROS清除系统协调能力。(2)-1.2 MPa PEG-6000模拟干旱胁迫9 d后,通过不同抗旱性紫花苜蓿品种根系的转录组测序(RNA-Seq)分析,在陇中苜蓿和甘农3号紫花苜蓿根系分别鉴定出12,585个差异表达基因(DEGs)(6,605个上调,5,980个下调)和14,724个DEGs(8,049个上调,6,675个下调),两者共同具有8,336个DEGs(4,013个上调,4,323个下调)。这些基因主要参与碳水化合物代谢、脂质代谢、氨基酸代谢和次级代谢、信号转导、细胞防御和胞内运输、转录和翻译调控及其他未知途径。与甘农3号紫花苜蓿相比,干旱胁迫促进了陇中苜蓿根系结构性碳水化合物代谢、脂质代谢(角质,小檗碱和蜡生物合成及油脂合成途径)、氨基酸代谢、次级代谢、信号转导(Ca2+信号传导、乙烯和茉莉酸生物合成)、细胞防御(微管蛋白和过氧化物酶体)及氨酰基-tRNA生物合成相关的基因表达。相比之下,甘农3号紫花苜蓿根系参与转录和翻译调控的基因表达及转录因子的表达均易受干旱胁迫的影响。(3)-1.2 MPa PEG-6000模拟干旱胁迫9 d后,通过不同抗旱性紫花苜蓿品种根系的蛋白质组学分析,在陇中苜蓿和甘农3号紫花苜蓿根系分别鉴定出71种差异积累蛋白(DAPs)(47种上调,24种下调)和90种DAPs(41种上调,49种下调),两者共同具有19种DAPs(13种上调,6种下调)。这些蛋白主要参与碳水化合物及能量代谢、胁迫及防御、蛋白代谢、细胞膜及运输、信号转导、转录、细胞壁及细胞骨架代谢及其他未知功能。干旱胁迫显着诱导了陇中苜蓿根系参与活性氧(ROS)解毒、次级代谢、蛋白质加工、跨膜转运及细胞壁和细胞骨架代谢的蛋白上调表达;而显着改变了甘农3号根系信号转导相关蛋白的表达。(4)-1.2 MPa PEG-6000模拟干旱胁迫9 d后,通过不同抗旱性紫花苜蓿品种根系的非靶向代谢组学分析,在陇中苜蓿和甘农3号紫花苜蓿根系分别鉴定出59种差异表达代谢物(DEMs)(38种上调,21种下调)和66种DEMs(39种上调,27种下调),两者共同具有46种DEMs(30种上调,16种下调)。供试苜蓿通过改变氨基酸及其衍生物、脂质(甘油酯和甘油磷脂)、次级代谢物(有机酸、异黄酮和黄酮)、核苷酸及其衍生物及其他代谢物含量来适应干旱胁迫。干旱胁迫显着降低了甘农3号紫花苜蓿根系的代谢物含量,而陇中苜蓿根系内大部分与氨基酸代谢、苯丙烷类合成以及嘌呤和嘧啶代谢相关的代谢物含量显着增加。(5)就形态及生理水平而言,陇中苜蓿幼苗的强抗旱能力与其体内有效的生物量调配机制、较强的叶片保水能力、较强的渗透调节能力、较低的膜脂过氧化和ROS积累水平、较强的酶促及非酶促抗氧化系统的防御能力有关;就分子水平而言,干旱胁迫下,陇中苜蓿能够显着诱导根系参与碳水化合物代谢、脂质代谢、氨基酸代谢和苯丙烷类生物合成、信号转导、细胞防御以及氨酰基-tRNA生物合成相关的基因表达;激活与胁迫防御和解毒以及跨膜运输相关蛋白的表达,有效维持蛋白加工和降解的平衡,同时增强细胞壁调节能力;有效地促进关键代谢物的合成代谢途径,提高渗透调节能力、ROS解毒能力和细胞膜稳定性,最终增强其抗旱能力。此外,异黄酮生物合成途径是陇中苜蓿适应干旱胁迫的关键代谢途径。本研究初步探明了强抗旱能力苜蓿品种抗旱的形态、生理及分子适应机制,鉴定了强抗旱能力苜蓿品种响应干旱胁迫的关键代谢通路及关键胁迫响应基因、蛋白和代谢物,有关以上候选基因、蛋白和代谢物在提高苜蓿抗旱性的作用机制还有待进一步研究。
吕钊彦[5](2017)在《不同行管比滴灌模式对新疆春小麦产量及品质行间差异形成的影响及其生理机理》文中进行了进一步梳理新疆地处西北干旱区,是我国典型的绿洲灌溉农业区,92.4%的耕地为灌溉农田,然而新疆地区年平均降雨量仅为100-200 mm,农业生产完全依赖于灌溉。近些年,新疆为了应对极端水分短缺以及因为极少降雨和大的蒸散造成的水分平衡,在小麦生产中较好的应用了滴灌技术。然而现在普遍应用的一管四行小麦的滴灌模式需要较大的前期投入。以新春6号为材料,于2014、2015年在大田滴灌试验条件下,研究了不同滴灌模式(TR4:行管比4;TR5:行管比5;TR6:行管比6;小麦行距15 cm)对近行小麦(R1)、次远行小麦(R2)以及远行小麦(R3)产量、品质、水分利用及土壤水氮行间分布状况的影响。主要研究结果如下:1.春小麦产量及土壤水氮分布在三种滴灌模式间的行间差异随着滴灌带间距的增加而增大。增加滴灌带间距,不同行的籽粒产量、穗数、穗粒数和千粒重降低。TR5和TR6远行得到的水氮的量相对于近行大幅降低,水分的亏缺,造成了远行小麦受到干旱胁迫,不利于小麦产量的形成,同时也造成了产量的行间差异。TR5和TR6的产量和水分利用率低于TR4,然而蒸散高于TR4。R2和R3的产量相对于R1减少的百分比远低于灌溉后水分增加量(RIW)。这个机制有利于在减少RIW的前提下发展较大的行管比滴灌模式。2.适当增加滴灌带间距,有利于籽粒面粉品质的提高,但也提高了小麦行间差异。滴灌对不同行小麦品质行间差异的影响主要是由P2-P6品质行间差异引起的。相对于TR4,TR5和TR6提高了新疆春小麦籽粒面粉麦谷蛋白含量和谷/醇比;同时,TR5的总蛋白含量高于TR6,且行间差异较小,说明TR5更有利于提高小麦面粉加工品质。在三种滴灌模式中,TR5和TR6有较高的GMP含量、干湿面筋含量、SDS-沉降值、面团形成时间,由于远行降低幅度较大,特别是在在TR6下行间差异最大,因此TR5更有利于小麦面粉蛋白加工品质的提高。同时,TR5的小麦籽粒具有最小的淀粉直/支比,有利于小麦籽粒淀粉加工品的提高。因此,三种滴灌模式下,TR5的小麦品种相对于TR6具有较小的行间变异系数,因而TR5更有利于新疆春小麦籽粒品质的稳定。对不同滴灌模式下各行小麦籽粒分层分析表明,各行小麦籽粒蛋白质含量差异主要集中在第二到第六层(pearling fraction(P)2-P6)。小麦行间麦谷蛋白差异主要在P2-P7层,籽粒不同层谷/醇比表现为R1和R2显着大于R3,R1和R2差异不显着,面粉麦谷蛋白含量和谷/醇比高低反应了蛋白质加工品质。不同层的GMP含量行间变异主要在P2-P4层较大。干、湿面筋含量的高低直接影响面粉的加工品质,干、湿面筋含量在P2-P4层有较大的行间变异。沉降值行间变异主要在P3-P5层较大。通过籽粒分层分析可知,品质行间变异主要由P2-P5层品质变异引起。3.三种模式间,随着滴灌带间距的增加,春小麦源库碳氮代谢能力降低且行间差异增大。TR4的各行小麦旗叶叶绿素含量、氮含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖和蔗糖含量最高,TR5灌浆过程中旗叶可溶性糖与蔗糖含量与TR4差异较小,TR6均低于TR4和TR5,因为远行的旗叶碳氮积累大幅下降,造成滴灌带间距越大,行间差异越大。三种滴灌模式下不同行小麦旗叶磷酸蔗糖合成酶(SPS)活性、硝酸还原酶(NR)活性和谷氨酰胺合成酶(GS)活性均表现为R1大于R2大于R3,且行间差异随着滴灌带间距增大而增大,且在灌浆中期行间变异大于灌浆末期,这可能跟生育前期干旱适应,缓解了远行在灌浆后期再次受到的干旱胁迫,因此行间差异逐渐缩小。更高的氮代谢酶活性有利于更多的氮素同化并向小麦籽粒转运并积累,酶活性的行间差异增大,会导致籽粒最终氮积累及品质的行间差异变大。TR4的小麦籽粒蔗糖合成酶(SS)活性高于其它两个处理,TR6的R3的SS活性较R1和R2显着降低,不利于淀粉的合成,导致行间籽粒重差异较大。TR4和TR5的小麦籽粒SSS和GBSS活性高于TR6,TR6远行小麦籽粒SSS和GBSS活性显着下降,不利于籽粒中的淀粉合成。淀粉是籽粒干重形成得重要组成部分,籽粒淀粉合成相关酶的高低直接影响籽粒淀粉的含量,TR5和TR6远行淀粉合成酶活性降低幅度增大,造成籽粒淀粉合成降低,最终导致产量行间差异随着滴灌带间距的增大而增大。花前干物质转运量对籽粒的贡献率(DMR-C)在适度干旱胁迫下提高,而在重度干旱胁迫下下降。R2和R3适度干旱胁迫下干物质再转运量(DMR)低于R1,然而转运率(DMR-R)和DMR-C却提高了。这与R3的叶面积指数和旗叶相对含水量相对于R1降低的幅度较少有关,也与R2和R3营养生长期干物质积累再转运对籽粒贡献率的补偿性提高有关。增强的花前积累物质的再转运量和叶面积指数保证了远行相对近行产量降幅较少。小麦营养生长阶段干旱适应(前期适度干旱)能够增强小麦对花后抗旱能力,有利于小麦保持较好的水势,保证较高的产量。4.在一管6行小麦滴灌模式下,不同品种间因为根系干重、活力以及叶面积等行间差异造成产量行间差,且产量行间差异在品种间区别较大。在一管6行小麦滴灌模式下,新春40和新春44产量行间差异较小且产量较高,其叶面积和伤流液值较大,并且均与产量呈显着相关性。而新春11和新春22行间差异较大且产量较低,其叶面积和伤流液的值较小。较高的根系干重有利于小麦对土壤水肥的吸收,进而有利于小麦产量的形成。根系干重行间差异较大,也会增加产量的行间差异。筛选在高行管比滴灌模式下,产量较高且行间差异较小的品种对新疆地区稳产增效具有积极意义。
陈锐[6](2016)在《水分调控对滴灌春小麦灌浆特性及产量的影响》文中研究表明【目的】在北疆气候条件下,开展滴灌春小麦不同灌水量和灌水频率对滴灌小麦地下部根系及地上部光合和籽粒的生理变化影响的研究,目的在于揭示水分调控下滴灌春小麦群体籽粒灌浆特性,探明穗轴上不同部位籽粒形成特征(粒位效应)以及水分调控强弱势粒灌浆差异的影响,探明不同水分条件下植物内源激素在植株生长及籽粒灌浆过程中所起的动态变化,揭示水分调控对滴灌小麦生长发育的调控机理,旨在为滴灌小麦栽培管理提供一定的理论依据。【方法】本研究以新春6号、新春22号为参试材料,设置灌量与灌溉频率双因素多水平试验(3个灌水频率:每13天(D1)、10天(D2)、7天(D3)各灌水一次;3个灌溉定额处理:W1(3750m3/ha)、W2(6000m3/ha)、W3(8250m3/ha)。在全生育期进行了干物质积累及叶面积指数测定,在花期进行了根系三维切片取样测定,在灌浆期对不同穗位、粒位籽粒进行灌浆参数分析、内源激素测定及代谢差异物分析。【结果】(1)滴灌作物全生育期的干物质动态变化符合―S‖形曲线变化。在D1处理下两品种花前营养器官干物质转运率、对籽粒贡献率在W1和W2处理下均表现出高于W3处理,这说明在低频率的灌水条件下,低灌量下产量限制的主要原因是花后生物量累积及生产能力受限所致。不同灌水频率间比较发现在D1和D2处理下,成熟期干物质在茎叶中的分配比增大(31.6-38.4%),比D3增加15.1-9.21%。这说明过低频率的灌溉不利于最终籽粒产量的形成。比较产量和生物量可以发现,中频灌水(间隔期10天)和高频灌水(间隔期7天)均会显着提高作物生物产量和籽粒产量,而过高的灌水量(8250m3/hm2以上)则对产量的提高无益。(2)随着生育期的延长,两品种旗叶Pn均表现出下降趋势。在本研究中发现,在D1、D2处理下在灌浆前期以及D3处理下限制光合作用的主要因素是气孔因素,而D1、D2处理在灌浆后期限制光合作用的主要因素是非气孔因素限制。两供试品种花后Fv/Fm和Fv/Fo比值均随着生育进程的推进表现出下降趋势,在不同灌水频率间比较发现Fv/Fm值则表现为D3>D2>D1。这表明过低的灌水频率会抑制旗叶叶片光系统II(PSⅡ)的光化学活性,使小麦叶片PSⅡ的原初光能转化效率降低,使叶片光合系统受到伤害。在低灌频下,增大灌水量可以在一定程度上缓解向PSⅡ反应中心的电子流动受到的抑制。高灌水频率下小麦旗叶光合作用主要受气孔因素的限制,增加灌水频率可以使叶片光合速率增加,降低叶片中活性氧物质,从而提高光合效率。(3)在浅层土壤中根长密度在D1和D2处理中大于D3处理,但是在深层土壤中D3处理大于D1和D2处理。这说明灌水频率较少的情况下,0-20cm土壤深度的土壤含水量不足以维持植株的生长和发育。根重密度和根冠比在D2处理中大于D1和D3处理。但是在相对较低水分处理W1中,土壤相对较干旱,小麦植株生长主要通过增加20-40cm土壤深度的根系长度来保障水分需求。小麦深层土壤中的根系对于小麦产量以及浅层土壤根系有很重要的影响,土层深度在0-20cm的根重密度以及20-40cm的根长密度与滴灌小麦的产量有直接关系。滴灌小麦响应相对干旱的土壤条件主要是通过增加深层土壤中的根系数量来实现。在水分亏缺的情况下,小麦还可以通过调节浅层土壤中的根系来达到适应环境的目的。在一定的灌水量下,增加灌水频率能够增加小麦根长和根重,提高地上部分生物量的积累,进而提高了水分利用效率,增加小麦产量。(4)中部小穗在粒重上有明显优势,两品种在不同处理下均表现出中部小穗灌浆参数与粒重之间的相关性明显大于上部和下部小穗。中部灌浆速率>下部灌浆速率>上部灌浆速率,最终粒重中部>下部>上部,增大灌水频率会使不同小穗,尤其是中部小穗理论最大千粒重降低,从而降低整体穗重。不同灌水量间比较发现,上部和下部小穗灌浆速率随着灌水量的增多没有明显差异,而中部小穗灌浆速率则表现出随着灌水量的增多呈现出先增加后降低的趋势,这说明适度的灌水量可以使中部小穗的灌浆速率提高,从而提高产量。(5)通过比较不同时期不同灌水频率间激素含量发现,发现中部小穗在灌浆初期ABA含量较高,在灌浆中期和末期ABA含量迅速降低。不同水分处理下发现W1水分处理下的IAA含量较高。不同水分处理下则表现出在W2和W3处理下CTK含量较高,与籽粒最终千粒重呈正相关。水分通过调控籽粒激素平衡间接调控灌浆参数,最终达到调控灌浆的作用。(6)随着生育进程的推进,灌浆初期、中期、末期籽粒代谢物均发生了明显变化,比较代谢通路活性发现,灌浆初期代谢途径活性较大,在灌浆末期α-亚麻酸代谢途径、花生四烯酸合成途径、亚麻酸合成途径、精氨酸和鸟氨酸合成途径活性升高,不同水分处理间比较发现,W2和W3代谢物差异少,不同水分处理下激素合成途径中代谢物差异,发现籽粒中IAA含量的增高是因为IAA合成前体物质色氨酸含量增高造成。而造成籽粒中ABA、CTK含量增高的原因则是因为β-胡萝卜素含量和异戊烯含量的增高。比较糖代谢途径发现在W2处理下6-磷酸葡萄糖、葡萄醛的活性增高,使淀粉糖类合成途径中葡萄糖、麦芽糖、果糖含量增高。比较8种必需氨基酸在灌浆末期W1和W2水分处理间差异,发现增大灌水量会使必需氨基酸含量有所下降。【结论】在干旱地区可以适当通过增大灌水频率(7-10天)来实现产量的提高,但进入灌浆期后,应适当减小灌水频率(10天)。北疆气候条件下,在小麦灌浆过程中,水分通过调控籽粒激素平衡和一系列代谢差异物以及代谢途径最终影响籽粒灌浆,适度的灌水量(6000 m3/ha)可以使中部小穗的灌浆速率提高,从而提高产量,过大灌水量会使籽粒必需氨基酸含量有所下降,产量则不会有所提高。
冯魁[7](2017)在《不同密度条件下施硒对春小麦生长发育及种子活力的影响》文中研究表明本试验以新春31号为供试材料,采用裂区试验研究不同密度下硒对春小麦生长发育、产量、硒含量及种子活力的影响。在试验中,主区密度设450万株·hm-2(D1)、600万株·hm-2(D2)和750万株·hm-2(D3)3个水平;副区为施硒量设0 g·hm-2(Se1)、15 g·hm-2(Se2)、30 g·hm-2(Se3)、45 g·hm-2(Se4)和60 g·hm-2(Se5)5个水平,于花后5 d均匀喷施在植株上。主要研究结果如下:密度对春小麦生育进程影响不显着,对群体总茎数、株高、茎粗、穗下节间长度、旗叶SPAD值、旗叶叶面积、叶面积指数、成穗数、穗粒数、穗长、千粒重和产量均有显着影响;施硒使小麦生育期滞后,对株高、旗叶SPAD值、旗叶叶面积、叶面积指数、产量、千粒重、穗粒数均有显着差异,且随着施硒量增加,上述指标先增加后减小;施硒量对茎粗、穗下节间长度、成穗数没有差异,在D2Se4处理时,小麦产量最高,达到7813.08 kg·hm-2。密度和施硒量对花后干物质积累量的影响均达显着水平,且呈先缓慢上升后降低的趋势,其中籽粒干物质最大;花后干物质对籽粒贡献率表现为先增加后减少;累积春小麦花前干物质转移量和花后积累量在D2Se4处理下最大,达10027.2 kg·hm-2。干物质积累量(y)随着施硒量(x)增加而增加,但增幅不断减小;D2密度下茎秆、叶和籽粒的干物质积累表现最佳,拟合的二次方程分别为:y=0.1886x2+18.234x+3951.9(R2=0.8919)、y=0.1137x2+14.858x+1684.13(R2=0.892)和y=0.5289x2+50.032x+10522(R2=0.9213);颖壳表现为先不断降低随后趋于平缓的变化趋势。密度对各器官总硒含量差异不显着,施硒表现为显着差异水平。各器官总硒含量均随施硒量的增大而增大,且与施硒量呈极显着正相关,相关系数达0.960以上,籽粒对硒的利用率随施硒量的增加逐渐降低;每施硒1 g·hm-2,籽粒硒含量平均提高5.558.90μg·kg-1,施硒量为45 g·hm-2时,籽粒中的硒含量达到最佳富硒标准;施硒量对氮、磷素积累量呈显着性差异,对钾素积累量除Se5外,其余之间无显着性差异。种植密度对籽粒的长度、幼苗鲜重、干重、根长、苗长、根数影响均不显着,对其余指标呈显着性差异;施硒对籽粒的长度影响不显着,对其余指标均有显着性影响;随着施硒量增加,上述指标均呈先上升后下降的趋势,施硒处理后的最大发芽率、发芽势和发芽指数提高至96.33%、83.22%和39.52,比对照处理提高了2.72%、3.74%和2.97%,继续增加施硒量,上述指标不变或减小;Se4处理下的幼苗鲜重、干重、根长、苗长较其他处理均表现最大。随着硒浸种浓度的升高,小麦的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、根和苗的干鲜重均呈先升高后降低的趋势;硒浓度在1.0 mg·L-1时,对种子发芽和生长最有利,上述指标达到最高,当浓度≥2.5mg·L-1时,各项指标显着下降。综合考虑各项指标,新春31号在密度600万株·hm-2,施硒量为45 g·hm-2时,既能有效提高春小麦产量、达到富硒的效果,也能提高种子活力。
张旭东[8](2019)在《覆膜种植和施肥对半干旱地区资源高效利用及玉米生产持续性的影响机制》文中研究表明黄土高原是典型的半干旱地区,也是我国重要的粮食产区。一直以来,有限和高变异的降水威胁着该地区作物生产的持续性,常常导致粮食产量下降,甚至生产失败。同时,该地区春秋季的低温和养分管理不科学也限制着作物的生长和发育,进一步加剧了干旱对农田生产的胁迫。人口压力、社会发展及生态环境安全对我国粮食生产高效可持续的需要日趋迫切,如何促进半干旱地区水、热、光、养生产资源协同高效利用,实现农田的持续生产是黄土高原地区旱作农业面临的重要研究问题。针对黄土高原地区有效水分、热量和养分因素对农田生产的共同限制性及其驱动的作物生产力不确定性,本研究于2014-2017年在宁夏南部山区开展了连续4年大田试验。研究设置:1)三种不同覆膜种植方式(沟垄全覆膜RFF、沟垄半覆膜RFH和平作半覆膜FH,以平作不覆膜FN为对照),和2)沟垄全覆膜种植RFF和沟垄半覆膜种植RFH下5个施肥水平(N 0+P2O5 0 kg ha-1,CK;N 117+P2O5 59 kg ha-1,L;N 173+P2O587 kg ha-1,M;N 229+P2O5 115 kg ha-1,H;N 285+P2O5 143 kg ha-1,SH)两项大田试验,分析了覆膜种植方式和施肥量对土壤温度和水分、玉米生长发育和光合特性、植株养分含量和吸收量、籽粒产量和水肥利用效率以及经济效益的影响,探讨了覆膜种植提高水、热、光、养资源协同利用的土壤水温驱动机制和施肥量对覆膜种植水、养资源利用和生产力可持续的影响机制。研究可为了解作物水热生理响应、作物建模、完善覆膜种植技术、农业区划和水肥优化匹配管理提供科学依据。主要研究结果和结论如下:(1)覆膜种植驱动的土壤热响应特征和玉米的生长发育覆膜种植提高了10 cm处土壤温度,RFF、RFH和FH玉米生育期日平均温度较对照FN分别提高了2.9℃、1.9℃和FH 1.5℃。随玉米生长覆膜种植增温幅度呈降低趋势,在苗期、营养生长期和生殖生长期分别提高2.4℃、2.3℃和1.8℃。覆膜种植在夜间(20:00-08:00)的保温效果强于白天(08:00-20:00)的升温效果,引起昼夜温差降低0.7-1.3℃,缓和了土壤温度的骤变,以RFF最强,FH次之,RFH最弱。统计土壤温度和气温数据,分析发现覆膜种植在低气温区间5-10℃表现最强的增温能力,增温幅度达2.5℃,同时提高了土壤温度在20-25℃区间的分布频次,降低了在5-20℃区间的分布频次,改善了玉米生长土壤热环境。覆膜种植通过提高土壤温度加速了玉米的生长发育,缩短了其生育期2-17天,并使出苗(VE)、拔节(V6)和吐丝(R1)分别提前2.5-6天、4-10天和4-13天,提前和缩短能力依次为RFF>FH>RFH。覆膜种植缩短了玉米营养生长期(8-13天),但相改善了生殖生长期,其中RFF缩短3.5天,FH缩短2天,RFH延长2天。(2)覆膜种植驱动玉米高效光合的土壤水分时空动态变化策略覆膜种植显着改善了土壤水分状况,驱动了高效的水分利用策略—土壤时空湿干交替行为。时间角度,覆膜种植土壤在播后0-50天、50-130天和130-160天较不覆膜种植分别呈相对湿润、干燥和湿润的交替变化趋势;空间角度,覆膜种植于播后50-130天在0-20 cm、20-120 cm和120-200 cm土层较不覆膜种植分别呈现土壤相对湿润、干燥和湿润的交替变化趋势。相对于半覆膜RFH(中湿-微干-微湿)和FH(微湿-强干-微干),全覆膜RFF随玉米生长土壤呈强湿(土壤含水量SWC提高0-2.0%)-中干(SWC降低0.4-1.5%)-微湿(SWC提高0-0.9%)变化趋势,表现更强的水分平衡能力。虽然覆膜种植降低了水分敏感期土壤平均湿度,但驱动了水分定向运动与作物生长生理相匹配,维持了作物水分敏感期关键的浅层土壤水分,显着提高了玉米净光合速率12.4-52.9%、蒸腾速率12.6-59.2%、气孔导度17.9-120.5%,以及叶面积生长和干物质累积。(3)覆膜种植对水、热、光、养资源的协同利用机制和玉米生产力的影响覆膜种植改善了水分耗散结构,提高了作物捕获热、光、养资源的总量,光合有效辐射截获量提高6.3-11.8%、土壤有效积温增加129-389℃d,氮吸收量提高8.8-21.7%,资源捕获能力以RFF最强,RFH和FH次之。覆膜种植通过驱动积极的土壤热响应为玉米营造优良的生长热环境,在提高水分有效性的基础上进一步驱动了高效的水分利用策略,提高了土壤水分与作物需水匹配度。受热效应影响覆膜种植缩短了玉米的营养生长期但维持(甚至延长)了相当的生殖生长期,改善了玉米物候,促进了水、热、光、养资源向玉米生殖生长中心富集,驱动半干旱研究地区资源的获取和优化配置,以及资源转化为生物材料(尤其是籽粒)的过程。与RFH、FH和FN相比,RFF籽粒产量分别提高24.6%、20.4%和42.7%;水分利用效率(WUEGY)分别提高24.0%、21.7%和42.5%;热量利用效率(TUEGY)分别提高15.0%、12.0和20.2%;光能利用效率(RUEGY)分别提高19.7%、15.6%和34.8%;养分利用效率(NUE)分别提高17.4%、12.7%和26.5%;经济收益分别提高69.0%、50.0%和1.5倍。(4)RFF和RFH覆膜种植下施肥量对玉米生长发育和水肥吸收的影响RFF较RFH加速了玉米生长,玉米生育期平均缩短17天。两种种植方式下,施肥延长了玉米生育期(主要是生殖生长期),在L、M、H和SH下分别延长了9天、11天、14天和15天,同时显着改善了玉米光合作用,促进了玉米株高、叶面积生长和干物质,但超过H水平后再提高施肥量则不再显着改善。施肥主导了年际间的光合特性差异,可能使限制玉米光合作用的因素逐渐由气孔导度因素向气孔密度和质量因素转移。四年平均,RFF玉米生育期蒸散量(ET)较RFH平均提高8 mm,低于在休闲期蓄墒量增加值15.7 mm,表现相对高的水分平衡能力。施肥显着增强了玉米对水分的吸收,随施肥水平提高ET平均由CK水平的433.3 mm逐渐提高到最高H水平的479.0mm,较生育期平均降水404.8 mm高出28.5-74.2mm。然而,休闲期土壤蓄水量仅32.9-51.2 mm,难以平衡ET和降水之间的差异,导致水分失衡,土壤含水量逐渐下降,并随着施肥的增加而加剧。与RFH相比,RFF植株氮磷吸收总量显着提高而养分含量呈降低趋势,平均降幅为氮9.8%和磷6.9%,但均降幅随施肥水平提高逐渐减小。施肥显着改善了RFF和RFH下植株氮磷养分的含量并提高了氮收总量1.0-2.4倍,磷吸收量0.6-1.3倍,在SH施肥水平达最高,但与H水平无显着差异。提高施肥量会逐渐降低氮磷收获指数。(5)RFF和RFH覆膜种植下不同施肥量玉米产量、水肥利用效率、水肥优化匹配、水分亏缺预警和经济效益RFF较RFH显着提高了玉米籽粒产量21.8-43.9%和WUEGY 21.6-42.4%,且随施肥水平提高增幅呈先升高后降低趋势。随施肥水平提高,玉米籽粒产量呈增加趋势,拟合发现RFF模式下于N 226.8+P2O5 113.4 kg ha-1达到最高值8741.3 kg ha-1,RFH模式下于N 295.7+P2O5 147.9 kg ha-1达到最高值6931.9 kg ha-1。因此,RFF较RFH呈现“减肥(幅度:N 68.9+P2O5 34.5 kg ha-1)、增产(幅度1782.4 kg ha-1,25.7%)”效应,表明了种植方式的高效性。WUEGY与产量表现类似的趋势,并表现明显“减肥、高效”效应。RFF较RFH氮的利用效率(NUE)、吸收效率(NUPE)、生产效率(NPE)和肥料利用率(FUR)分别提高24.8%、13.4%、33.4%和8.0%,磷的分别提高5.2%、27.8%、33.7%和32.2%。随施肥水平提高RFF和RFH对养分的利用效率呈下降趋势,至H和SH水平大幅降至低水平;肥料利用率和肥料产量贡献率呈先升高后降低水平,在M和H水平达最高,表明了M至H施肥水平养分策略的可推荐性。ET与施肥量、籽粒产量、WUEGY和播前底墒(SWSS)均显着正相关,但是施肥量与SWSS显着负相关,表明协调施肥量与SWSS获得合理的ET有利于水分的可持续利用和作物的可持续生产力。虽然在较高的施肥水平(H或SH)能够获得最高的产量和水肥利用效率,由区域降水决定的土壤水分平衡能力要求施肥必须与之匹配。随施肥量提高年土壤水分平衡由盈余逐渐转为亏缺,RFF和RFH分别在N 180.9+P2O590.5 kg ha-1和N 121.0+P2O5 60.5 kg ha-1获得水分平衡临界点,并可分别实现各自模式产量潜力值的97.7%和78.3%。此外,为保证水分可持续利用和玉米可持续生产,还需要在关键时期保证有效水分供应,RFF播前底墒、播前底墒+播后30天降水、播前底墒+播后60天降水、播前底墒+播后90天降水的亏缺阈值分别为441.1 mm、488.3mm、558.8.3 mm、624.3 mm;RFH以上四个时期的水分亏缺阈值分别为367.3mm、426.1 mm、505.3 mm、564.1 mm,有效水分低于预警阈值需要进行一定程度的补灌措施,以避免玉米生长受限、甚至生产失败。虽然RFF(较RFH)和施肥(较不施肥)增加了生产投入,但会更大幅度提高产出价值,因此表现更高的净收入。但是,在覆膜种植下,农田水肥应得到谨慎管理,水肥不匹配会降低经济效益,甚至导致严重经济亏损。在RFF种植条件下,与区域降水相匹配的水分平衡施肥量N 180.9+P2O5 90.5 kg ha-1与经济效益达最高的施肥量N 206.3+P2O5 103.2 kg ha-1较接近,也从经济效益的角度证明了平衡施肥具有可观的经济效益特征,可作为推荐施肥。综合考虑,RFF较RFH可以在更高施肥量下维持基于当地降雨的土壤水分平衡,并表现可持续的水肥耦合增产、增效、增收效果,因此推荐RFF+N 180.9+P2O5 90.5 kg ha-1作为黄土高原半干旱区高效种植管理方案,并关注播种0-90天内有效水分量。更长期(>4年)的高效管理方案或覆膜种植与其它农艺措施结合的水、热、养管理需建立在土壤质量研究证据和农田生产设施改善的基础上。
王小军[9](2006)在《河西内陆灌区膜上灌调亏技术与土壤水热高效利用研究》文中提出本实验于2005年3月-8月在甘肃省张掖市甘州区进行的膜上灌调亏大田实验,以覆膜和露地方式下分别设丰水、轻度和重度三个水分梯度,进行不同历时不同时期的调亏灌溉,通过对不同处理下的灌水参数、土壤水分、地温、生物特性、器官干物质运转与粒重、产量和水分利用效率的比较,进行膜上调亏灌下的优化灌溉模式研究,结果表明:1.在各个生育期不同水分梯度间以CK耗水量最大和其它处理达到极显着差异,水分胁迫促使耗水高峰有不同的变化。单一生育期受重度水分胁迫处理的耗水量和耗水模数,以在该期受旱处理最大,两个水分梯度交替或持续胁迫下耗水在各时期无显着差异,随不同时期的胁迫而相应升降,表现出同期性。2.一日内覆膜处理地温在各时刻各深度均高于露地处理,同一丰水梯度下的覆膜与露地不同处土壤温度的最高值出现的时刻,露地比覆膜处理延后1小时左右。地温最大日变幅随深度递减从21.2~2.5℃依次递减。种植季节各处理间的地温呈增大-减小-增大-减小的总体递减趋势。露地中度、覆膜丰水、覆膜轻度、覆膜重度平均地温增加0.9℃、1.5℃、1.4℃、2.6℃。灌溉对露地地温影响最大,灌溉前后表土5cm温度相差3.68~6.34℃,影响沿深度递减。3.覆膜处理使作物提早出苗,使作物生育进程提前,水分胁迫对生育期的影响在生育前期为延缓效应,而在生育后期则表现为促进效应,使得灌浆期和乳熟期缩短。不同生育时期水分胁迫对株高的影响在全生育期不同调亏时间和历时下以覆膜处理在播种-分蘖期受重度胁迫的株高最大为88.29cm,其次为全生育期丰水处理,交替受旱高于连续受旱。4.覆膜各处理最大叶面积指数较露地处理增大了12.34~40.11%,叶面积指数峰值出现时期提前5~7天,在同样水分条件下,露地各处理比覆膜叶面积指数变化幅度大。在不同时期调亏和历时下复水之后以拔节期受重度胁迫处理其补偿效应最大,差异达到显着水平(P<0.05)。5.不同处理干物质积累和分配,覆膜和露地处理间达到极显着差异水平,复水后各水分胁迫处理均超过丰水处理,灌浆期受重旱处理高于其它各期胁迫处理,孕穗~成熟期连续受旱和全生育期受旱最低。各处理地上部分花后干物质的分配与转移,覆膜全生育期轻度胁迫处理茎鞘和叶分配比例最高,露地丰水处理的茎、叶、穗分别为各处理中最小。后期适当的水分胁迫处理能提高经济器官的转移效率和贡献率,花前中度胁迫处理最高。6.水分条件对产量性状的影响以穗长和穗重达极显着水平,之后依次为小穗数>株重>穗粒重>穗粒数>千粒重>成穗数,收获指数以拔节和灌浆期受中度胁迫最大,灌浆期受重度胁迫处理最小。覆膜处理的产量均高于露地和对照,各处理在产量和生物量上以拔节期受重度胁迫最大,拔节和灌浆期受中度胁迫其次,露地全生育期丰水最小。覆膜丰水、轻度和中度各处理相比对照增产和27.1%、19.5%和16.6%,WUE提高了8.39kg/mm·hm2、9.75kg/mm·hm2和10.63kg/mm·hm2。覆膜灌浆期受重度胁迫处理和拔节期受重度胁迫处理较全生育期丰水处理产量增加14.2%和1.46%,水分利用效率提高6.41kg/mm·hm2和1.87kg/mm·hm2。7.春小麦水分生产函数采用Jensen模型,其敏感指数变化规律比较一致,以孕穗-开花期敏感指数最大,覆膜不同水分胁迫处理其次为分蘖-孕穗期,露地处理为播种-分蘖期。8.采用模糊综合评判对试验所设置的处理作全面的评价,以覆膜灌浆期受重度胁迫处理最优,露地各处理最低,在覆膜条件下适度适时的调亏灌溉对产量反而有增产作用,相同水分条件下覆膜处理最高产量所需的土壤适宜水分下限为50~60﹪,较露地下降10~15%。经济效益分析,覆膜处理比同水分水平的露地耕作方式增收81.11%,节水371.44mm。
何文天[10](2017)在《基于作物—土壤模型的作物产量与农田氮素平衡模拟研究》文中提出不合理的农业管理措施(种植模式、施肥和耕作等)不仅影响作物产量,而且对农田氮素平衡有显着影响,进而增加水体与大气的环境风险。气候变化作用于农田生态系统,直接影响作物产量与农田氮素循环。因此,优化农业管理措施以及探索未来气候变化下的适应性措施是保持作物高产,降低环境风险,实现农业可持续发展的迫切需要。本文应用农业技术转移决策系统模型(DSSAT)、反硝化与分解模型(DNDC)以及基于加拿大氮素预算模型(CANB)和世界经济合作和发展组织农田氮素平衡模型(OECD),研究不同作物种植体系、田间管理措施、气候变化情景对作物产量与农田氮素平衡的影响,评价其潜在环境风险。取得的主要进展如下:1.DSSAT模型模拟的敏感性分析。依据加拿大Swift Current和Woodslee两地的春小麦和玉米长期试验,研究输入参数(1)土壤排水上限(DUL),(2)土壤排水下限(LL),(3)作物播种日期(PD),(4)种植密度(PP),(5)施氮量(FNR)和(6)逐日降水量(PREC)对模型输出的作物产量、土壤水含量和氮淋溶的影响。输入参数对小麦籽粒产量和地上部生物量的影响顺序是PREC>FNR>DUL>PD>LL>PP,而对玉米产量和地上部生物量的影响顺序是FNR>PREC>DUL>PD>LL>PP。土壤含水量对DUL和PREC有显着敏感性,土壤氮淋溶对DUL,FNR和PREC表现出显着敏感性。模型对于Swift Current试验默认参数下39年平均氮淋溶小于7 kg N hm-2,但是当施氮量为90 Kg N hm-2,氮淋溶能够达到20 kg N hm-2;正常降雨年Woodslee的氮淋溶小于5 kg N hm-2,然而在湿润的2011年发现有较高的氮淋溶(20-85 kg N hm-2)。敏感性分析结果表明,Swift Current春小麦和Woodslee玉米施氮量分别在90-110 kg N hm-2和150-210kg N hm-2时能够达到最大产量。2.DSSAT模型研究气候变化对春小麦和玉米产量及氮淋溶影响。应用DSSAT模型评价未来气候变化对加拿大Swift Current春小麦及Woodslee玉米产量和氮淋失的影响以及适应性措施。将CanRCM4模型产生的RCP4.5和RCP8.5气候场景的天气数据,用于基准线(1971-2000)和未来时段2050s(2041-2070)和2080s(2071-2100)的模拟。在RCP4.5 2050s、RCP4.5 2080s、RCP8.5 2050s和RCP8.5 2080s气候条件下,与基准线(1971-2000)相比,小麦产量分别增加了8%、8%、11%和15%;然而,玉米产量分别降低15%、25%、22%和41%。在Swift Current更多的氮淋溶发生在生长季,而在Woodslee更多的氮淋溶则发生在非生长季。在RCP4.5 2050s、RCP4.5 2080s、RCP8.5 2050s和RCP8.5 2080s气候场景下,年平均氮淋溶在Swift Current分别增加了19%、57%、73%和129%,在Woodslee分别增加了84、117、208和317%。氮肥施用量从50增加到100 kg N hm-2能够显着增加小麦产量,但是同时也增加了氮淋溶。在Woodslee施肥量为150 kg N hm-2时可以获得较高的玉米产量和较低的氮淋溶。在基准线和未来RCP8.5场景下,提前播种对小麦产量有正效应,而推迟播种降低了RCP气候条件对玉米产量的负面影响。3.区域化的DNDC模型校验与评价。采用加拿大Woodslee传统耕作(CT)和免耕(NT)处理的冬小麦-玉米-大豆轮作田间试验(1999-2006)实测数据,包括作物产量、土壤温度、含水量和N2O排放等对区域化的DNDC模型进行校验和评价。对于CT处理,统计量拟合指数(d)(0.92-0.98),标准均方根误差(nRMSE)(0.69-0.93)和模拟效率(NSE)(3.4%-6.4%)均显示出模型模拟的作物产量与实测值有非常好的一致性。模型对NT处理也有较好模拟效果,统计量拟合指数(d)、标准均方根误差(nRMSE)和模拟效率(NSE)的变化范围分别为0.86-0.94、0.54-0.69和5.5-11.8%。DNDC模型对土壤水分含量(0-0.1 m)预测值较为合理,但高估了干旱条件下的土壤水分含量。统计结果表明,模型模拟的N2O排放总量与实测值有很好的一致性,但其高估了干旱年(2005年)N2O的排放,特别是NT处理高估了17.4%。4.应用DNDC模型研究气候变化对作物产量和N2O排放的影响。以加拿大Woodslee冬小麦-玉米-大豆轮作体系为研究对象,分析比较传统耕作(CT)和免耕(NT)处理在基准线(1971-2000)和未来气候(2071-2100)场景下,作物产量和N2O的排放。当CO2浓度处于基准线条件时,在RCP4.5场景下,CT和NT处理的冬小麦产量分别降低了15.8%和15.9%;在RCP8.5场景下,冬CT和NT处理的小麦产量分别降低了32%和32.1%。当考虑CO2浓度的变化时,在RCP4.5和RCP8.5场景下,大豆平均产量分别增加了17.4%和33.5%。与基准线相比,在RCP4.5气候场景下,CT处理的冬小麦、玉米和大豆年平均N2O排放,分别增加了56.1%、10.7%和44.6%;在RCP8.5气候场景下分别增加了87.6%、9.5%和31.2%;在RCP4.5和RCP8.5气候场景下,NT处理的小麦年平均N2O排放分别显着增加了19.2%和31.7%,而玉米和大豆的年平均N2O排放无显着差异。与当前品种相比,CT和NT处理的新小麦品种,在RCP4.5场景下,N2O排放分别下降了32.5%和25.1%;在RCP8.5场景下,N2O排放分别降低了35.9%和33.9%。新玉米和大豆品种下的N2O排放也呈现了降低的趋势。5.基于CANB和OECD模型研究中国农田土壤氮素平衡。采用CANB和OECD模型方法研究1984-2014年我国农田氮素平衡时空演变特征。从1984年到2014年全国农田氮素输入量从26.2Tg N(197.8kg N hm-2)增加到54.5 Tg N(315.7kg N hm-2),输出量从20.3 Tg N(153.2 kg N hm-2)增加到41.7 Tg N(241.5 kg N hm-2)和盈余量从5.9Tg N(44.6kg N hm-2)增加到12.8 Tg N(74.2kg N hm-2)。1980s(1984-1989)、1990s(1990-1999)、2000s(2000-2009)和2010s(2010-2014)时期间农田氮素输入量、输出量和盈余量的增幅逐渐降低,且2010s时期的氮素盈余量略低于2000s时期。与2000s时期相比,2010s时期的农田氮素盈余率降低,而氮素利用率和氮素吸收率增加。除1980s时期单位面积氮素输入量以东南地区最高和输出量以长江中下游地区氮素最高,输入量以东北地区最低和输出量以西南地区最低外,从1990s到2010s时期单位面积氮素输入和输出量均以华北地区最高,分别为288.9-363.4 kg N hm-2和213.3-290.4 kg N hm-2,而西南地区最低,分别为209.2-245.6 kg N hm-2和156.6-178.2 kg Nhm-2。N2、N2O、NO、NH3、淋溶和径流损失的氮素量在1980s-1990s增幅最大,1990s-2010s增幅逐渐减缓。其中华北地区的N2、N2O、NO、淋溶和径流单位面积损失量最高,主要以北京市和天津市损失量较大,而长江中下游地区的氨挥发单位面积损失量最高,主要以江苏省和上海市损失量较大。1980s-2010s氮素盈余总量以长江中下游最高,而单位面积氮素盈余量以东南地区最高为92.8-125.8 kg N hm-2,东北地区最低为13.1-26.8 kg N hm-2。2000s-2010s时期,除东南和西南地区外,其余地区的单位面积氮素盈余量均有所下降,东北地区氮素盈余量下降了39.9%。化学氮肥科学减施,有利于降低土壤氮素盈余及其潜在的环境风险。
二、春小麦生长发育的初步观察(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、春小麦生长发育的初步观察(论文提纲范文)
(1)基于模式识别的半干旱区雨养春小麦干旱发生状况判别(论文提纲范文)
0 引言 |
1 研究区与数据 |
1.1 研究区概况 |
1.2 数据来源 |
2 研究方法 |
2.1 模式识别简介 |
2.2 模式识别计算过程 |
2.3 数据统计方法 |
3 初步的农业干旱识别 |
3.1 数据整理分类 |
3.2 农业干旱的初步识别 |
4 剔除其他较大影响因素的农业干旱识别 |
4.1 影响因素分析与剔除 |
4.2 修订的农业干旱识别 |
4.3 以5月份降水量为参数对春小麦产出预测 |
5 结论与讨论 |
5.1 讨论 |
5.2 结论 |
(2)冬麦春播条件下小麦生育特性及其产量形成的生理机制(论文提纲范文)
摘要 |
第一章 文献综述 |
1 小麦温光特性的研究 |
2 播期、播量对春播小麦生长发育及产量的影响 |
3 春播冬小麦植株农艺性状与产量的研究 |
4 春播冬小麦幼穗分化的相关研究 |
5 小麦旗叶光合特性及植株干物质积累的研究 |
6 冬麦春播研究的可行性分析 |
本研究目的和意义 |
参考文献 |
第二章 冬麦春播对小麦农艺性状的影响 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验地基本概况 |
1.3 试验设计 |
1.4 测定项目与方法 |
2 结果与分析 |
2.1 冬麦春播对不同小麦品种生育时期的影响 |
2.2 冬麦春播对不同小麦品种株高的影响 |
2.3 冬麦春播对不同小麦品种开花期、灌浆期旗叶叶面积的影响 |
2.4 冬麦春播对不同小麦品种干物质积累的影响 |
2.5 冬麦春播对不同小麦品种穗长、产量及产量构成的影响 |
3 讨论与结论 |
参考文献 |
第三章 冬麦春播对小麦旗叶光合特性的影响 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验地基本概况 |
1.3 试验设计 |
1.4 测定项目与方法 |
2 结果与分析 |
2.1 冬麦春播对开花期、灌浆期旗叶净光合速率(Pn)的影响 |
2.2 冬麦春播对开花期、灌浆期旗叶蒸腾速率(Tr)的影响 |
2.3 冬麦春播对开花期、灌浆期旗叶气孔导度(Gs)的影响 |
2.4 冬麦春播对开花期、灌浆期旗叶胞间CO_2浓度(Ci)的影响 |
2.5 冬麦春播对开花期、灌浆期旗叶水分利用率(WUE)的影响 |
2.6 冬麦春播对开花期、灌浆期旗叶叶绿素含量的影响 |
2.7 冬麦春播对不同小麦品种产量的影响 |
3、结论与讨论 |
参考文献 |
第四章 冬麦春播对小麦旗叶叶绿素含量及荧光参数的影响 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验地基本概况 |
1.3 试验设计 |
1.4 测定项目及方法 |
1.5 数据分析 |
2、结果与分析 |
2.1 冬麦春播对灌浆期小麦旗叶叶绿素荧光参数的影响 |
2.2 冬麦春播对不同生育时期、不同品种旗叶叶绿素荧光参数影响 |
2.3 冬麦春播对播期间旗叶叶绿素荧光参数影响 |
2.4 冬麦春播条件下,小麦旗叶叶绿素含量及荧光动力学参数的相关性 |
2.5 旗叶叶绿素含量、荧光动力学参数与产量的通径分析 |
2.6 冬麦春播对小麦产量及产量构成的影响 |
3 讨论 |
4 结论 |
参考文献 |
第五章 冬麦春播对小麦幼穗分化及生长发育的影响 |
1 材料与方法 |
1.1 实验器材 |
1.2 实验材料 |
1.3 试验设计 |
1.4 取样观察方法与项目 |
2 结果与分析 |
2.1 同一播期、不同品种的春小麦幼穗分化进程分析 |
2.2 不同播期、同一品种的春小麦幼穗分化进程分析 |
2.3 不同播期、不同品种的春小麦幼穗分化进程分析 |
2.4 温度是影响小麦穗分化的主要因素 |
2.5 幼穗分化与外部形态的相关性分析 |
3 结论与讨论 |
3.1 讨论 |
3.2 结论 |
附图 小麦幼穗分化及植株形态观察 |
参考文献 |
第六章 冬麦春播条件下小麦苗穗期抗寒性分析 |
1 材料与方法 |
1.1 试验地概况 |
1.2 材料与试验设计 |
1.3 测定项目与取样方法 |
1.4 数据统计分析 |
2 结果与分析 |
2.1 低温胁迫对小麦叶片离子渗漏率、叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白的影响 |
2.2 各项指标的抗寒系数及其简单分析 |
2.3 主成分分析 |
2.4 抗寒性分析 |
3 讨论 |
4 结论 |
参考文献 |
第七章 冬麦春播对小麦主茎叶片内源激素的影响 |
1 材料与方法 |
1.1 试验设计 |
1.2 测定项目与取样方法 |
1.3 数据统计分析 |
2 结果与分析 |
2.1 不同播期处理下冬麦春播小麦主茎叶片GA含量的变化 |
2.2 不同播期处理下冬麦春播小麦主茎叶片ABA含量的变化 |
2.3 不同播期处理下冬麦春播小麦主茎叶片IAA含量的变化 |
2.4 不同播期处理下冬麦春播小麦主茎叶片ZR含量的变化 |
2.5 播期对冬麦春播小麦主茎叶片内源激素间比值的影响 |
2.6 冬麦春播小麦主茎叶片内源激素及其比值的相关性 |
2.7 冬麦春播小麦主茎叶片内源激素与产量的通径分析 |
3、讨论 |
4 结论 |
参考文献 |
第八章 冬麦春播对小麦叶生理特性及产量的影响 |
1 材料和方法 |
1.1 试验地概况 |
1.2 试验材料与设计 |
1.3 测定项目和方法 |
1.4 数据处理 |
2 结果与分析 |
2.1 冬麦春播对小麦叶片可溶性蛋白含量的影响 |
2.2 冬麦春播对小麦叶片可溶性糖含量的影响 |
2.3 冬麦春播对拔节期、开花期叶绿素含量的影响 |
2.4 冬麦春播对拔节期、开花期叶片净光合速率的影响 |
2.5 冬麦春播条件下不同播期叶片可溶性蛋白电泳分离图谱简析 |
3 讨论 |
3.1 播期与小麦叶片可溶性蛋白质含量的关系 |
3.2 播期与小麦叶片可溶性总糖含量的关系 |
3.3 凝胶电泳分离小麦叶片中可溶性蛋白的优化条件 |
3.4 本试验需要说明的相关问题 |
4 结论 |
参考文献 |
研究展望 |
Abstract |
致谢 |
攻读博士学位期间发表的学术论文目录 |
(3)青藏高原东北部农作物与牧草物候特征及其对气候变化的响应(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 研究进展及发展动态 |
1.2.1 物候变化研究进展 |
1.2.2 物候对气候变化的响应 |
1.3 科学问题与研究内容 |
1.3.1 科学问题 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 技术路线 |
1.4 主要创新点 |
第二章 研究区域、数据与方法 |
2.1 研究区概况 |
2.2 数据来源 |
2.2.1 农牧业气象数据 |
2.2.2 生态数据 |
2.2.3 气象数据 |
2.3 数据处理与方法 |
第三章 青藏高原东北部农牧业气候基本特征 |
3.1 气温变化趋势 |
3.1.1 年季尺度气温变化特征 |
3.1.2 最高最低气温变化特征 |
3.2 降水量变化趋势 |
3.3 日照变化趋势 |
3.4 生物界限温度变化特征 |
3.4.1 积温变化趋势 |
3.4.2 界限温度的初终日变化 |
3.5 讨论 |
3.6 小结 |
第四章 农作物物候变化特征及其对气候变化的响应 |
4.1 农作物物候变化特征 |
4.1.1 播种期变化 |
4.1.2 成熟期变化 |
4.1.3 生长期变化 |
4.1.4 营养生长与生殖生长变化 |
4.2 农作物物候对气候变化的响应 |
4.2.1 农作物物候与气候因子的关系 |
4.2.2 气候变化对千粒重的影响 |
4.2.3 气候变化对产量的影响及评估 |
4.3 讨论 |
4.4 小结 |
第五章 牧草物候变化特征及其对气候变化的响应 |
5.1 物种尺度的牧草物候变化特征 |
5.1.1 返青期变化 |
5.1.2 黄枯期变化 |
5.1.3 开花期变化 |
5.1.4 生长期变化 |
5.2 群落尺度的草地物候变化特征 |
5.2.1 返青期变化 |
5.2.2 黄枯期变化 |
5.2.3 生长期变化 |
5.3 地上生物量对气候变化的响应 |
5.3.1 地上生物量变化特征 |
5.3.2 气候因子对生物量的影响 |
5.3.3 生物量对气候因子的敏感性分析 |
5.4 讨论 |
5.4.1 物候变化的复杂性和不确定性 |
5.4.2 气温和降水对生物量峰值的响应及其敏感性 |
5.5 小结 |
第六章 不同海拔高度农作物与牧草物候对气候变化的响应 |
6.1 不同海拔高度区气候变化差异及相关性 |
6.2 不同海拔区农作物物候对气温变化的响应差异 |
6.3 不同海拔高度牧草物候对气候变化的响应差异 |
6.4 农作物与牧草对气候变化的响应差异 |
6.5 讨论 |
6.6 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 研究结论 |
7.2 不足与展望 |
参考文献 |
个人在学期间的研究成果 |
致谢 |
(4)不同抗旱性紫花苜蓿响应干旱的生理及分子机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Summary |
项目来源 |
缩略词表 |
第一章 文献综述 |
1 植物抗旱性及其鉴定评价 |
1.1 植物抗旱性 |
1.2 植物抗旱性鉴定及评价指标 |
2 植物抗旱机制研究 |
2.1 植物对干旱胁迫的形态响应机制 |
2.2 植物对干旱胁迫的生理响应机制 |
2.3 植物对干旱胁迫的分子响应机制 |
3 基因组学在植物抗旱研究中的应用 |
3.1 转录组学 |
3.2 蛋白质组学 |
3.3 代谢组学 |
3.4 多组学联合分析 |
4 紫花苜蓿的抗旱性研究 |
4.1 紫花苜蓿抗旱性鉴定指标筛选及评价 |
4.2 紫花苜蓿对干旱胁迫的响应研究 |
5 紫花苜蓿抗旱机制研究述评 |
6 科学问题的提出及研究内容 |
7 技术路线 |
第二章 不同抗旱性紫花苜蓿对干旱胁迫水势的形态及生理响应差异 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验方法 |
2.1.3 测定指标与方法 |
2.1.4 数据统计 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 干旱胁迫水势对紫花苜蓿幼苗生长的影响 |
2.2.2 干旱胁迫水势对紫花苜蓿幼苗叶绿素含量的影响 |
2.2.3 干旱胁迫水势对紫花苜蓿幼苗叶片相对含水量和根系活力的影响 |
2.2.4 干旱胁迫水势对紫花苜蓿幼苗渗透调节物质含量的影响 |
2.2.5 干旱胁迫水势对紫花苜蓿幼苗丙二醛和质膜相对透性的影响 |
2.2.6 干旱胁迫水势对紫花苜蓿幼苗活性氧(H_2O_2、OH~·和O_(2·)~-)含量的影响. |
2.2.7 干旱胁迫水势对紫花苜蓿幼苗抗氧化酶活性的影响 |
2.2.8 不同胁迫水势下紫花苜蓿幼苗生长及生理参数的典型判别分析 |
2.2.9 不同抗旱性紫花苜蓿幼苗生长及生理指标与胁迫程度的逐步回归分析 |
2.3 讨论 |
2.3.1 干旱胁迫下紫花苜蓿幼苗生长参数的变化 |
2.3.2 干旱胁迫下紫花苜蓿幼苗生理参数的变化 |
2.3.3 干旱胁迫下紫花苜蓿幼苗的分阶段响应策略 |
2.4 小结 |
第三章 不同抗旱性紫花苜蓿对干旱胁迫时间的形态及生理响应差异 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验设计 |
3.1.3 测定指标与方法 |
3.1.4 数据统计 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 干旱胁迫时间对紫花苜蓿幼苗生长的影响 |
3.2.2 干旱胁迫时间对紫花苜蓿品种叶绿素含量的影响 |
3.2.3 干旱胁迫时间对紫花苜蓿幼苗气体交换参数的影响 |
3.2.4 干旱胁迫时间对紫花苜蓿幼苗叶绿素荧光参数的影响 |
3.2.5 干旱胁迫时间对紫花苜蓿幼苗叶片相对含水量和根系活力的影响 |
3.2.6 干旱胁迫时间对紫花苜蓿幼苗渗透调节物质含量的影响 |
3.2.7 干旱胁迫时间对紫花苜蓿幼苗丙二醛和质膜相对透性的影响 |
3.2.8 干旱胁迫时间对紫花苜蓿幼苗活性氧(H_2O_2、OH·和O_(2·)~-)含量的影响. |
3.2.9 干旱胁迫时间对紫花苜蓿幼苗抗氧化剂含量的影响 |
3.2.10 干旱胁迫时间对紫花苜蓿幼苗抗氧化酶活性的影响 |
3.2.11 干旱胁迫时间对紫花苜蓿幼苗抗氧化酶基因表达量的影响 |
3.2.12 不同胁迫时间下紫花苜蓿幼苗生长及生理参数的典型判别分析 |
3.2.13 紫花苜蓿响应干旱胁迫的细胞代谢模型构建 |
3.3 讨论 |
3.3.1 不同抗旱性紫花苜蓿生长参数对干旱胁迫的响应差异 |
3.3.2 不同抗旱性紫花苜蓿光合参数对干旱胁迫的响应差异 |
3.3.3 不同抗旱性紫花苜蓿渗透调节物质对干旱胁迫的响应差异 |
3.3.4 不同抗旱性紫花苜蓿ROS产生与清除系统对干旱胁迫的响应差异 |
3.3.5 不同抗旱性紫花苜蓿抗氧化酶基因转录水平对干旱胁迫的响应差异 |
3.3.6 区分紫花苜蓿的抗旱能力的关键指标和细胞代谢 |
3.4 小结 |
第四章 不同抗旱性紫花苜蓿响应干旱胁迫的转录组学差异 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 试验设计 |
4.1.3 转录组学分析 |
4.1.4 实时荧光定量PCR(q RT-PCR)验证 |
4.1.5 数据统计 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 测序总RNA质量检测 |
4.2.2 转录组测序de novo组装和Illumina测序质量评估 |
4.2.3 Unigene功能注释及高级注释分析 |
4.2.4 干旱胁迫下不同抗旱性紫花苜蓿差异表达基因(DEGs)鉴定 |
4.2.5 差异表达基因(DEGs)的GO和 KEGG富集分析 |
4.2.6 差异表达基因(DEGs)的功能分类 |
4.2.7 qRT-PCR验证 |
4.2.8 基于转录组学分析构建紫花苜蓿响应干旱胁迫的代谢通路 |
4.3 讨论 |
4.3.1 碳水化合物代谢相关基因 |
4.3.2 脂质代谢相关基因 |
4.3.3 氨基酸代谢和次级代谢相关基因 |
4.3.4 信号转导相关基因 |
4.3.5 细胞防御与运输 |
4.3.6 转录和翻译调控相关基因 |
4.3.7 未知功能胁迫响应基因 |
4.4 小结 |
第五章 不同抗旱性紫花苜蓿响应干旱胁迫的蛋白质组学差异 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 试验材料 |
5.1.2 试验设计 |
5.1.3 蛋白质组学分析 |
5.1.4 数据统计 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 干旱胁迫下不同抗旱性紫花苜蓿蛋白质组学特征分析 |
5.2.2 蛋白功能注释分析 |
5.2.3 差异积累蛋白(DAPs)的鉴定 |
5.2.4 差异积累蛋白(DAPs)的GO富集分析 |
5.2.5 差异积累蛋白(DAPs)的KEGG富集分析 |
5.2.6 基于蛋白质组学分析构建紫花苜蓿响应干旱胁迫的代谢通路 |
5.3 讨论 |
5.3.1 碳水化合物和能量代谢相关蛋白 |
5.3.2 胁迫和防御相关蛋白 |
5.3.3 蛋白代谢相关蛋白 |
5.3.4 膜和运输相关蛋白 |
5.3.5 信号转导和转录相关蛋白 |
5.3.6 细胞壁和细胞骨架代谢相关蛋白 |
5.3.7 未知胁迫诱导蛋白 |
5.4 小结 |
第六章 不同抗旱性紫花苜蓿响应干旱胁迫的代谢组学差异 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 试验材料 |
6.1.2 试验设计 |
6.1.3 代谢组学分析 |
6.1.4 数据统计 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 代谢物定性 |
6.2.2 代谢物定量分析及样本质控分析 |
6.2.3 代谢物KEGG注释 |
6.2.4 多元统计分析 |
6.2.5 差异表达代谢物(DEMs)鉴定 |
6.2.6 差异表达代谢物(DEMs)聚类热图 |
6.2.7 差异表达代谢物(DEMs)的KEGG富集分析 |
6.2.8 基于代谢组学分析构建紫花苜蓿响应干旱胁迫的代谢通路 |
6.3 讨论 |
6.3.1 氨基酸及其衍生物 |
6.3.2 脂类代谢物 |
6.3.3 次生代谢物 |
6.3.4 核苷酸及其衍生物 |
6.3.5 其他代谢物 |
6.4 小结 |
第七章 全文讨论与结论 |
7.1 全文讨论 |
7.1.1 基于生理及多组学数据构建紫花苜蓿对干旱胁迫的关键适应机制 |
7.1.2 不同抗旱性紫花苜蓿对干旱胁迫的形态及生理响应差异 |
7.1.3 不同抗旱性紫花苜蓿对干旱胁迫的分子响应差异 |
7.2 全文结论 |
7.3 创新点 |
7.4 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
导师简介 |
作者简介 |
(5)不同行管比滴灌模式对新疆春小麦产量及品质行间差异形成的影响及其生理机理(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1 灌溉研究进展 |
2 滴灌节水的理论依据 |
2.1 根系的吸收补偿能力 |
2.2 保持光合速率,降低腾速率 |
2.3 根系的信号调节 |
2.4 提高养分吸收 |
2.5 降低土壤蒸发,减少深层渗漏 |
2.6 作物全生育期对水分亏缺的敏感性差异和缺水消除后的“补偿作用” |
3 水分对小麦产量的影响 |
4 水分对小麦生理代谢的影响 |
5 水分对小麦品质的影响 |
6 论文研究的目的和意义 |
7 研究思路 |
参考文献 |
第二章 不同行管比滴灌模式对新疆春小麦土壤水氮分布及行间产量形成的影响 |
1 材料与方法 |
1.1 试验设计 |
1.2 测定项目和方法 |
1.3 数据处理 |
2 结果与分析 |
2.1 土壤体积含水量 |
2.2 土壤水分增加量 |
2.3 土壤尿素氮含量 |
2.4 产量、作物蒸散和水分利用效率 |
2.5 产量及产量构成因素 |
2.6 经济效益 |
2.7 不同土层灌水增加量对产量的通径分析 |
2.8 产量三因素对产量的通径分析 |
3 讨论 |
参考文献 |
第三章 不同行管比滴灌模式对新疆春小麦籽粒品质特性及行间差异的影响 |
1 材料与方法 |
1.1 试验设计 |
1.2 测定项目与方法 |
1.3 数据处理 |
2 结果与分析 |
2.1 面粉蛋白品质 |
2.2 面粉淀粉品质 |
2.3 籽粒分层蛋白品质 |
3 讨论 |
3.1 不同行管比滴灌模式对春小麦籽粒品质的影响 |
3.2 滴灌对春小麦籽粒蛋白品质空间分布的影响 |
参考文献 |
第四章 不同行管比滴灌模式对新疆春小麦行间源库碳氮代谢特性的影响 |
1 材料与方法 |
1.1 试验设计 |
1.2 测定项目与方法 |
1.3 数据处理 |
2 结果与分析 |
2.1 旗叶相对含水量和叶面积指数 |
2.2 旗叶叶面积和比叶重 |
2.3 旗叶叶绿素含量、氮含量和可溶性蛋白含量 |
2.4 旗叶可溶性总糖含量、蔗糖含量 |
2.5 旗叶糖氮代谢相关酶活性 |
2.6 籽粒蔗糖含量和蔗糖合成酶(SS)活性 |
2.7 籽粒直支链淀粉及总淀粉含量 |
2.8 籽粒游离态淀粉合成酶(SSS)和束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性 |
2.9 籽粒蛋白质含量 |
2.10 籽粒谷氨酰胺合成酶(GS)和谷丙转氨酶(GPT)活性 |
2.11 籽粒淀粉合成酶编码基因表达 |
2.12 植株氮素积累、分配与利用率 |
2.13 小麦干物质积累量 |
2.14 干物质积累与转运 |
2.15 籽粒干物质积累量 |
3 讨论 |
参考文献 |
第五章 不同春小麦品种的产量行间差异对一管6行滴灌模式的响应 |
1 材料与方法 |
1.1 试验设计 |
1.2 测定项目与方法 |
1.3 数据处理 |
2 结果与分析 |
2.1 产量 |
2.2 叶面积及叶面积指数 |
2.3 根系干重 |
2.4 伤流液量 |
2.5 产量及其形态指标的相关性分析 |
2.6 产量构成因素对产量的通径分析 |
3 讨论 |
参考文献 |
第六章 讨论与结论 |
1 讨论 |
1.1 三种滴灌模式对不同行小麦产量形成特性的影响及其生理机制 |
1.2 三种滴灌模式对不同行小麦品质的影响 |
1.3 滴灌对籽粒品质空间分布的影响 |
1.4 不同春小麦品种的产量行间差异在一管6行滴灌模式下的响应 |
2 结论 |
3 本研究的创新之处 |
4 今后的研究设想 |
参考文献 |
攻读博士期间发表和完成的研究论文 |
致谢 |
(6)水分调控对滴灌春小麦灌浆特性及产量的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
(一) 选题背景及研究意义 |
(二) 国内外研究现状及分析 |
1.水分调控籽粒灌浆特性 |
2.水分调控对小麦灌浆过程中源的影响 |
3.代谢组研究进展 |
第二章 研究思路 |
1.研究目标 |
2.研究内容 |
2.1 水分调控对小麦群体的影响 |
2.2 水分调控对滴灌春小麦籽粒灌浆的影响 |
2.3.水分调控对根系生长发育及空间分布的影响 |
3.预备试验 |
4.拟解决的关键问题 |
5.试验方案 |
第三章 水分调控滴灌春小麦干物质及产量变化 |
1.材料与方法 |
1.1 干物质及叶面积测定 |
1.2 产量测定 |
2.结果与分析 |
2.1 不同处理下茎鞘干物质积累动态变化 |
2.2 不同处理下叶片干物质积累动态变化 |
2.3 不同处理下穗干物质积累变化 |
2.4 成熟期不同器官干物质积累与分配 |
2.5 花前营养器官干物质转运量、转运率 |
2.6 花后营养器官对籽粒贡献率 |
2.7 生物量、产量及水分利用效率 |
2.8 产量及其构成因素分析 |
2.9 水分利用效率 |
3.讨论 |
第四章 小麦花后旗叶光合和叶绿素荧光变化 |
1. 材料与方法 |
1.1 气体交换参数的测定 |
1.2 叶绿素荧光参数的测定 |
1.3 灌浆期叶面积测定 |
2 结果与分析 |
2.1 花后小麦旗叶净光合速率变化 |
2.2 花后小麦旗叶蒸腾速率变化 |
2.3 花后小麦旗叶气孔导度(Gs)变化 |
2.4 花后小麦旗叶胞间CO2浓度(Ci)变化 |
2.5 花后小麦旗叶叶绿素荧光参数变化 |
2.6 花后LAI变化 |
2.7 花后叶片干物质变化 |
3.讨论 |
第五章 水分调控对小麦根系影响 |
1.材料及方法 |
1.1 土壤水势测定 |
1.2 根系测定 |
1.3 干物质及光合测定 |
2.试验结果 |
2.1 土壤水势变化情况 |
2.2 根系特征变化 |
2.3 旗叶光合速率与叶面积指数 |
2.4 地上部生物量累积 |
2.5 地上部与地下部关系 |
3.讨论 |
第六章 水分调控对籽粒灌浆参数调控 |
1 材料与方法 |
2 结果与分析 |
2.1 不同处理间小麦籽粒增重特性 |
2.2 垂直方向不同处理籽粒增重特性 |
2.3 强弱势粒不同处理籽粒增重特性 |
3.讨论 |
第七章 水分调控对籽粒灌浆过程中内源激素的影响 |
1 材料和方法 |
2 结果分析 |
2.1 ABA含量变化 |
2.2 IAA含量变化 |
2.3 CTK含量变化 |
2.4 GA含量变化 |
3 讨论 |
第八章 籽粒灌浆过程的代谢组学分析 |
1.材料与方法 |
1.1 材料预处理 |
1.2 GC/MS检测程序 |
1.3 数据分析方法 |
1.4 数据分析结果 |
2.结果与分析 |
2.1 代谢差异物比较 |
2.2 代谢通路差异比较 |
2.3 代谢途径及其代谢物差异 |
3.讨论 |
第九章 全文主要结论及创新点 |
1.全文主要结论 |
1.1 水分调控干物质积累及产量 |
1.2 水分调控滴灌春小麦灌浆参数 |
1.3.水分调控对籽粒灌浆过程中内源激素的影响 |
1.4 籽粒灌浆过程的代谢组学分析 |
1.5 水分调控光合作用及叶绿素荧光变化 |
1.6 水分调控花期小麦根系变化 |
2.全文创新点 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
附件 |
(7)不同密度条件下施硒对春小麦生长发育及种子活力的影响(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 作物富硒研究概况 |
1.2.2 施硒对作物生长发育的影响 |
1.2.3 种植密度对作物生长发育的影响 |
1.2.4 种子活力概述 |
1.2.5 硒浸种对种子活力的影响 |
1.2.6 种植密度及施硒对种子活力的影响 |
1.3 研究目标 |
1.4 研究内容 |
1.5 技术路线 |
第2章 试验设计和测定方法 |
2.1 试验地概况 |
2.2 试验设计 |
2.2.1 田间试验设计 |
2.2.2 室内试验设计 |
2.3 测定项目及分析方法 |
2.3.1 春小麦各生育时期和群体数量调查 |
2.3.2 春小麦干物质积累的测定 |
2.3.3 春小麦旗叶叶面积和叶面积指数的测定 |
2.3.4 春小麦旗叶SPAD值测定 |
2.3.5 产量及构成因素测定 |
2.3.6 硒含量测定 |
2.3.7 籽粒氮磷钾含量测定 |
2.3.8 幼苗生长指标测定 |
2.3.9 相关计算公式 |
2.3.10 数据处理与分析 |
第3章 种植密度和施硒量对春小麦生长及光合特性的影响 |
3.1 结果与分析 |
3.1.1 种植密度对春小麦群体数量的影响 |
3.1.2 种植密度和施硒对春小麦生育进程的影响 |
3.1.3 种植密度和施硒对春小麦农艺性状的影响 |
3.1.4 种植密度和施硒对春小麦光合特性的影响 |
3.1.5 种植密度和施硒对春小麦产量及其构成因素的影响 |
3.1.6 春小麦产量及其构成因素的简单相关系数 |
3.2 讨论与结论 |
第4章 种植密度和施硒量对春小麦干物质积累、分配和转运的影响 |
4.1 结果与分析 |
4.1.1 不同密度下施硒对春小麦花后干物质积累量的影响 |
4.1.2 种植密度和施硒对成熟期各器官干物质分配的影响 |
4.1.3 施硒量对成熟期干物质积累的多重比较 |
4.1.4 种植密度和施硒对春小麦花后干物质转运的影响 |
4.2 讨论与结论 |
第5章 种植密度和施硒量对春小麦硒含量及籽粒氮磷钾含量的影响 |
5.1 结果与分析 |
5.1.1 种植密度和施硒对春小麦各器官总硒含量的影响 |
5.1.2 种植密度和施硒对小麦籽粒有机硒转化率的影响 |
5.1.3 种植密度和施硒对籽粒硒利用率的影响 |
5.1.4 种植密度和施硒对小麦籽粒养分含量的影响 |
5.2 讨论与结论 |
第6章 种植密度和施硒量对春小麦种子活力的影响 |
6.1 结果与分析 |
6.1.1 不同处理下小麦种子的部分形态指标比较 |
6.1.2 不同处理对小麦种子萌发的比较 |
6.1.3 不同处理对小麦种子幼苗生长的影响 |
6.1.4 不同处理对小麦种子活力指数的影响 |
6.2 讨论与结论 |
第7章 亚硒酸钠溶液浸种对春小麦种子萌发特性的研究 |
7.1 结果与分析 |
7.1.1 硒浸种对小麦种子萌发的影响 |
7.1.2 硒浸种对小麦种子相关活力指标的影响 |
7.1.3 硒浸种对小麦根长和苗长的影响 |
7.1.4 硒浸种对小麦幼苗鲜重和干重的影响 |
7.1.5 硒浸种对小麦芽期性状抑制率的影响以及相关性分析 |
7.2 讨论与结论 |
第8章 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(8)覆膜种植和施肥对半干旱地区资源高效利用及玉米生产持续性的影响机制(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的及意义 |
1.3 国内外研究概况 |
1.3.1 水分、土壤温度(及积温)和养分对作物生长的影响 |
1.3.2 沟垄覆膜种植对土壤环境和作物生长的影响 |
1.3.3 旱地水肥耦合对土壤特性和作物生产的影响 |
1.3.4 沟垄覆膜种植与施肥互作下水分利用和作物产量 |
1.4 研究内容与技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 研究材料与方法 |
2.1 试验地区自然概况 |
2.2 试验设计和田间管理 |
2.2.1 不同覆膜种植方式试验(单因素) |
2.2.2 种植方式与不同施肥量交互试验(二因素) |
2.2.3 田间管理 |
2.3 测定项目与方法 |
2.3.1 土壤温度测定 |
2.3.2 土壤水分测定 |
2.3.3 玉米生长发育进程 |
2.3.4 玉米个体(地上与地下)形态指标测定 |
2.3.5 玉米叶片光合速率和叶绿素含量测定 |
2.3.6 玉米产量及其构成因素测定 |
2.3.7 光合有效辐射(IPAR)截获、分配和利用效率计算 |
2.3.8 土壤有效积温(TTsoil)、分配和利用效率计算 |
2.3.9 农田水分蒸散量(ET)、分配和利用效率计算 |
2.3.10 植物养分含量测定和吸收量、利用效率(利用率)计算 |
2.3.11 生产经济效益计算 |
2.4 数据处理与分析 |
第三章 覆膜种植下土壤温度变化影响的玉米生长发育 |
3.1 不同覆膜种植方式对土壤温度的影响 |
3.1.1 土壤日(00:00-23:00)逐时温度 |
3.1.2 土壤逐日昼夜温度和昼夜温差 |
3.1.3 土壤温度对气温的响应特征 |
3.2 不同覆膜种植方式对玉米物候的影响 |
3.3 不同覆膜种植方式对玉米株高的影响 |
3.4 不同覆膜种植方式对玉米叶片生长的影响 |
3.5 不同覆膜种植方式对玉米干物质累积的影响 |
3.6 不同覆膜种植方式对玉米收获期0-60 cm土层根重密度的影响 |
3.7 讨论 |
3.7.1 覆膜种植与土壤温度 |
3.7.2 覆膜种植与作物生长发育 |
3.8 小结 |
第四章 覆膜种植下土壤水分变化影响的玉米光合特性 |
4.1 不同覆膜种植方式对土壤水分的影响 |
4.1.1 0-200 cm土壤水分含量(SWC) |
4.1.2 覆膜驱动的土壤时空“湿干交替” |
4.1.3 土壤水分平衡 |
4.2 不同覆膜种植方式对玉米叶片叶绿素相对含量(SPAD)的影响 |
4.3 不同覆膜种植方式对玉米叶片光合特性的影响 |
4.4 讨论 |
4.4.1 覆膜种植与土壤水分 |
4.4.2 覆膜种植与作物光合特性 |
4.5 小结 |
第五章 覆膜种植水、热、光、养资源协同利用机制及其玉米生产力特征 |
5.1 不同覆膜种植方式对生产资源(水、热、光、养)的“再分配” |
5.1.1 辐射截获及其分配 |
5.1.2 热量捕获及其分配 |
5.1.3 土壤水分消耗和分配 |
5.1.4 植株养分吸收和分配 |
5.2 不同覆膜种植方式对玉米产量及其构成因素的影响 |
5.2.1 籽粒产量、生物产量和收获指数的影响 |
5.2.2 穗粒数和百粒重 |
5.3 不同覆膜种植方式对玉米生产资源利用效率的影响 |
5.4 不同覆膜种植方式对玉米生产经济效益的影响 |
5.5 讨论 |
5.5.1 覆膜种植的资源捕获与分配 |
5.5.2 覆膜种植的籽粒产量和资源利用效率 |
5.6 小结 |
第六章 沟垄覆膜种植下施肥量对玉米生长发育和光合特性的影响 |
6.1 沟垄覆膜种植下施肥量对玉米生育进程的影响 |
6.2 沟垄覆膜种植下施肥量对玉米形态生长的影响 |
6.2.1 株高 |
6.2.2 叶面积 |
6.2.3 干物质累积 |
6.3 沟垄覆膜种植下施肥量对玉米叶绿素和光合特性的影响 |
6.3.1 叶绿素相对含量(SPAD) |
6.3.2 玉米光合特性 |
6.4 沟垄覆膜种植下施肥量影响的光合特征参数相互关系 |
6.5 讨论 |
6.5.1 覆膜种植施肥影响的玉米生长发育 |
6.5.2 覆膜种植施肥影响的玉米光合特性 |
6.6 小结 |
第七章 沟垄覆膜种植下施肥量对土壤水分和玉米养分吸收的影响 |
7.1 沟垄覆膜种植下施肥量对土壤 0-200 cm 土壤含水量的影响 |
7.1.1 苗期0-200 cm土壤水分 |
7.1.2 拔节期0-200 cm土壤水分 |
7.1.3 抽雄吐丝期0-200 cm土壤水分 |
7.1.4 灌浆期0-200 cm土壤水分 |
7.1.5 成熟期0-200 cm土壤水分 |
7.2 沟垄覆膜种植下施肥量对土壤水分平衡的影响 |
7.2.1 玉米生育期土壤水分平衡 |
7.2.2 休闲期土壤水分平衡 |
7.2.3 土壤水分收支平衡(年水分平衡) |
7.3 沟垄覆膜种植下施肥量对玉米植株养分含量的影响 |
7.3.1 全氮含量 |
7.3.2 全磷含量 |
7.4 沟垄覆膜种植下施肥量对玉米养分吸收与分配的影响 |
7.4.1 全氮吸收与分配 |
7.4.2 全磷吸收与分配 |
7.5 讨论 |
7.5.1 覆膜种植下施肥量影响的土壤水分 |
7.5.2 覆膜种植下施肥量影响的作物养分 |
7.6 小结 |
第八章 沟垄覆膜种植下施肥量对玉米水肥利用效率和生产可持续的影响 |
8.1 沟垄覆膜种植下施肥量对玉米产量及其构成因素的影响 |
8.1.1 籽粒产量、生物产量和收获指数 |
8.1.2 穗粒数和百粒重 |
8.2 沟垄覆膜种植下施肥量对玉米水分利用效率的影响 |
8.3 沟垄覆膜种植下施肥量对玉米养分利用的影响 |
8.3.1 养分利用效率 |
8.3.2 肥料利用率 |
8.3.3 肥料产量贡献率 |
8.4 沟垄覆膜种植下施肥与区域降水匹配 |
8.4.1 沟垄覆膜种植下不同施肥处理土壤水分动态 |
8.4.2 籽粒产量、WUE、ET、SWSS、生育期降水量、施肥量相关性 |
8.4.3 沟垄覆膜种植下施肥量与区域降水匹配 |
8.5 沟垄覆膜种植下玉米生产的水分亏缺预警 |
8.6 沟垄覆膜种植下施肥量对玉米生产经济效益的影响 |
8.6.1 生产投入 |
8.6.2 生产产出和净收入 |
8.7 讨论 |
8.7.1 覆膜种植下施肥量影响的玉米产量 |
8.7.2 覆膜种植下施肥量影响的玉米水分利用效率 |
8.7.3 覆膜种植下施肥量影响的玉米养分利用 |
8.7.4 覆膜种植施肥量与区域降水匹配 |
8.7.5 覆膜种植的水分亏缺预警 |
8.7.6 经济效益 |
8.8 小结 |
第九章 结论与展望 |
9.1 主要结论 |
9.2 创新点 |
9.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(9)河西内陆灌区膜上灌调亏技术与土壤水热高效利用研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Summary |
前言 |
第一章 文献综述 |
1.1 调亏灌的研究进展 |
1.1.1 调亏灌国内外研究动态 |
1.1.2 调亏灌溉的生态生理机制研究 |
1.2 地膜覆盖技术的研究进展 |
1.2.1 地膜覆盖的保水效应 |
1.2.2 地膜覆盖的增温效应 |
1.2.3 地膜覆盖对作物生长发育和产量形成的影响 |
1.3 膜上灌研究进展 |
1.3.1 膜上灌的发展历史 |
1.3.2 膜上灌的基本形式 |
1.4 土壤水热利用研究 |
1.4.1 土壤水热耦合运移研究现状 |
1.4.2 覆盖条件下水热耦合迁移 |
1.5 产量水平水分利用效率 |
1.6 作物水分生产函数研究进展 |
1.6.1 国外研究现状 |
1.6.2 国内研究现状 |
1.7 国内外优化灌溉制度研究进展 |
第二章 试验设计与方法 |
2.1 试验地点 |
2.2 试验区概况 |
2.3 供试作物 |
2.4 技术路线 |
2.5 研究内容 |
2.6 研究思路 |
2.7 试验设计 |
2.7.1 春小麦试验生育阶段的划分 |
2.7.2 试验方法 |
2.7.3 试验设计方案 |
2.8 主要测试项目及方法 |
2.8.1 气象要素 |
2.8.2 土壤水分含量的测定 |
2.8.3 地温测定 |
2.8.4 作物生长发育动态指标的测定 |
2.8.5 叶面积、干物质测定 |
2.8.6 产量测定 |
2.8.7 土壤物理性质的测定 |
2.8.8 相关计算公式 |
2.9 仪器设备 |
第三章 膜上灌的灌水参数与露地比较 |
3.1 膜上灌和露地在不同灌水量条件下土壤容重变化 |
3.2 膜上灌和露地在不同灌水量条件下水流推进速度 |
3.2.1 试验观测内容及方法 |
3.2.2 膜上灌与露地灌水流推进速度分析 |
3.3 膜上灌和露地在不同灌水量条件下土壤入渗的变化 |
3.3.1 膜上灌土壤水流动系统分析 |
3.3.2 同灌水量条件下膜上灌土壤入渗变化 |
3.3.3 不同灌水量条件下膜上灌和露地灌的土壤入渗变化 |
3.4 膜上灌和露地在不同灌水量条件下的灌水均匀性 |
3.4.1 不同深度处各处理土壤含水量的百分比比较 |
3.4.2 不同纵向测点处各处理土壤含水量的百分比比较 |
3.5 膜上调亏灌灌水质量评价指标 |
3.6 膜上调亏灌节水效果 |
第四章 膜上调亏灌对土壤水分的影响 |
4.1 膜上调亏灌各处理土壤水分变化 |
4.1.1 2005 年度小麦全生育期降水特点 |
4.1.2 膜上调亏灌各处理在全生育期各土层土壤水分变化动态 |
4.2 覆膜调亏灌下全生育期各处理土壤储水量变化 |
4.3 膜上调亏灌各处理春小麦耗水特性分析 |
4.3.1 作物耗水量的测定和计算 |
4.3.2 膜上调亏灌下全生育期各处理耗水规律 |
4.3.3 覆膜与露地各处理不同生育期耗水特性比较 |
4.4 膜上调亏灌各处理水分利用效率 |
4.5 膜上调亏灌各处理作物产量与灌溉供水量的关系 |
第五章 膜上调亏灌对土壤温度的影响 |
5.1 塑膜条件下土壤表面的热量平衡与交换 |
5.2 不同时刻观测的地温及其时空变化 |
5.2.1 实验地全生育期气温变化规律 |
5.2.2 膜上调亏灌春小麦各处理不同时刻土壤温度变化特征 |
5.3 膜上调亏灌春小麦各处理地温在垂直剖面上的变化特征 |
5.3.1 各处理地温的垂向剖面变化 |
5.3.2 地温的垂直变化数值回归 |
5.3.3 剖面地温的最大日变幅 |
5.4 膜上调亏灌春小麦各处理土壤温度时空变化规律 |
5.5 膜上调亏灌春小麦各处理不同生育期土壤温度变化规律 |
5.5.1 不同水分梯度下覆膜与露地各处理温度比较 |
5.5.2 不同处理全生育期地温变化规律 |
5.6 膜上调亏灌春小麦各处理土壤温度梯度变化规律 |
5.7 地温的日变化谐波分析 |
第六章 膜上调亏灌田间土壤水分和地温的调控 |
6.1 土壤温度和水分的相互作用 |
6.1.1 作物生长与土壤水分的关系 |
6.1.2 作物生长与温度的关系 |
6.2 膜上调亏灌不同灌溉时期和灌溉量对地温的影响 |
6.2.1 灌溉后土壤耕层温度的时间变化 |
6.2.2 灌溉后土壤的温度的空间变化 |
6.3 土壤水热耦合对作物生长的影响 |
6.3.1 不同处理土壤水分和地温的关系 |
6.3.2 不同处理春小麦生物量与土壤水热条件的关系 |
6.3.3 膜上调亏灌春小麦全生育期单株干重的水热耦合模型 |
第七章 膜上调亏灌春小麦干物质积累转运和产量分析 |
7.1 膜上调亏灌春小麦不同处理对生长发育进程的影响 |
7.2 膜上调亏灌春小麦不同处理株高生长发育动态分析 |
7.3 膜上调亏灌春小麦不同处理叶面积指数和单株绿叶面积分析 |
7.3.1 膜上调亏灌春小麦不同处理叶面积指数变化 |
7.3.2 膜上调亏灌春小麦不同处理单株绿叶面积变化 |
7.4 膜上调亏灌春小麦不同处理对干物质积累的影响 |
7.4.1 膜上调亏灌春小麦不同处理干物质积累动态差异的研究 |
7.4.2 不同水分梯度下覆膜与露地各处理下春小麦干物质积累规律 |
7.5 膜上调亏灌各处理地上部分花后干物质的分配与转移 |
7.5.1 不同水分处理对春小麦器官间干物质运转的影响 |
7.5.2 不同处理下花后干物质积累、分配和转运 |
7.6 膜上调亏灌春小麦不同水分处理下小麦的籽粒灌浆特征 |
7.7 膜上调亏灌春小麦各处理对成熟期其它农艺性状的影响 |
7.8 膜上调亏灌春小麦各处理对产量及其构成因素的影响 |
7.8.1 水分对产量和产量构成因素的影响 |
7.8.2 水分胁迫程度与历时对小麦产量及其构成因子的影响 |
7.8.3 不同处理产量与其构成因素间相关系数与通径分析 |
7.8.4 膜上调亏灌春小麦各处理收获指数的差异 |
第八章 膜上灌调亏水分生产函数和优化灌溉制度 |
8.1 水分生产函数模型 |
8.1.1 作物各阶段水分生产函数的研究 |
8.1.2 用JENSEN 模型求解缺水敏感指数 |
8.1.3 利用试验资料计算春小麦缺水敏感指数 |
8.2 有限水量在作物生育期内的优化分配模式 |
8.2.1 动态规划模型描述 |
8.2.2 作物非充分灌溉制度计算结果分析 |
8.3 不同处理水分效应的综合评判 |
8.3.1 建立单因素评判矩阵 |
8.3.2 建立单项参评因子权重系数矩阵 |
8.3.3 建立综合评判矩阵 |
8.4 膜上调亏灌的经济效益分析 |
8.5 膜上调亏灌的操作规程 |
第九章 结论与讨论 |
9.1 主要结论 |
9.1.1 膜上调亏灌各处理间耗水特性变化规律 |
9.1.2 各处理间地温时间变化规律 |
9.1.3 小麦干物质积累与土壤含水量和温度之问关系的定量模型 |
9.1.4 膜上调亏灌春小麦不同处理对生长发育进程的影响 |
9.1.5 膜上调亏灌春小麦不同处理株高生长发育动态分析 |
9.1.6 膜上调亏灌春小麦不同处理叶面积指数和单株绿叶面积动态分析 |
9.1.7 膜上调亏灌春小麦不同处理对干物质积累和分配的影响 |
9.1.8 膜上调亏灌各处理产量构成因素比较 |
9.1.9 水分胁迫程度与历时对小麦产量及其构成因子的影响 |
9.1.10 膜上调亏灌各处理水分利用效率比较 |
9.1.11 膜上调亏灌各处理下生育期内的优化水分生产函数 |
9.1.12 膜上调亏灌各处理水分效应的综合评判 |
9.1.13 膜上调亏灌的经济效益分析 |
9.2 需进一步研究和探讨的问题 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
导师简介 |
(10)基于作物—土壤模型的作物产量与农田氮素平衡模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 作物-土壤模型的研究概况 |
1.1.1 机理模型 |
1.1.2 统计模型 |
1.2 DSSAT模型 |
1.2.1 DSSAT模型的发展 |
1.2.2 DSSAT模型的应用 |
1.3 DNDC模型 |
1.3.1 DNDC模型的发展 |
1.3.2 DNDC模型的应用 |
1.4 氮平衡模型 |
1.4.1 氮素平衡模型的发展 |
1.4.2 氮素平衡模型的应用 |
1.5 模型校验分析的统计学方法 |
1.5.1 显着性统计方法 |
1.5.2 差异性统计方法 |
1.6 研究契机与总体思路 |
1.6.1 研究契机 |
1.6.2 总体思路 |
第二章 DSSAT模型模拟的敏感性分析 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 田间试验 |
2.1.2 模型的作物品种参数校验 |
2.1.3 模型的敏感性分析参数 |
2.1.4 模型的敏感性分析方法 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 作物产量敏感性分析 |
2.2.2 土壤水分敏感性分析 |
2.2.3 土壤矿质氮的敏感性分析 |
2.2.4 土壤氮淋溶敏感性分析 |
2.3 小结 |
第三章 应用DSSAT模型模拟气候变化对作物产量、土壤水分平衡以及氮淋溶的影响 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验地点 |
3.1.2 DSSAT模型参数化 |
3.1.3 RCP气候情景 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 未来场景下的气候变化预测 |
3.2.2 气候变化对作物产量的影响 |
3.2.3 气候变化对水分平衡的影响 |
3.2.4 气候变化对氮淋溶的影响 |
3.2.5 适应性措施 |
3.2.6 不确定性和局限性分析 |
3.3 小结 |
第四章 应用DNDC模型模拟气候变化对作物产量和N2O排放的影响 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 田间试验 |
4.1.2 区域化DNDC模型 |
4.1.3 模型模拟的统计评价 |
4.1.4 气候变化场景 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 模型的校验与评价 |
4.2.2 气候变化对作物产量和N2O排放的影响 |
4.3 小结 |
第五章 基于CANB和OECD土壤氮模型模拟中国农田土壤氮素平衡 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 数据来源 |
5.1.2 氮素平衡模型构建 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 中国农田氮素输入的时空分布 |
5.2.2 中国农田氮素输出的时空分布 |
5.2.3 中国农田氮素平衡的时空分布 |
5.3 小结 |
第六章 全文结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 创新点 |
6.3 问题与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
四、春小麦生长发育的初步观察(论文参考文献)
- [1]基于模式识别的半干旱区雨养春小麦干旱发生状况判别[J]. 赵福年,王润元. 农业工程学报, 2014(24)
- [2]冬麦春播条件下小麦生育特性及其产量形成的生理机制[D]. 徐澜. 山西农业大学, 2015(07)
- [3]青藏高原东北部农作物与牧草物候特征及其对气候变化的响应[D]. 王力. 兰州大学, 2018(02)
- [4]不同抗旱性紫花苜蓿响应干旱的生理及分子机制研究[D]. 张翠梅. 甘肃农业大学, 2019
- [5]不同行管比滴灌模式对新疆春小麦产量及品质行间差异形成的影响及其生理机理[D]. 吕钊彦. 南京农业大学, 2017(07)
- [6]水分调控对滴灌春小麦灌浆特性及产量的影响[D]. 陈锐. 石河子大学, 2016(02)
- [7]不同密度条件下施硒对春小麦生长发育及种子活力的影响[D]. 冯魁. 新疆农业大学, 2017(02)
- [8]覆膜种植和施肥对半干旱地区资源高效利用及玉米生产持续性的影响机制[D]. 张旭东. 西北农林科技大学, 2019
- [9]河西内陆灌区膜上灌调亏技术与土壤水热高效利用研究[D]. 王小军. 甘肃农业大学, 2006(04)
- [10]基于作物—土壤模型的作物产量与农田氮素平衡模拟研究[D]. 何文天. 中国农业科学院, 2017(02)