不同光照强度对小麦生长及产量的影响
光照是植物生长的重要环境因子,合理的光环境对于植物的生长、发育、生物量的生产和积累、产品的品质以及作物的地理分布等发面都有着十分深刻的影响。本研究以南京主栽品种扬麦16号和宁麦13号为材料,利用人工气候室人工光源设立不同的光照处理,综合研究了不同光照强度下同一品种和同一光照强度下不同品种小麦株高生长趋势、生育期长度、叶面积、光合特性、茎秆质量、干物质的积累与分配以及产量构成因素的变化规律,明确了光照强度对小麦生长所产生的显著影响,为探索人工气候室中不同光照强度对小麦生长及产量的影响,解决人工气候室光环境不适宜的光照制约瓶颈,为以后小麦生理研究提供理论依据与技术支持。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言3
1 材料与方法4
1.1 试验材料4
1.2 试验条件4
1.3 试验设计4
1.4 测定项目5
1.4.1 株高的测定5
1.4.2 生育期长度测定5
1.4.3 茎杆质量测定5
1.4.4 旗叶长宽比、叶面积测定5
1.4.5 旗叶光合特性测定5
1.4.6 干物质测定5
1.4.7 产量测定5
1.5 统计与分析5
2 结果与分析5
2.1 光照强度对小麦株高的影响5
2.2 光照强度对小麦生育期的影响6
2.3 光照强度对灌浆期小麦形态指标的影响6
2.4 抽穗开花期光照强度对小麦光合特性的影响7
2.5 光照强度对成熟期干物质在不同器官中的分配影响7
2.6 光照强度小麦的产量构成因素的影响8
2.6.1 光照强度对小麦穗长的影响8
2.6.2 光照强度对小麦穗数的影响8
2.6.3 光照强度对小麦穗粒数的影响9
2.6.4 光照强度对小麦千粒重的影响9
2.6.5 光照强度对小麦产量的影响10
2.6.6光照强度对小麦收获指数的影响10
3结论与讨论11
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
致谢 12
参考文献 12
不同光照强度对小麦生长及产量的影响
引言
小麦(wheat)是世界上栽培最古老的作物之一,全世界有35%~40%的人口以小麦为主栽。而且小麦籽粒含水量较低,耐贮藏和运输,是世界主要的商品粮之一[1],也是人类主要的营养源之一。在人工气候室进行不同光照强度对小麦生长的影响,解决室内种植小麦光环境问题,为小麦栽培提供理论依据。
光照是植物生长的能量来源,光照强度对植物的营养生长、生殖生长及产量形成等具有重要作用。大量研究表明,光照强度越强,植物光合速率越高,生物量也越大。Evtushenko等[2]对光照强度对于小麦生育期的影响进行了阐述。张巍等[3]对光照强度在小麦光合生理中的作用研究表明,光照强度的增强对于小麦光合作用具有促进作用。Asana[4]研究结果表明,光照强度的增强在提高小麦籽粒产量的同时,会更多地增加茎秆的干重。因此,在研究光照强度对小麦产量影响的同时,也要关注生产效率,如能源利用率。
光照强度对小麦产量的影响很显著,在小麦各生育期,弱光的影响不同。透光率为57.3%的遮光处理,小麦物候期推迟2~4天;前期单株分蘖数、绿叶面积和地上生物量等指标分别为对照的164.9%,177.9%和159.80%,可见遮光促进了个体的生长[5]。开花前穗部是最重要的库器官,到开花期能积累15~30%干物质和20~32%的N含量[6],此时期穗的生长受光照强度影响较为明显,弱光降低了穗的干物质重[7],减少光照将改变穗部干物质的积累速率[8,9]。因此从抽穗期开始,遮光处理因为叶面积指数过高,群体光照严重不足,春季分集和下部叶片大量死亡,最终导致地上生物量仅为对照的90%,籽粒产量比对照降低11.0%,千粒重降低9.4%[5]。
研究表明,小麦产量随光照强度增强或光照时间延长而显著提高。人工气候室是一种可人工控制光照、温度、湿度、气压和气体成分等因素的密闭隔离设备。又称可控环境实验室[9]。在同样的光能输入量下,低光照强度加长光照时间的处理产量大于高光照强度加短光照时间的产量,这说明光照时间延长的增产效应更明显。无论是光照强度增强还是光照时间延长,都会导致能效比的降低,即光能输入量越高,小麦对能量的利用效率越低,但光照时间延长带来的降低幅度明显小于光照强度增强所带来的降低幅度,因此,长光照时间下小麦生产更为高效[11]。密闭系统中光照强度及栽培密度对小麦光合效率的影响的研究表明小麦光合速率随光照强度增加呈现先升后降的趋势,在某一光照强度时光合速率达到最大,光照强度过高时植物光合速率下降的现象被称为“光抑制”,产量随光照强度的变化趋势与光合速率的变化规律表现出较好的一致性[12]。
为了探究满足小麦生长、产量形成的高效适宜光照强度,寻求合理的人工光照栽培技术。为以后小麦生理研究提供理论依据与技术支持。通过适宜的栽培措施和光环境为我国载人航天事业的发展提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试小麦品种为南京主栽品种,扬麦16号和宁麦13号,都为冬小麦春性品种。春性品种小麦对低温要求不甚严格,在0~12℃的条件下,经5~15天可通过春化阶段,未经春化处理的品种也能正常抽穗。
1.2 试验条件
试验在大学人工气候室内开展,将小麦播种聚乙烯塑料桶,塑料桶高40cm,直径26cm。每桶装7kg土,并拌有底肥尿素1.5g,磷酸二氢钾1g作基肥,每桶播20粒小麦种子,3叶期间苗,每桶留7株。各生育时期按小麦栽培措施精细管理。试验设在不同生育期设定不同的光密度处理,温度、湿度、CO2浓度都精确控制在满足小麦各时期生长条件范围内。
1.3 试验设计
人工光源自主研制。2个小麦品种,分别为扬麦16号和宁麦13号,每个品种2个光处理,共4个处理组合,分别为T1、T2、T3、T4;T1、T3处理小麦品种为宁麦13号,T2、T4处理小麦品种为扬麦16号,小麦各时期光密度参数如下表1;光周期设定为8:00~20:00。2小麦于2014年11月11日播种,室外春化后于3月20日搬入人工气候室内。
表1 小麦生育时期光密度参数(μmol?m2?s1)
Light density parameters of wheat in different growth stages
处理
Treatment
拔节期
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言3
1 材料与方法4
1.1 试验材料4
1.2 试验条件4
1.3 试验设计4
1.4 测定项目5
1.4.1 株高的测定5
1.4.2 生育期长度测定5
1.4.3 茎杆质量测定5
1.4.4 旗叶长宽比、叶面积测定5
1.4.5 旗叶光合特性测定5
1.4.6 干物质测定5
1.4.7 产量测定5
1.5 统计与分析5
2 结果与分析5
2.1 光照强度对小麦株高的影响5
2.2 光照强度对小麦生育期的影响6
2.3 光照强度对灌浆期小麦形态指标的影响6
2.4 抽穗开花期光照强度对小麦光合特性的影响7
2.5 光照强度对成熟期干物质在不同器官中的分配影响7
2.6 光照强度小麦的产量构成因素的影响8
2.6.1 光照强度对小麦穗长的影响8
2.6.2 光照强度对小麦穗数的影响8
2.6.3 光照强度对小麦穗粒数的影响9
2.6.4 光照强度对小麦千粒重的影响9
2.6.5 光照强度对小麦产量的影响10
2.6.6光照强度对小麦收获指数的影响10
3结论与讨论11
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
致谢 12
参考文献 12
不同光照强度对小麦生长及产量的影响
引言
小麦(wheat)是世界上栽培最古老的作物之一,全世界有35%~40%的人口以小麦为主栽。而且小麦籽粒含水量较低,耐贮藏和运输,是世界主要的商品粮之一[1],也是人类主要的营养源之一。在人工气候室进行不同光照强度对小麦生长的影响,解决室内种植小麦光环境问题,为小麦栽培提供理论依据。
光照是植物生长的能量来源,光照强度对植物的营养生长、生殖生长及产量形成等具有重要作用。大量研究表明,光照强度越强,植物光合速率越高,生物量也越大。Evtushenko等[2]对光照强度对于小麦生育期的影响进行了阐述。张巍等[3]对光照强度在小麦光合生理中的作用研究表明,光照强度的增强对于小麦光合作用具有促进作用。Asana[4]研究结果表明,光照强度的增强在提高小麦籽粒产量的同时,会更多地增加茎秆的干重。因此,在研究光照强度对小麦产量影响的同时,也要关注生产效率,如能源利用率。
光照强度对小麦产量的影响很显著,在小麦各生育期,弱光的影响不同。透光率为57.3%的遮光处理,小麦物候期推迟2~4天;前期单株分蘖数、绿叶面积和地上生物量等指标分别为对照的164.9%,177.9%和159.80%,可见遮光促进了个体的生长[5]。开花前穗部是最重要的库器官,到开花期能积累15~30%干物质和20~32%的N含量[6],此时期穗的生长受光照强度影响较为明显,弱光降低了穗的干物质重[7],减少光照将改变穗部干物质的积累速率[8,9]。因此从抽穗期开始,遮光处理因为叶面积指数过高,群体光照严重不足,春季分集和下部叶片大量死亡,最终导致地上生物量仅为对照的90%,籽粒产量比对照降低11.0%,千粒重降低9.4%[5]。
研究表明,小麦产量随光照强度增强或光照时间延长而显著提高。人工气候室是一种可人工控制光照、温度、湿度、气压和气体成分等因素的密闭隔离设备。又称可控环境实验室[9]。在同样的光能输入量下,低光照强度加长光照时间的处理产量大于高光照强度加短光照时间的产量,这说明光照时间延长的增产效应更明显。无论是光照强度增强还是光照时间延长,都会导致能效比的降低,即光能输入量越高,小麦对能量的利用效率越低,但光照时间延长带来的降低幅度明显小于光照强度增强所带来的降低幅度,因此,长光照时间下小麦生产更为高效[11]。密闭系统中光照强度及栽培密度对小麦光合效率的影响的研究表明小麦光合速率随光照强度增加呈现先升后降的趋势,在某一光照强度时光合速率达到最大,光照强度过高时植物光合速率下降的现象被称为“光抑制”,产量随光照强度的变化趋势与光合速率的变化规律表现出较好的一致性[12]。
为了探究满足小麦生长、产量形成的高效适宜光照强度,寻求合理的人工光照栽培技术。为以后小麦生理研究提供理论依据与技术支持。通过适宜的栽培措施和光环境为我国载人航天事业的发展提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试小麦品种为南京主栽品种,扬麦16号和宁麦13号,都为冬小麦春性品种。春性品种小麦对低温要求不甚严格,在0~12℃的条件下,经5~15天可通过春化阶段,未经春化处理的品种也能正常抽穗。
1.2 试验条件
试验在大学人工气候室内开展,将小麦播种聚乙烯塑料桶,塑料桶高40cm,直径26cm。每桶装7kg土,并拌有底肥尿素1.5g,磷酸二氢钾1g作基肥,每桶播20粒小麦种子,3叶期间苗,每桶留7株。各生育时期按小麦栽培措施精细管理。试验设在不同生育期设定不同的光密度处理,温度、湿度、CO2浓度都精确控制在满足小麦各时期生长条件范围内。
1.3 试验设计
人工光源自主研制。2个小麦品种,分别为扬麦16号和宁麦13号,每个品种2个光处理,共4个处理组合,分别为T1、T2、T3、T4;T1、T3处理小麦品种为宁麦13号,T2、T4处理小麦品种为扬麦16号,小麦各时期光密度参数如下表1;光周期设定为8:00~20:00。2小麦于2014年11月11日播种,室外春化后于3月20日搬入人工气候室内。
表1 小麦生育时期光密度参数(μmol?m2?s1)
Light density parameters of wheat in different growth stages
处理
Treatment
拔节期
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