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施钾对弱光胁迫下冬小麦叶绿素荧光特性及碳、氮代谢的影响

作　者: 韩玉龙
导　师: 韩燕来
学　校: 河南农业大学
专　业: 植物营养学
关键词: 光照钾肥用量冬小麦叶绿素荧光特性碳氮代谢
分类号: S512.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

田间钾肥用量设置0kg/hm²（K₀）、60kg/hm²（K₁）、120kg/hm²（K₂）、180kg/hm²（K₃）、300kg/hm²（K₄）五个水平，遮光方式分开花后不遮光（NS），开花后0-10d遮光（灌浆前期遮光，SE）和开花后15-25d遮光（灌浆后期遮光，SL）3个水平。研究了钾素对弱光胁迫下冬小麦叶绿素SPAD值、荧光参数、可溶性糖及果聚糖含量、干物质积累转运和分配、氮素积累和转移、籽粒产量及产量因子的影响，旨在为弱光胁迫下合理利用钾肥措施调节冬小麦生长发育提供理论和实践依据。1.不遮光条件下，适宜的钾肥用量（K₂）可显著提高冬小麦叶片叶绿素SPAD值、叶绿素荧光参数qP和ETR，显著降低叶绿素荧光参数F0和qN。与不遮光相比，冬小麦灌浆期遮光条件下叶绿素SPAD、qP和ETR降低， F0和qN升高。而灌浆前期遮光条件下，较高的钾肥用量（K₃、K₄）可显著提高冬小麦叶片叶绿素SPAD值、叶绿素荧光参数qP和ETR，显著降低叶绿素荧光参数F0和qN，但由于遮光条件对上述叶绿素荧光特性参数造成负面影响，最终导致灌浆前期遮光条件下高钾肥用量处理冬小麦产量虽有所增加，但仍显著低于不遮光处理。灌浆后期遮光条件下，较高的钾肥用量（K₃、K₄）虽可显著提高冬小麦叶片叶绿素SPAD值、叶绿素荧光参数qP和ETR，显著降低叶绿素荧光参数F0和qN，但由于冬小麦灌浆过程基本完成，上述叶绿素荧光特性参数的改变对产量的影响并不明显。2.不遮光条件下适宜的钾肥用量（K₂）有利于冬小麦灌浆期茎、鞘中果聚糖和可溶性糖的积累，以及灌浆后期的分解和输出。不同籽粒发育阶段遮光均可显著降低茎及叶鞘中果聚糖和可溶性糖含量，但灌浆前期遮光较后期遮光对茎及叶鞘中果聚糖和可溶性糖含量影响程度大。不同籽粒发育阶段遮光，籽粒中可溶性总糖含量却显著高于不遮光处理，较遮光处理中不遮光处理籽粒可溶性糖含量的减少可能与产量提高对可溶性糖的稀释作用有关。不同籽粒发育阶段遮光条件下需要相对较高的钾肥用量（K₃、K₄）以缓解因遮光引起的冬小麦茎、鞘中水溶性碳水化合物的减少。高钾条件可促进遮光条件下冬小麦茎和鞘中果聚糖和可溶性糖向子粒淀粉的转化，这对于维持遮光条件下冬小麦灌浆后期较高的子粒灌浆速率，提高粒重和产量具有重要意义。但由于灌浆后期遮光条件下，灌浆过程已近结束，冬小麦茎和鞘中果聚糖及可溶性糖含量的变化对产量的影响并不明显。3.不遮光条件下，适宜的钾肥用量（K₂）有利于冬小麦营养器官干物质的积累和转移，钾肥用量过高或过低均对冬小麦营养器官干物质积累和转移不利。不同籽粒发育阶段遮光均可降低冬小麦茎、叶、鞘和穗部干物质积累量，遮光导致冬小麦干物质在各器官中的分配比例发生变化，分配到茎、叶和鞘中的比例增加，而分配到穗部的比例减少；营养器官中干物质所占比例增加，而籽粒中干物质所占比例减少。灌浆期遮光条件下较高的钾肥用量（K₄）对提高营养器官干物质积累量不利，而有利于提高营养器官干物质的转移。灌浆后期遮光处理对冬小麦干物质积累和转运的影响规律趋于不遮光处理一致。4.不同籽粒发育阶段遮光均可引起冬小麦营养器官氮含量增加，但是由于遮光条件下干物重大幅度降低，最终导致氮积累量减少。与不遮光相比，灌浆前期遮光对营养器官氮素的转移有明显的促进作用，而灌浆后期遮光对营养器官氮素转移不利。灌浆前期遮光条件下，较高的钾肥用量（K₄）对冬小麦营养器官氮素的积累不利，而有利于冬小麦营养器官氮素向籽粒的转移，而灌浆后期遮光条件下，氮素积累量和转移量以K₂水平最高。较高的钾肥用量有利于提高灌浆前期遮光条件下冬小麦产量，而较低的钾肥用量对灌浆后期冬小麦产量的形成有利。5.不遮光条件下，下过高或过低的钾肥用量均可导致冬小麦千粒重及籽粒产量降低，适宜的钾肥用量（K₂）可显著提高冬小麦千粒重和产量。灌浆前期是籽粒快速增长期，该阶段遮光对籽粒产量影响较大，相对较高的钾肥用量（K₃、K₄）可提高冬小麦籽粒产量和千粒重。由于灌浆后期籽粒灌浆过程基本完成，该阶段遮光对籽粒产量影响最小。

全文目录

致谢  4-7
摘要  7-9
1 文献综述  9-19
  1.1 遮光对作物产量、品质及生长发育的影响  9-13
    1.1.1 遮光对作物产量影响  9
    1.1.2 遮光对作物品质影响  9-10
    1.1.3 遮光对作物生长发育的影响  10-13
  1.2 遮光对作物重要代谢过程关键酶类的影响  13-14
    1.2.1 遮光对防御酶活性的影响  13
    1.2.2 遮光对硝酸还原酶活性的影响  13
    1.2.3 遮光对内肽酶活性的影响  13-14
    1.2.4 遮光对淀粉合成关键酶活性的影响  14
    1.2.5 Rubisco  14
  1.3 不同栽培措施对遮光条件下作物生长发育的影响  14-16
    1.3.1 氮对遮光条件下作物生长发育的影响  14-15
    1.3.2 生长调节剂对遮光下作物生长发育的影响  15
    1.3.3 种植密度对遮光下作物生长发育的影响  15
    1.3.4 盐分对遮光下作物生长发育的影响  15-16
  1.4 钾肥对作物产量、品质及生长发育的影响  16-19
    1.4.1 钾肥对作物产量及其构成要素的影响  16
    1.4.2 钾肥对作物品质的影响  16-17
    1.4.3 钾肥对作物生长发育的影响  17-19
2 引言  19-20
3 材料与方法  20-22
  3.1 试验地基本情况  20
  3.2 试验设计  20
  3.3 测定项目与方法  20-22
    3.3.1 叶片 SPAD 值  20
    3.3.2 叶绿素荧光参数  20
    3.3.3 茎、叶鞘和籽粒中果聚糖、可溶性总糖测定  20-21
    3.3.4 植株全氮及全钾含量测定  21
    3.3.5 氮和干物质积累与转移相关指标测定  21
    3.3.6 考种与计产  21-22
4 结果与分析  22-35
  4.1 不同处理对冬小麦叶绿素 SPAD 值的影响  22-23
  4.2 不同处理对冬小麦叶绿素荧光参数的影响  23-26
    4.2.1 不同处理对冬小麦叶绿素荧光参数 F0 的影响  23-24
    4.2.2 不同处理对冬小麦叶绿素荧光参数 qP 和 qN 的影响  24-25
    4.2.3 不同处理对冬小麦叶绿素荧光参数 ETR 的影响  25-26
  4.3 不同处理对冬小麦茎、鞘和籽粒中果聚糖和可溶性总糖含量的影响  26-29
    4.3.1 不同处理对冬小麦茎、鞘中果聚糖含量的影响  26-27
    4.3.2 不同处理对冬小麦茎、鞘和籽粒中可溶性总糖含量的影响  27-29
  4.4 不同处理对冬小麦开花后营养器官干物质积累、分配和转运的影响  29-33
    4.4.1 不同处理对冬小麦开花后营养器官干物质积累和转运的影响  29-30
    4.4.2 不同处理对冬小麦开花后干物质在不同器官中分配的影响  30-33
  4.5 不同处理对冬小麦花后营养器官氮素积累和转移的影响  33
  4.6 不同处理对冬小麦产量及相关指标的影响  33-35
5. 结论与讨论  35-38
  5.1 施钾对弱光胁迫下冬小麦叶绿素荧光特性的影响  35
  5.2 施钾对弱光胁迫下冬小麦糖代谢的影响  35-36
  5.3 施钾对弱光胁迫下冬小麦干物质积累、转移和分配的影响  36
  5.4 施钾对弱光胁迫下冬小麦氮素积累和转移的影响  36
  5.5 施钾对弱光胁迫下冬产量及相关指标的影响  36-38
参考文献  38-47
英文摘要  47-49

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