论文题目: 不同施肥制度对夏玉米产量与品质形成的影响及其生理机制
论文类型: 博士论文
论文专业: 作物学
作者: 刘淑云
导师: 董树亭,赵秉强
关键词: 长期肥料试验,夏玉米,产量,品质,生理机制
文献来源: 山东农业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 试验于2003 年以“国家褐潮土土壤肥力与肥料效益监测基地”的大田长期肥料定位试验为平台,系统研究了不同施肥制度玉米生长发育、产量、品质形成的生理生化机制。主要结果如下: 1.不同施肥制度土壤肥力特征常年不施肥的对照(CK)处理,土壤有机质和大量营养元素含量均低于施肥处理,S 含量较高,Ca、Mg、Fe 含量居于中等水平,Mn、Cu、Zn 含量较低,土壤pH 值最高。不同施肥处理土壤有机质及各形态元素含量均高于对照:NPK 平衡施肥,土壤肥力普遍较高,土壤各营养组分含量处于中等水平;非均衡施肥处理的NP、N、CK 处理土壤速效钾含量最低,N、NK、CK 处理土壤全磷及速效磷含量均显著低于其它处理,NP、N、NK 和PK 处理土壤的全氮和碱解氮含量均较低;化肥与有机肥或秸秆配合施用(NPKM、NPKS),土壤具有较高的有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷和速效钾含量,土壤中微量元素含量均处于中等以上水平。2.不同施肥制度对玉米产量和品质的影响(1)、氮磷钾化肥均衡施肥(NPK)、氮磷钾化肥与有机肥配合(NPKM、NPKS)以及NP 和PK 处理的玉米生育期相近,N、NK 和CK 的玉米生育进程严重推迟,较其它处理晚2～3 周。处理间产量表现为NPKM>NPKS>NPK>NP>PK>NK>CK>N。产量高者亦具有较高的株高、干物质产量以及较好的果穗产量性状。(2)、长期均衡施肥处理和NP 处理茎叶在蛋白质、游离氨基酸、赖氨酸含量和产量方面具有明显优势,常年偏施氮肥的N 和PK 处理营养品质方面的差异最为突出;籽粒中这些营养组分的含量变化则和叶片具有相反的变化趋势,均衡施肥、化肥有机肥配施及化肥秸秆还田处理收获器官蛋白质、赖氨酸含量和产量显著高于连续非均衡施肥处理;不同处理的不同收获器官中各营养成分的含量存在明显差异。3. 不同施肥制度玉米产量与品质形成的生理生化机制(1)养分含量全氮含量,NK 处理最高,N 次之,PK 处理含量最低;无机磷百
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摘要
Abstract
英文缩略表与中英文对照表
1 前言
1.1 本研究的目的意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 长期定位不同施肥制度的土壤肥力特征及其对作物产量的影响
1.2.1.1 土壤肥力特征
1.2.1.2 对作物产量的影响
1.2.2 长期定位施肥对作物品质的影响
1.2.2.1 施肥对作物品质的影响
1.2.2.2 施肥对作物品质影响的机理
1.2.2.2.1 施肥与品质
1.2.2.2.2 碳氮代谢
1.2.2.2.3 活性氧代谢
1.3 本课题的立题依据
2 材料与方法
2.1 试验点基本概况
2.2 试验设计
2.3 测定项目与方法
2.3.1 植株碳代谢生理特性指标测定
2.3.1.1 可溶性糖含量测定
2.3.1.2 PEP 羧化酶(PEPCase)活性测定
2.3.1.3 蔗糖合成酶(SS)活性的测定
2.3.1.4 磷酸蔗糖合成酶(SPS)活性测定
2.3.1.5 腺(尿)苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(A(U)DPGPPase)活性测定
2.3.1.6 可溶性(束缚态)淀粉合成酶(SSS、GBSS)活性测定
2.3.2 植株氮代谢生理指标测定
2.3.2.1 可溶性蛋白含量测定
2.3.2.2 硝酸还原酶(NR)活性测定
2.3.2.3 谷氨酰胺合成酶(GS)活性测定
2.3.2.4 谷氨酸合成酶(GOGAT)活性测定
2.3.2.5 谷氨酸脱氢酶(GDH)活性测定
2.3.3 SOD、POD、CAT 活性和MDA 含量的测定
2.3.4 籽粒品质测定
2.3.5 植株及土壤中微量元素测定
2.4 数据处理与分析
3 结果与分析
3.1 不同施肥制度对土壤肥力的影响
3.1.1 土壤有机质与大量元素
3.1.2 土壤中微量元素
3.2 不同施肥制度对玉米生长发育及其产量的影响
3.2.1 玉米生长发育进程及其植株性状
3.2.2 玉米产量和产量构成因素
3.3 不同施肥制度对玉米品质的影响
3.3.1 蛋白质
3.3.1.1 茎、叶蛋白质含量
3.3.1.2 籽粒蛋白质含量
3.3.1.3 不同收获器官蛋白质含量
3.3.2 淀粉
3.3.2.1 茎、叶淀粉含量
3.3.2.2 籽粒淀粉含量
3.3.2.3 不同收获器官淀粉含量
3.3.3 游离氨基酸
3.3.3.1 茎、叶游离氨基酸含量
3.3.3.2 籽粒游离氨基酸含量
3.3.3.3 不同收获器官游离氨基酸含量
3.3.4 赖氨酸
3.3.4.1 茎、叶赖氨酸含量
3.3.4.2 籽粒赖氨酸含量
3.3.4.3 不同收获器官赖氨酸含量
3.3.5 粗脂肪
3.3.5.1 茎、叶粗脂肪含量
3.3.5.2 籽粒粗脂肪含量
3.3.5.3 不同收获器官粗脂肪含量
3.4 不同施肥制度玉米产量与品质形成的生理机制
3.4.1 植株及籽粒 N、P、K 含量
3.4.1.1 N
3.4.1.2 P
3.4.1.3 K
3.4.2 植株及籽粒中微量元素的含量
3.4.2.1 Ca
3.4.2.2 Mg
3.4.2.3 S
3.4.2.4 Fe
3.4.2.5 Mn
3.4.2.6 Cu
3.4.2.7 Zn
3.4.3 可溶性糖含量的变化
3.4.3.1 茎、叶可溶性糖含量的变化
3.4.3.2 籽粒可溶性糖含量的变化
3.4.3.3 不同收获器官可溶性糖含量
3.4.4 可溶性蛋白含量的变化
3.4.4.1 穗位叶可溶性蛋白含量
3.4.4.2 籽粒可溶性蛋白含量
3.4.5 玉米光合生理特性差异
3.4.5.1 玉米叶面积变化动态
3.4.5.2 穗位叶色素含量差异
3.4.6 蔗糖含量差异
3.4.6.1 穗位叶
3.4.6.2 籽粒
3.5 不同施肥制度玉米碳代谢酶活性
3.5.1 蔗糖合成酶(SS)活性的变化
3.5.1.1 穗位叶
3.5.1.2 籽粒
3.5.2 磷酸蔗糖合成酶(SPS)活性的变化
3.5.2.1 穗位叶
3.5.2.2 籽粒
3.5.3 腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADPGPPase)活性的变化
3.5.3.1 穗位叶
3.5.3.2 籽粒
3.5.4 尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UDPGPPase)活性的变化
3.5.4.1 穗位叶
3.5.4.2 籽粒
3.5.5 可溶性淀粉合成酶(SSS)活性
3.5.6 束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性
3.5.7 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPcase)活性
3.6 不同施肥制度玉米氮代谢酶活性
3.6.1 硝酸还原酶(NR)活性
3.6.2 谷胺酰胺合成酶(GS)活性
3.6.2.1 穗位叶
3.6.2.2 籽粒
3.6.3 谷氨酸合成酶(GOGAT)活性
3.6.3.1 穗位叶
3.6.3.2 籽粒
3.6.4 谷氨酸脱氢酶(GDH)活性
3.6.4.1 穗位叶
3.6.4.2 籽粒
3.7 不同施肥制度玉米活性氧代谢和膜脂过氧化作用
3.7.1 超氧化物歧化酶(SOD)活性的变化
3.7.1.1 穗位叶
3.7.1.2 籽粒
3.7.2 过氧化物酶(POD)活性的变化
3.7.2.1 穗位叶
3.7.2.2 籽粒
3.7.3 过氧化氢酶(CAT)活性的变化
3.7.3.1 穗位叶
3.7.3.2 籽粒
3.7.4 丙二醛(MDA)含量的变化
3.7.4.1 穗位叶
3.7.4.2 籽粒
3.8 土壤营养与玉米产量、品质及碳氮代谢酶的关系分析
3.8.1 不同土壤养分间的相关分析
3.8.2 土壤营养与玉米产量的关系分析
3.8.3 土壤营养与玉米籽粒品质关系分析
3.8.4 土壤营养含量与植株微量元素含量关系分析
3.8.5 土壤养分含量与植株碳代谢关系分析
3.8.6 土壤养分含量与植株氮代谢关系分析
3.8.7 土壤养分含量与植株活性氧代谢关系分析
3.8.8 碳代谢与糖代谢产物关系分析
3.8.9 氮代谢与氮代谢产物关系分析
4 讨论
4.1 不同施肥制度土壤肥力特征
4.2 不同施肥制度下的玉米产量及品质
4.3 不同施肥制度下玉米的碳代谢及其与产量和品质的关系
4.4 不同施肥制度下玉米的氮代谢及其与产量和品质的关系
4.5 不同施肥制度下玉米活性氧代谢和膜脂过氧化作用及其与产量和品质的关系
5 结论
5.1 长期定位不同施肥制度下的土壤肥力特征
5.2 长期定位不同施肥制度对玉米产量和品质的影响
5.3 长期定位不同施肥制度对碳代谢关键酶活性的影响
5.4 长期定位不同施肥制度对氮代谢关键酶活性的影响
5.5 长期定位不同施肥制度对活性氧代谢和膜脂过氧化水平的影响
5.6 长期定位不同施肥制度下土壤养分与玉米产量和品质的关系
附图
参考文献
致谢
攻读学位期间发表论文情况
作者简介
发布时间: 2005-10-11
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