充足灌水條件下不同年代玉米品種干物質積累與分配規(guī)律的研究本科畢業(yè)論文

1、編號no：河北農業(yè)大學本科畢業(yè)論文論文題目 充足灌水條件下不同年代玉米品種干物質積累與分配規(guī)律的研究 學生姓名 高雅陽 學號 2009014010210 成績 學院 農學院 專業(yè)班級 農學0902 指導教師姓名 張鳳路 指導教師職稱 教授 材料目錄：1、任務書 （1）份2、開題報告 （含文獻綜述） （1）份3、指導教師評閱書 （1）份4、答辯記錄表 （1）份5、論文正文 （1）份6、其它材料河北農業(yè)大學本科畢業(yè)論文任務書學 院： 農學院 教師姓名： 張鳳路 職 稱： 教授 二零一二 年 五 月 四 日專業(yè)名稱農學院 農學專業(yè)論文題目充足灌水條件下不同年代玉米品種干物質積累與分配規(guī)律的研究題目來

2、源關于玉米養(yǎng)分吸收和干物質積累的研究已有很多報道，而系統(tǒng)地比較研究品種更替過程中玉米干物質累積及其在各器官中的分配規(guī)律的報道尚不多見目的意義：玉米不同品種干物質的積累是玉米生物產量形成的基礎，而其干物質的分配，直接決定經濟產量的高低，國內外已對一些品種的的玉米干物質積累與分配規(guī)律進行過多方面的研究明確了玉米不同葉片、莖稈和葉鞘等對干物質和籽粒產量的作用。胡昌浩等通過比較研究認為,與上世紀50年代的品種相比,當代玉米品種在生育后期葉片物質轉移率低,為提高玉米花后物質生產奠定了基礎。ottariano等也提出,干物質積累速率是玉米產量的主要限制因子,增加干物質生產是高產的基本途徑。光溫熱條件、品種

3、和密度是決定玉米高產的關鍵因子。本試驗選取我國上世紀50年代以來6個大面積推廣的玉米品種，在充足灌水的條件下，比較其成熟期干物質積累分配的不同，探討1950年代以來我國玉米品種更替過程中產量增加的內在原因，對未來玉米超高產育種和栽培提供理論和技術指導?？尚行苑治觯涸囼灢殚喠舜罅康膮⒖嘉墨I，實驗設計合理，預期結果明確，所在課題組現(xiàn)已做了大量前期工作，并進行了基礎研究。1. 研究條件本實驗室的學術氛圍、設備條件、技術與理論基礎均為如期完成本實驗研究內容的重要保證。2. 預期結果當代緊湊型品種葉片功能期長，干物質積累總量較大；隨品種年代的遞進，玉米單株光合產物轉移率逐漸提高、果穗干物量和分配比例逐漸

4、增加；1950s -1980s品種單株根系質量逐漸增大，但1980s后品種根系質量趨向于減小。相對較小的根系減少了冗余生長，降低了光合產物的消耗。與早期品種相比，當代品種具有較大的葉面積指數和較少的冗余消耗，因而收獲指數提高。3. 可能存在的問題由于溫室條件有限，一些環(huán)境因素不好控制，從而導致各品種之間的變量存在一定差異，所以得到的結論數據可能存在一定的問題。進度安排：1 2012.05種植試驗材料。2 2012.052012.06查閱相關資料，學習與本試驗有關的實驗技術。3 2012.052012.09依照實驗要求采集實驗數據。4 2012.012013.05 撰寫論文并修改，準備答辯。專家

5、意見：專家簽字：年 月 日學院意見:院長： 年 月 日 農 學院 農學 專業(yè) 高雅陽 學生：現(xiàn)把 2012-2013 學年，第 2 學期的畢業(yè)論文安排下達給你，你本學期承擔的畢業(yè)論文任務如下：1、依據本任務書中論文題目、目的意義、可行性分析的內容完成開題報告。2、按照開題報告的要求按期完成畢業(yè)論文各項工作的實施。3、完成畢業(yè)論文的撰寫。4、完成畢業(yè)論文的答辯。 請按相關要求完成畢業(yè)論文任務。教師簽字： 年 月 日河北農業(yè)大學本科畢業(yè)論文開題報告題 目：充足灌水條件下不同年代玉米品種干物質積累與分配規(guī)律的研究學 院： 農學院 學生姓名： 高雅陽 專 業(yè)： 農學 班級學號：0902班 200901

6、4010210指導教師姓名： 張鳳路 指導教師職稱： 教授 二零一二 年 六 月 五 日學生姓名高雅陽專業(yè)班級農學0902學 號2009014010210指導教師張鳳路職 稱教授所在學院農學院論文名稱充足灌水條件下不同年代玉米品種干物質積累與分配規(guī)律的研究選題依據：理論依據：絕大部分玉米干物質積累來自抽雄開花后的光合生產，開花后“源”的供應能力和同化產物的運輸狀況體現(xiàn)在玉米成熟期干物質的積累和定量分配。協(xié)調莖、葉與果穗各部分干物質在玉米生育后期的分配,促進物質向生殖器官轉運從而提高產量。干物質積累量與產量呈密切正相關，即干物質積累越多，籽粒產量也就越高，所以提高玉米籽粒產量的根本途徑是提高干物

7、質的生產能力，為了獲得高產可以通過提高密度或增加水肥來促進玉米籽粒產量的增加 ，但是在一定程度上，隨著干物質的生產能力的進一步提高，籽粒產量并非隨之增加，也有研究認為莖、葉、鞘的干物質轉移與分配是玉米籽粒產量形成的重要因素，物質積累與分配這兩者對高產玉米籽粒的形成過程中有著怎樣的關系以及哪個過程對籽粒產量的形成更為重要目前尚不清楚，因此需要系統(tǒng)地研究干物質生產能力與物質在植株體內的分配規(guī)律這兩個過程對籽粒產量的影響，以便采取措施使得積累的干物質能更有效地轉移到籽粒中，在高產的基礎上再增加產量。目的意義：玉米在工農業(yè)生產中發(fā)揮著重要的作用，產量性狀依然是主要的育種目標之一。玉米生育期內物質的積累

8、分配與轉移規(guī)律決定最終的經濟產量，所以研究玉米物質積累分配規(guī)律對于了解高產玉米產量形成的內在機制具有很重要的意義。玉米不同品種干物質的積累是玉米生物產量形成的基礎，而其干物質的分配，直接決定經濟產量的高低，國內外已對一些品種的的玉米干物質積累與分配規(guī)律進行過多方面的研究明確了玉米不同葉片、莖稈和葉鞘等對干物質和籽粒產量的作用。胡昌浩等通過比較研究認為,與上世紀50年代的品種相比,當代玉米品種在生育后期葉片物質轉移率低,為提高玉米花后物質生產奠定了基礎。ottariano等也提出,干物質積累速率是玉米產量的主要限制因子,增加干物質生產是高產的基本途徑。光溫熱條件、品種和密度是決定玉米高產的關鍵因

9、子。本試驗選取我國上世紀50年代以來6個大面積推廣的玉米品種，在充足灌水的條件下，比較其成熟期干物質積累分配的不同，探討1950年代以來我國玉米品種更替過程中產量增加的內在原因，對未來玉米超高產育種和栽培提供理論和技術指導。文獻綜述：不同玉米品種干物質積累與分配規(guī)律的研究高雅陽(農學0902班)指導老師: 張鳳路 教授(河北農業(yè)大學 農學院 071001)摘要：玉米是重要的糧食作物, 近年來其需求量越來越大。提高玉米產量的主要途徑, 靠提高玉米單產。挖掘現(xiàn)有玉米品種的產量潛力, 培育具有高產性能的玉米品種仍將是研究熱點。物質積累及轉運是影響玉米產量的重要因素,玉米干物質積累與分配受多種因素的影

10、響,本文綜述了前人在品種、株型、施氮量和種植方式等方面研究進展，對未來玉米高產栽培和品種選育有重要意義。關鍵詞：玉米；產量潛力；干物質積累與分配；因素studies on dry matter accumulation and partition of maize varieties gao yayang(class, 0902)supvisor: professor zhang fenglu(college of agronomy, agricultural university of hebei 071001)abstract: maize is an important food cro

11、p, in recent years, the demand is increasing. the main way to improve maize yield is still in increasing yield of maize per unit area. excavating yield potential of existing maize varieties and cultivating high yield performance maize varieties will continue to be a hot research topic. dry matter ac

12、cumulation and transportation are important factors which influence the production of maize, and its dry matter accumulation and distribution is influenced by many factors. in this paper reviewed the study on varieties, plant type, n application and cultivation methods, etc. it is of great important

13、 in future high-yielding maize production and elite variety selection. key words: corn; yield potential; dry matter accumulation and distribution;factors玉米在工農業(yè)生產中發(fā)揮著重要的作用，產量性狀依然是主要的育種目標之一。玉米生育期內物質的積累分配與轉移規(guī)律決定最終的經濟產量，所以研究玉米物質積累分配規(guī)律對于了解高產玉米產量形成的內在機制具有很重要的意義。有研究認為，在一定范圍內，干物質積累量與產量呈密切正相關，即干物質積累越多，籽粒產量也就

14、越高1-2，所以提高玉米籽粒產量的根本途徑是提高干物質的生產能力，為了獲得高產可以通過提高密度或增加水肥來促進玉米籽粒產量的增加 ，但是在一定程度上，隨著干物質的生產能力的進一步提高，籽粒產量并非隨之增加，也有研究認為莖、葉、鞘的干物質轉移與分配是玉米籽粒產量形成的重要因素3，物質積累與分配這兩者對高產玉米籽粒的形成過程中有著怎樣的關系以及哪個過程對籽粒產量的形成更為重要目前尚不清楚，因此需要系統(tǒng)地研究干物質生產能力與物質在植株體內的分配規(guī)律這兩個過程對籽粒產量的影響，以便采取措施使得積累的干物質能更有效地轉移到籽粒中，在高產的基礎上再增加產量。以下就前人研究進行了綜述：1 玉米品種干物質積累

15、與轉移分配特點1.1玉米品種干物質積累特點干物質積累是玉米產量形成的物質基礎, 它與葉面積大小、持續(xù)時間等有密切關系。各器官單位面積干物質積累量隨密度的增大變化趨勢不同; 在整個生育期單位面積內葉片干物質積累量先增加后降低莖稈干物質積累量、子粒干物質積累量及干物質積累總量呈增加趨勢; 葉片是生育前期的分配中心,莖稈在生育中期為主子粒是生育后期生長中心并因品種而異。作物產量的高低與干物質積累與分配規(guī)律密切相關?；ê蟮墓夂袭a物積累是高產玉米產量的主體，莖稈積累的干物質從頂峰開始下降同時雌穗迅速壯大，莖稈以比其他所有器官高的轉運率將所儲存的干物質迅速向雌穗中轉移；而鞘在開花期間達到了峰值之后表現(xiàn)出間

16、歇式下降，是與天氣有關4-5，還是品種特有的現(xiàn)象，有待進一步研究。1.2 玉米品種干物質轉移分配特點不同玉米品種從莖葉鞘總的干物質和各個器官的物質轉移量、 轉移率及籽粒的貢獻率均不同，但是所反映的總體趨勢是一致的，即在高產品種玉米中花后干物質轉移率及對籽粒貢獻最大的是莖與鞘，高產群體在其整個生育期內干物質分配對籽粒產量的形成有著重要的作用。對于葉片的保綠性較好的品種，即綠色葉片持續(xù)的時間較長，對玉米干物質轉移分配有重要的作用，直至成熟期這些綠色葉片都可以進行光合作用不斷地向籽粒供應物質與能量，所以干物質分配向籽粒轉移的比例較小，而保綠性相對較差的品種的葉面積系數從開花期到成熟期逐漸減小，剩余的

17、綠色葉片所進行的光合作用合成的物質與能量不能滿足籽粒的供應，因此從莖葉鞘轉移物質就較多。2 玉米株型對干物質積累與分配的影響干物質積累及轉運是影響玉米產量的重要因素,明確不同部位營養(yǎng)器官干物質對籽粒產量的貢獻,對品種改良具有重要意義。就平展型玉米農大364和緊湊型玉米鄭單958而言6,探討玉米不同部位葉片、葉鞘和莖稈的干物質積累、轉運及其對籽粒的貢獻。表明: 緊湊型玉米鄭單958單株干物質積累低于平展型玉米農大364,但生育后期農大364莖稈的干物質轉運量和轉運率較低,不利于籽粒充實。玉米灌漿至成熟期,莖稈的干物質轉運量和轉運率對籽粒的貢獻率最大,莖稈和葉片的物質轉運能力存在較大的株型間差異,

18、農大364的葉片轉運量和轉運率低于葉鞘,鄭單958葉片轉運量和轉運率顯著高于其葉鞘。2種株型玉米同一葉位葉片、葉鞘和同一節(jié)位節(jié)間的干物質轉運率差值較大, 不同株型玉米在促進葉片、葉鞘和莖稈的干物質轉運上所側重的部位有所不同,農大364葉片、葉鞘和莖稈干物質轉運率的可提升部位分別在穗位葉以上葉片、第9-第11葉鞘和第15節(jié)以上節(jié)間;而鄭單958葉片、葉鞘和莖稈干物質轉運率的可提升部位分別在穗位葉以下葉片、第12葉以上葉鞘和第16節(jié)以下節(jié)間。3 玉米施氮量對干物質積累與分配的影響光合產物的累積與重新分配是產量與品質形成的關鍵。如何使碳水化合物及時而徹底地從營養(yǎng)器官調運到子粒,對作物高產高效栽培的理

19、論與實踐來說是一個非常重要的問題。玉米干物質積累過程符合logistic曲線,干物質的90-95%來自光合作用7, 玉米子粒產量和經濟系數受干物質的積累量所決定和制約。干物質積累約40%和60%來自開花前后, 生育后期葉片的光合產物形成了子粒中80%的物質干重,這已成共識。通過施肥可以顯著地提高玉米干物質累積量和子粒產量，從而提高使玉米產量增加。 不同品種玉米后期群體干物質累積變化趨勢一致,是從直線增長期到緩慢增長期,施氮比不施氮增長顯著,籽粒干重的變化趨勢是施氮情況下后期干重基本上是直線增長,不施氮情況下呈指數增長趨勢,而且施氮比不施氮增長顯著。不論是干物質還是籽粒干重,不同品種之間在不同施

20、氮處理下都呈顯著差異。因此根據籽粒產量劃分的氮效率和氮響應度在不同品種之間差異顯著。4 玉米品種干物質積累與鉀素吸收的關系鉀是植物生長必需的營養(yǎng)元素之一。鉀不參與植物體內的組織構成,但在蛋白質合成、酶的激活、滲透調節(jié)、物質運輸及抗逆等方面起著重要作用,具有重要的生物化學和生物物理功能，這是與其它元素最大的不同。w ild等8研究發(fā)現(xiàn),不同種類植物對鉀的相對吸收速率相差0.7倍,單位根長吸鉀速率相差2.4倍。杜雄等9研究看出,鉀素營養(yǎng)能提高飼用玉米的產量與營養(yǎng)品質；王強盛等10研究表明,鉀可以影響植株對肥料氮的吸收。關于作物對鉀的吸收規(guī)律,國內外許多研究報道都說明, 不同品種或不同基因型的同一作

21、物之間對鉀的吸收規(guī)律均存在差異。前人的試驗表明：現(xiàn)代玉米品種的發(fā)育較早期品種進程慢,生育期長,葉面積大,葉片衰老慢。不同年代玉米品種的干重在大喇叭口期無顯著差異;但現(xiàn)代品種的生長速率顯著增加,干重積累速率也顯著高于早期品種, 吐絲期后是其干物質積累的高峰,子粒產量約等于吐絲期后植株的干物重增加量,表明子粒產量與吐絲期后的干物質積累相關。不同年代玉米品種的含鉀量與干物質累積規(guī)律不同,在大喇叭口期就有明顯差別,表現(xiàn)為50年代品種70年代品種莖稈葉片葉鞘苞葉雄穗，各自的情況在不同品種中表現(xiàn)基本相同，但干物質在各器官根據不同品種分配表現(xiàn)各有不同。2.1.1在雌穗和雄穗中干物質的分配 由表1可知，單株雌

22、穗（苞葉+果穗）隨著雜交育成年代的遞進表現(xiàn)干物質積累量明顯的增長趨勢，其大小依次為：adxyydzdjdbh。zd單株雌穗干重與jd之間未達顯著水平；70年代jd單株雌穗干重與50-60年代bh達顯著水平；90年代yd與80年代zd 達顯著水平；當代品種ad單株雌穗干重和分配比例均顯著高于其他品種。各品種雄穗分配的干物質較少，大小占干物質總量約2%左右，其大小依次為：jdydxyadbhzd，在近代緊湊品種之間表現(xiàn)差異不明顯，而早期平展型品種差異明顯。2.1.2在莖稈中干物質的分配比較試驗所用6個品種莖稈的干重及分配比例（表1），可得，莖稈干重大小依次是：adzdydjdxybh，方差分析品種

23、間的差異極顯著（p0.0001）。除zd、ad外其余品種之間差異不顯著，而這兩品種在成熟期干物質分配比例較大。2.1.3在葉鞘和葉片中干物質的分配玉米收獲的主要是籽粒，籽粒的產量對玉米產量起決定作用，在生育后期直至籽粒成熟之前玉米葉片和葉鞘中干物質迅速向籽粒轉移。由表1可得，6個品種 干物質在葉鞘中的分配量依次為：zd、ad、yd、jd、bh、xy，各品種間差異均為達到顯著水平；葉片成熟期總干重依次為：zd、yd、jd、ad、bh、xy，品種間差異達極顯著水平（p0.0001）。各品種間的差異均達到顯著水平，除yd與zd和jd差異不顯著外。隨品種的更替葉片和葉鞘總干重占地上干物質總量的比例表現(xiàn)

24、先增后減趨勢。表1不同玉米品種成熟期干物質在不同器官中分配的變化table 1changes of dry matter distribution in different organs of different varieties at maturity stage品種葉片葉鞘莖稈雄穗苞葉果穗varietiesleafleaf sheathstemtasselshuskear干物重占總量percent(%)干物重占總量percent(%)干物重占總量percent(%)干物重占總量percent(%)干物重占總量percent(%)干物重占總量percent(%)dry mass(g)dry

25、 mass(g)dry mass(g)dry mass(g)dry mass(g)dry mass(g)bh27.59d13.3917.31b8.438.72d18.794.12c 1.5211.01c 5.83107.31e52.08jd43.21b17.8617.66b7.346.01c 19.025.56a 2.311.94b4.93117.58d48.6zd47.79a 17.6924.57a 9.163.81b23.513.56d1.3211.08c 4.1119.62cd44.28yd45.01ab17.5724.19a 9.4546.78c 18.274.8b1.8810.31c 4.03125.01c 48.81ad37.05c 11.8224.47a 7.8168.77a 21.954.13c 1.3214.7a 4.69164.26a 52.41xy25.42d10.1516.95b6.7745.69c 18.254.29c 1.7112.63b5.04145.43b58.082.2 玉米品種不同年代地上干物質積累量由圖1通過對各品種單株地上生物量的比較?？梢钥闯?，各品種地上干物質積累大小依