农学本科生论文1

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青岛农业丸学毕业论丈题目：秸秆还田下不同施氮量对旱地小麦旗叶衰老及产量的影响姓名：隆金学院：农学与植物保护学院专业：农学班级：0802学号：20082916指导教师：互蚩2012年6月5日\n目录摘要3Abstract4引言51.2试验方法613试验测定项目61.4统计方法72结果与分析72.1秸秆还田下不同施氮量对旱地小麦旗叶超氧化物歧化卿（SOD）活性的影口向72.2秸秆还田下不同施氮量对旱地小麦旗叶过氧化物酶（POD）活性的影响82.3秸秆还田下不同施氮量对旱地小麦旗叶丙二醛（MDA）含量的影响92.4秸秆还HI下不同施氮量对旱地小麦旗叶叶绿素含量的影响92.5秸秆还Hl下不同施氮量对旱地小麦旗叶可溶性蛋口含量的影响102.6秸秆还田下不同施氮量对旱地小麦产量及其构成因素的影响103小结与讨论11致谢13参考文献:14\n秸秆还田下不同施氮量对旱地小麦旗叶衰老及产量的影响农学陈金指导教师石岩扌商要：以旱地小麦优质品种济麦22为试验材料，采用单因素随机区组设计，研究了秸秆述出下不同施氮量对旱地小麦旗叶衰老及产量的影响。结果表明，氮素水平与旱地小麦生育后期旗叶衰老之间存在着密切关系。中氮处理和高氮处理与低氮处理和无氮处理相比，显著提高了超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性以及旗叶叶绿素和口J溶性蛋白含量。在一定程度上改善了细胞中活性氧产牛与淸除Z间的平衡，降低了细胞中过氧化物的积累，延长了旗叶光合功能期，从而减缓了叶片衰老。然而，就中氮处理和高氮处理相比较，SOD及POD活性、丙二醛含屋、叶绿素含塑、可溶性贺白含量变化幅度很小，表明施氮量达到一定程度后继续增施氮肥对延缓旱地小麦衰老不存在显著效应。旱地小麦旗叶衰老分为两个阶段,以花后20天为拐点，前期为缓慢衰老期，后期为急剧衰老期。就产量水平及其构成因索来看，中氮处理和高氮处理与无氮处理和低氮处理Z间存在显著性差异；中氮处理和高氮处理Z间比较表现差异不显著，表明了在一定范围内增施氮肥对提高旱地小麦产量具有显著作用,过量施氮则对其无显苦效应甚至引起产量的降低。关键词：氮素水平；旱地小麦；旗叶衰老；产量\nEffectofDifferentAmountofNitrogenonFlagLeafSenescenceandYieldofDry-landWheatUnderStrawReturningChenjinShiyanStudentmajoringinagronomySupervisorAbstract:Effectofdifferentamountofnitrogenonflagleafsenescenceandyieldofdry-landwheatwerestudiedinthecultivarJimai22withSinglefactorrandomizedblockdesignunderstrawretuming.Theresultsshowedthattherewasacloserelationshipbetweennitrogenlevelsandflagleafsenescenceofdry-landwheatatlategrowthstage・TreatmentN3andN2remarkablyincreasedchlorophyllcontentandtheactivitiesofSODandPODcomparedwithtreatmentNOandN1.Toacertainextent,improvedthebalanceofreactiveoxygenproductionandscavenging,reducedtheaccumulationofperoxideincells,Extendedthefunctionalperiodofflagleafphotosynthetic,andthusslowingdowntheprocessesofflagleafsenescence・However,comparedN2treatmentwithN3treatment,thechangesofSODandPODactivity,MDAcontent,chlorophyllcontentwerenotsignificantly,indicatingthatwhenthenitrogenapplicationamountrosetoareasonablelevel,theflagleafsenescencecannotbesloweddownbycontinuousincreaseofnitrogenapplication.Theprocessofdrylandwheatflagleafsenescencecouldbedividedintotwophases,slow-senescencephasesandfast-senescencephases,theinflectionpointis20daysafterflowering.OnProductionlevelsanditscompositionfactors,significantdifferencesexistbetweenN2treatmentandN3treatmentwithN1treatmentandNOtreatment,butdifferencewasnotsignificantbetweenN2treatmentandN3treatment.,indicatingthatitplaysasignificantroleofincreasingnitrogentoimprovewheatyieldwithinacertainrange,however,excessivenitrogenapplicationhasnosignificanteffect.Keywords:dry-landwheat;flagleafsenescence;yield;Nitrogenlevels\n引言:在当今农业生产中，随着无机肥料施用量的不断增加，旱地小麦的产量有了很大的捉高，但同时也带來了很多负面的影响。比如化肥过量使用造成作物品质的下降⑴、土壤理化性状的下降和地下水源的污染。同时，随着生产力的快速发展，农业机械化的推广进程也在逐渐加快，作物秸秆问题逐渐成为农业生产小一个需要重点解决的问题⑵。在收获的季节，传统的秸秆泯肥的方法费时费力，农民往往为了节省劳动力和时间将秸焚烧，这不仅污染了环境，还对土壤的环境造成了严重破环⑶。很多研究显示，秸秆还田可以显著地提高上壤肥力状况，改善土壤理化性状，改良作物生长环境。作为一种比较先进与科学的农业技术措施,秸秆述田具有很宽广的应用前景。在当前农业生产实践中，秸秤还田方式主要有以卜•四种：一是秸秆直接还田，主要包括秸秆翻压还田和秸秆覆盖还田；二是秸秆过腹还山，就是将秸秆作为饲料饲喂牲畜后再以粪便的形式还in,这样不仅加速了还hi纤维物质的腐解速度，而且能够有效地发挥有机肥改良土壤理化性状、提高肥力的作用；三是秸秆堆派还出，就是利用堆派秸秆高温发酵的原理，然后再述出，耗费时间较长，劳动强度较高，但成本低廉。四是秸秆快速腐熟后还出，主要是利用秸秆腐解剂(如腐植酸)加速秸秆腐熟，然后还田。比较以上四种方法来看，秸秆粉碎直接还皿相对来说比较经济方便，更加容易应用推广，成为当前秸秆还皿的主要技术措施和方式⑷。由于我国的基木国情为人多地少，并但随着农业产业结构的调整，粮食作物的种植面积呈逐年下降趋势，为了保证我国人民的粮食供应，我们必须大力发展旱地小麦种植，在旱地小麦种植中，研究和发展高效优质的栽培技术，对提高旱地小麦产量和质量影响很人。多数研究已经表明，旱地小麦生育后期旗叶的衰老与籽粒的生长发育是同步进行的。因此，采収栽培技术措施减缓旗叶衰老以延长旗叶的功能期，促进其制造更多的光合产物，达到提高产量的日的，是当前旱地小麦栽培的热点问题Z-o赵会杰、王向阳、彭文博等人研究发现小麦生育后期的正常衰老现象与体内活性氧代谢之间存在一定的关系⑸。在小麦生长发育过程中，随着植株的衰老或其他因索的影响，细胞间活性氧产生与清除Z间的平衡在一定程度上被打破，活性氧的积少成多对细胞造成破坏和伤害，是造成小麦的衰老和死亡的一个主要原因"切。超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)是植物叶片衰老过程屮两个十分重要的保护酶类，它们可以消除植株衰老过程屮产生的多余口由基。丙二醛(MDA)\n是细胞过氧化的一个主耍产物，其含量水平标志着叶片脂质过氧化水平的程度。所以，口前常用SOD活性、POD活性、叶绿素含量、MDA含量、可溶性蛋白含量等作为叶片衰老的生理生化指标。氮素具有延缓作物衰老的作用，因此可以通过氮肥运筹来调控旱地小麦的衰老进程。本研究在秸秆粉碎直接还出的技术前提下，施用不同量的氮肥，通过测量旗叶衰老过程中相关的生理指标，对秸秆还出下氮肥对早地小麦旗叶衰老和产量的影响进行初步的探讨。1材料及方法1.1试验地及试验材料试验于2011-2012年在青岛农业人学试验基地进行，试验品种为济麦22。试验地基础肥力情况如下：有机质含量为1.23%；速效氮含量为86.34mg/kg；速效磷含量为24.88mg/kg；速效钾含量为85.32mg/kg01•2试验方法试验采取上茬玉米粉碎直接还出，深翻25cm。试验共设置四个处理，处理1为不施氮肥，为无氮处理(N0)；处理2为施纯氮12kg/亩，为低氮处理(N1)；处理3为施纯氮16kg/亩，为中氮处理(N2)；处理4为施纯氮20kg/市，为高氮处理(N3)o另外，各处理每甫均施五氧化二磷12kg.氧化钾10kg.每个处理设3个重复,小区的面积为120m2,长15m,宽8叫,随机区组设计，小区之间不设隔・・・■・•禺1|了。1.3试验测定项目在小麦开花后分别于5、10、15、20、25、30天取鲜样测定小麦旗叶衰老的指标。旗叶SOD活力的测定：采用氮蓝四哇(NBT)法⑻，取旱地小麦旗叶lg于预冷的研钵屮，加4ml预冷的PH为7.8的磷酸缓冲液，在研钵屮研磨成匀浆，加缓冲液使终体积为20ml,取出适量离心，然后取出上清液，用于SOI)活力的测定。旗叶POD活力的测定：愈创木酚法⑻，利収旱地小麦旗叶2g,力叭0.lmol/L磷酸缓冲液(PH7.0)20ml,研磨成匀浆，立即离心，取出上清液，用于POD活\n性测定。旗叶MDA含量测定：采用硫代巴比妥酸(TBA)法测定⑻，取旱地小麦旗叶lg放入冰浴研钵中，加入少许石英砂和6ml0.05mol/L磷酸缓冲液，研磨成匀浆转移至试管屮，再用lOmlO.05mol/L磷酸缓冲液分三次冲洗研钵，合并提取液。在提取液中加入5ml0.5%硫代巴比妥酸溶液，摇匀。将试管放入沸水浴中煮沸lOmin(自试管中溶液出现小气泡开始计时)，到时间后，立即将试管取出并放入冷水浴中。冷却后立即离心，取上层清液，用于测量旱地小麦旗叶MDA含量旗叶叶绿素含量测定：采用丙酮提取法测定⑻。取旱地小麦旗叶2g,放入研钵屮，加入丙酮和适量碳酸钙、石英砂研磨至白色匀浆。静止少许，过滤到容量瓶中，然后，用分光光度计测量吸光度。旗叶可溶性蛋白含量测定：采用考马斯亮蓝法进行测定⑻。产量构成及产量的测定：小麦收获时各个小区随机取4n?的面积进行收获并进行室内考种分析。最后折算成一亩的产量。1.4统计方法采用EXCEL及DPS软件对数据进行分析和图表的制作。2结果与分析2.1秸秆还田下不同施氮量对旱地小麦旗叶超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响600500400300200100051015202530花后天数（d）图1不同氮素水平对旗叶SOD酶活性的影响由图1可知，随着生育时期的推进，小麦旗叶SOD酶活性表现为先缓慢升高,\n大约至花后20天SOD活性达到花后峰值，然后再迅速降低的趋势，直至植株枯黄。不同处理Z间表现为：随着施氮量的增加，旗叶SOD酶活性升高，但达到一定程度后继续增加施氮量，旗叶SOD酶活性增加不明显，甚至不增加。具体表现为,N2处理〉N3处理〉N1处理〉N0处理，且花后20天Z后，SOD活性下降速率为N0>Nl>N3>N2o由此可见，适当增加施氮量，有利于保持灌浆后期早地小麦旗叶SOD酶活性，从而延缓衰老。2.2秸秆还田下不同施氮量对旱地小麦旗叶过氧化物酶(POD)活性的影响002001二二I—\0二51015202530花后天数(d)图2不同氮素水平对旗叶P0D酶活性的影响图2可知，随着叶片功能的逐渐衰落，早地小麦旗叶P01)酶活性表现为逐渐上升至峰值，然后迅速下降的趋势。当植株进入枯黄期，POD酶活性也降至最低。不同处理Z间表现为：施氮量不同，POD酶活性达到峰值的时间也不同。NO处理表现为花后10天POD酶活性达到峰值，N1处理、N2处理和N3处理表现为花后20天POD酶活性达到峰值。不同处理间花后POD酶活性表现为N2处理〉N3处理〉N1处理〉N0处理,随着生育时期的推进，旗叶POD酶活性衰老速率表现为N0处理〉N1处理〉N3处理〉N2处理。而且，POD酶活性达到峰值的时间与SOD酶相似。由此可知，适当増加施氮量，可以提高旱地小麦花后POD酶活性，使其表现较强的抗衰性，延缓旱地小麦进入速衰期。\n2.3秸秆还田下不同施氮量对旱地小麦旗叶丙二醛(MDA)含量的影响(Mmculu)«竝(vac201051015202530花后天数(d)90807060504030图3不同氮素水平对旗叶MDA含量的影响图3可知，随着旱地小麦旗叶衰老程度的加深，丙二醛含量也随之增加。不同氮索处理相比较，在一定范阖内增加施氮量，丙二醛含量降低;继续增施氮肥，丙二醛含量略有上升。不同氮素处理下相比较，旱地小麦旗叶MDA含量变化正与POD、SOD活性变化趋势相反。因为，较高的POD和SOD活性抑制了丙二醛的合成，延缓了小麦植株的衰老，使旱地小麦生育时期灌浆时间延长，己达到高产的目的。2.4秸秆还田下不同施氮量对旱地小麦旗叶叶绿素含量的影响图4不同氮素水平对旗叶叶绿素含量的影响(宅/冒)聚(宅)煙E图4可知，旱地小麦开花后，旗叶叶绿素含量的变化趋势为先上升后下降，花后15天叶绿素含量均达到峰值。不同氮素处理Z间叶绿素含量始终表现为N3处理〉N2处理〉N1处理〉N0处理，而且在花后15-30天内旗叶叶绿索含量下降速率表现为N0>Nl>N2>N3o由此可知，增加施氮量不仅能够提高旱地小麦旗叶叶绿素含量，并且能使旗叶叶绿素降解缓慢，从而增加光合产物在籽粒中的积累，提\n高粒重。N02.5秸秆还田下不同施氮量对旱地小麦旗叶可溶性蛋白含量的影响5040302010051015202530花后天数(d)图5不同氮素水平对旗叶可溶性蛋白含量的影响由图5可知，自开花当天开始随着旱地小麦生育进程的推进，旗叶可溶性蛋白质含星保持持续下降趋势，花后15天后下降趋势更加急剧。不同氮索处理之间相比较，花后各个时期旗叶可溶性蛋白质含量均随着施氮量的增加而升高，由此可知，增施氮肥可以相对提高可溶性蛋白含量，在一定程度上延缓衰老。与花后旱地小麦旗叶POI）、SOI）及叶绿素含量的变化相比较，花后可溶性蛋白含量呈逐渐下降趋势，且下降时间早15-20天。因此可知在叶绿素尚未受到破坏Z前,旗叶内可溶性蛋白含量已下降至正常'水平以下。2.6秸秆还田下不同施氮量对旱地小麦产量及其构成因素的影响表1不同氮素水平对旱地小麦产量及其构成因素的影响穗数(10^4/667m2)穗粒数/粒千粒重/g产量(kg/667N242.29a34.10a43.0a527.08abN342.40a33.56a43.0a520.09abN138.71b33.20a40.lb515.35bN036.77c30.50b39.lc438.51c不同施氮量的处理中，小麦籽粒产量以N2处理最高，其次为N3处理、N2处理、N2处理。从产量构成因素分析，在一定范围内，穗数、穗粒数、千粒重都随着施氮量的增加而提高，且都达到了显著性丼片水平（表1）。继续增施氮肥，各产量构成因素提高反而不明显甚至降低。例如，N3处理与N2处理比较，穗数、\n穗粒数反而降低，产量及其构成因索均未达到显著性差异水平。就粒重的形成过程看，至花后20天，SOD和P0D酶活性、叶绿素含量明显下降，丙二醛(MDA)含量显著上升，旗叶进入快速衰老期。而不同处理间旗叶衰老指标的变化幅度表现为NO>N1>N3>N2,从而造成植物体内活性氧自由基引发的光合器官结构与功能的破坏，影响光合物质的产生。3小结与讨论(1)目前关于氮肥用量对旱地小麦衰老的彫响己经有很多报道，但是研究结果并不太一致。郭天财等⑼研究认为适当增施氮肥，提高了旗叶的光合色素的含量,有利于延缓叶片衰老,当继续增施氮肥达到24Kg/667m2时，由于土壤肥力比较高，加上施氮量过多，植株生育前期生长比较旺盛，群体相对较人，从而影响到植株叶绿素的合成，因而叶绿素含量略有下降趋势。杨晴等抄通过对氮素运筹对小麦旗叶的衰老特性和产量性状的研究认为，当施纯氮量为5-25kg/667nf范I韦I内，随着施氮量的增加，SOD活性、叶绿素含量都增加，MDA含量下降。而施氮量在25kg/667卅之上时,在衰老后期,SOD活性、POD活性、叶绿素含量快速卜-降，MDA含量则呈直线上升趋势，造成高氮处理的叶片光合功能期缩短，叶片哀老加快。上述研究结果的差界可能与生态条件、品种特性、栽培方式等诸多方面因素有关。该试验表明，不同氮素水平与旱地小麦生育后期旗叶衰老有着密切的关系，这与郭天财、杨睛等人的研究结杲基本相一致。N2和N3处理与Nl、N0处理相比，提高了SOD和POD活性，减少了细胞MDA含量，相对改善了细胞屮活性氧产生与清除Z间的平衡，减少了细胞中过氧化物的积累；叶绿素含量和可溶性蛋白含量相对提高，对维持小麦旗叶的止常的生理功能具有重要的作用。(2)肖凯等^将小麦旗叶衰老划分为2个主要时期，即缓慢衰老期和加速衰老期。王蔚华等⑫将小麦旗叶衰老主要划分为3个时期：小麦开花当天至开花后10天为旗叶功能稳定期，开花后10至25天为缓慢衰老期，花后25犬以后为加速衰老期。通过对秸秆还HI下不同施氮量对旱地小麦旗叶哀老的研究发现：秸秆还田下旱地小麦以开花后20天为拐点，开花当天至开花后20天为缓慢衰老期，之后为急剧衰老期。在缓衰期，旗叶SOD、POD以及叶绿素含量、可溶性蛋白含量会略有上升，而进入衰老急剧期上述四个旗叶生理指标都急剧下降，MDA含量\n直线上升，小麦衰老性状明显。(1)冃前，关于获得高产的氮肥用量的最高临界值没有一个确定的范用，这与试验地的地力水平、土壤条件、当年气候因素有关外，也与品种特性有关。前人研究认为施氮量超过一定水平，不仅不能使产量增加，反而会导致减产。如蔡瑞国等研究认为施纯氮量超过24Kg/667*就会导致产量下降；然而周顺利側认为绝大多数品种在12Kg/667I『的氮素水平上获得最高产量，继续增施氮肥反而导致产量下降。本研究是在上茬玉米秸秆述HI的前提条件下进行的，试验中在N2姻(16Kg/667m2)水平下，旱地小麦能够获得更高的产量，N3处理(20Kg/667m2)下产量略有下降，但不表现显著性差异。综上所述，细胞内自由基的产生与清除是休戚相关的生理过程，不仅与旗叶的光合特性密切相关，并且受到很多因素的影响，需要深入研究。N2处理能有效地提高SOD、POD活性，减少细胞妨碍旱地小麦植株正常发育的活性氧的产生及积累，并在一定程度上抑制了MDA的产生，提高了叶绿素含量和可溶性蛋白含量,曲此在一定程度上延缓了叶片的衰老和光合功能的衰退，所以最终的了粒和产量最高。\n致谢木研究及学位论文是在我的导师石岩教授的亲切关怀和悉心指导下完成的。石老师严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项冃的最终完成，石老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。一年多来，石老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，在此谨向石老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。感谢他用实际行动教我的一•切，这些将使我终身受益。感谢李国清师兄、杨经天师兄、闫丽园师姐在试验和论文修改中对我的悉心指导和帮助。此外，还要感谢同实验组的张余泉、霍宁宁等同学的鼎力帮助！值此论文付梓Z际，谨向尊敬的导师和师兄师姐致以我最诚挚的谢意，再次向他们道一声：谢谢！在我儿年的人学生活中，自始至终得到了学校和农学与植物保护学院的老师和领导的人力支持，在此表示衷心的感谢！特别是班主任贾永超老师在生活和学习上给与了大力支持和帮助。最为感谢我的父母，正是家人一贯的支持与鼓励和无微不至的关怀与理解,使我没有后顾之忧，克服重重困难，从小到人能够在人生的道路上不断前进。论文完成中，倾注了许多老师、册友、同事和同学极大的支持、鼓励、帮助和热切的期待。正因为它承载的太多，使口己感到无比愧疚和当报知遇之恩。这些都成了我的一种强大的精神动力，鼓励我在人生的道路上坚持不懈，奋勇向前。特此感谢所有关心和帮助过我的人，虽然我无法将他们的名字一一列出，但是我会永远铭记在心。再次感谢！毕业论文的写作是一次再系统学习的过程，毕业论文的完成，同样也意味着新的学习生活的开始。我将铭记我曾是一名青胡农业大学的学子，始终以青岛农业人学为荣，在今后的工作中把青岛农业人学的优良传统发扬光人。\n参考文献:[1]孔文杰.有机无机肥配施对蔬菜轮作系统重金属污染和产品质量的影响[J].植物营养与肥料学报,2011,17(4):977-984.[2]高祥照，马文奇,马常宝，等•中国作物秸秆资源利用现状分析明[J]・华中农业大学学报，2002,(6):242-247.[3]宋硕.焚烧秸秆造成的危害及其综合利用技术[J].山东环境，1999,5:1-52[4]蒋向，任洪志，贺德先.秸秆还田对土壤理化性状与小麦牛反发育和产量的影响研究进展[J]•麦类作物学报,2011,31(3)：569-574.[5]赵会杰，王向阳，彭文闿，等.小麦灌浆后期青枯骤死与体内活性氧代谢关系的研究[J].作物学报，1994,20:302-305.[6]王宝山.生物自由基与植物膜的伤害[J].植物生理学通讯，1988(2):12-16.[7]刘道宏.植物叶片的衰老[J].植物牛理学通讯，1983(2):14-19.[8]邹琦,植物生理学实验指导[M]•北京:农业出版社,1990:22-24.⑼郭天财，宋哓，马冬云，等.施氮水平对冬小麦旗叶光合特性的调控效应[J].作物学报，2007,12:1977-1981.[I0JYANGQ,LIYM,XIAOKEffectofdifferentamountofnitrogenonflagleafsenescenceandyieldcomponentsofwheat[J].JournalOfAgriculturalUniversityOfHebei,2002,25(4):20-24.[11]肖凯，张荣铳,钱维朴•氮素营养调控小麦旗叶衰老和光合功能衰退的生理机制[J]・植物营养与肥料学报，199&4(4)1371-378.[12]王蔚华，郭文善,封超年，等.氮肥运筹对小麦花后旗叶衰老及籽粒发育的影响[J].扬州大学学报:农业与生命科学版,2002,23(4):61-65.[13]蔡瑞国，张敏，王振林，等.施氮水平对优质小麦旗叶光合特性和子粒牛长发育的影响[J]•植物营养与肥料学报,2006,12(1):49-55.[14]周顺利，张福锁,王兴仁等.高产条件下冬小麦产量性状的品种差异及氮肥效应[J].麦类作物学报,2001,21(2):67-71.