氮素形态对水分胁迫下水稻部分生长生理指标的影响

论文摘要

目前,水资源严重缺乏构成的水危机已威胁到世界上的绝大多数国家,使各国的经济、社会和科技发展都面临着严峻考验。我国水资源短缺日益严重,已成为限制农业生产的最重要的因子。传统的淹水植稻方法不仅耗水量巨大,而且在大量施用化肥、农药的情况下会带来很多环境问题。节水农业是我国农业可持续发展的方向。水稻具有水、旱双重适应性,开展水稻高效节水种植新模式的研究与推广正日益受到重视。本文从我国水资源现状与未来发展趋势论述了发展水稻节水种植的重要意义,阐明了旱作水稻种植的生物学及实践依据,并就近年来有关水稻的旱作适应性研究进展进行了综述。针对旱作水稻的水分利用、氮素营养、养分吸收等重要问题,通过室内模拟试验、实验室分析测定等研究了如下几个方面的问题:（1）水分胁迫对水稻种子成苗的影响（2）水分胁迫下不同氮素营养对水稻可溶性物质含量的影响（3）水分胁迫下不同氮素营养对水稻生长及养分吸收的影响。通过试验、分析得到如下结果:水分胁迫条件下,水稻胚芽较胚根更敏感,轻度的水分胁迫会促进水稻胚根的生长,抑制水稻胚芽的生长。在50g·L-1PEG水分胁迫条件下,水稻种子含水量不仅未因为水分胁迫而下降反而有所上升。水分胁迫后水稻种子体内的K+、可溶性糖、蔗糖、脯氨酸含量明显提高。抗旱性较强的汕优63水稻种子经50g·L-1PEG水分胁迫后,SOD、POD和CAT活性上升。两种水分条件下,水稻根系和茎叶中可溶性糖含量在等量供应NH4+-N/NO3--N时最低。除等量供应NH4+-N/NO3--N外,其它两种氮素水平的水稻根系和茎叶可溶性糖含量在水分胁迫时均高于正常水分条件。两种水分条件下,随着供应NO3--N比例的增加水稻根系和茎叶中蔗糖含量也增大,在大量供应NO3--N处理时含量最高。与正常水分条件比较,水分胁迫明显的降低了水稻根系和茎叶中蔗糖的含量。正常水分条件下,大量供应NO3--N处理时水稻伤流液中可溶性糖的含量最高。在水分胁迫下,随着供应NO3--N比例的增大,水稻伤流液中可溶性糖含量逐渐减少,大量供应NH4+-N处理时水稻伤流液中可溶性糖的含量最高。正常水分条件下,随着供应NO3--N比例的增加,水稻伤流液中蔗糖的含量也逐渐增加,在大量供应NO3--N处理时蔗糖含量最高。水分胁迫时,大量供应NH4+-N时,伤流液中蔗糖含量最高。正常水分条件下,NH4+-N有利于水稻地上部物质累积,促进株高增高;NO3--N则有利于根系物质累积,促进根系伸长。水分胁迫条件下,NH4+-N/NO3--N为5/5的处理更有利于水稻地上部分的生长,NO3--N营养可促进水稻鲜重和干重增加。无论是否水分胁迫,NO3--N营养均可使水稻根系总根长、根表面积、根体积增大。正常水分条件下,NH4+-N使水稻根系平均直径增大;水分胁迫后,NO3--N有利于水稻根系平均直径增大。正常水分条件下,NO3--N使水稻根系总吸收面积增大;NH4+-N/NO3--N为5/5处理的水稻活跃吸收面积最大,活跃吸收面积比亦最高;水分胁迫条件下,水稻的根系总吸收面积、活跃吸收面积均随NO3--N供应比例的增加呈上升趋势。与其他两处理相比,NO3--N处理的水稻根系活力在正常水分条件下最大,而在水分胁迫条件下却最低,仅为正常水分处理的一半。等量供应NH4+-N/NO3--N营养可减轻水分胁迫对水稻水分吸收的不利影响。白天光照条件下,正常水分条件时,水稻幼苗的吸水量随NH4+-N/NO3--N的降低呈下降趋势,水分胁迫条件降低了水稻对水分的吸收。夜间黑暗条件下,水分胁迫后,仅NH4+-N/NO3—N为1/9处理的水稻水分吸收量显著低于正常水分处理。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一部分 文献综述
• 1 我国水资源现状
• 1.1 水资源短缺、分布不均
• 1.2 水资源污染严重
• 1.3 水土流失严重
• 1.4 水资源浪费严重
• 2 发展水稻节水种植的重要性
• 3 水稻的需水特性及旱作水稻研究进展
• 3.1 水稻的需水特性
• 3.2 旱作水稻研究进展
• 4 水分胁迫下水稻的形态结构及生理生化变化
• 4.1 水分胁迫下水稻的形态结构
• 4.2 水分胁迫下水稻的生理生化变化
• 5 水稻的氮素营养
• 6 水稻的氮素营养与水分胁迫的关系
• 7 本文拟讨论的内容
• 7.1 水分胁迫对水稻种子成苗的影响
• 7.2 水分胁迫下不同氮素营养对水稻体内可溶性物质含量的影响
• 7.3 水分胁迫下不同氮素营养对水稻生长及养分吸收的影响
• 第二部分 材料与方法
• 1 水分胁迫对水稻种子成苗的影响
• 1.1 材料准备
• 1.2 处理方法
• 1.3 测定项目
• 2 水分胁迫下不同氮素营养对水稻体内可溶性物质含量的影响
• 2.1 材料准备
• 2.2 处理方法
• 2.2.1 营养液配制
• 2.2.2 管理方法
• 2.3 测定项目
• 3 水分胁迫下不同氮素营养对水稻生长及养分吸收的影响
• 3.1 材料准备
• 3.2 处理方法
• 3.2.1 营养液配制
• 3.2.2 管理方法
• 3.3 测定项目
• 第三部分 结果与分析
• 1 水分胁迫对水稻种子成苗的影响
• 1.1 水分胁迫对水稻种子萌动、发芽的影响
• 1.1.1 种子萌动
• 1.1.2 种子发芽
• 1.2 水分胁迫对水稻种子成苗期间渗透调节作用的影响
• 1.2.1 种子内K+含量
• 1.2.2 种子内可溶性糖含量
• 1.2.3 种子内蔗糖含量
• 1.2.4 种子内脯氨酸含量
• 1.2.5 种子相对含水量
• 1.3 水分胁迫对水稻种子成苗期间细胞膜透性和种子内丙二醛含量的影响
• 1.3.1 种子的细胞膜透性
• 1.3.2 种子内丙二醛的含量
• 1.4 水分胁迫对水稻种子成苗期间抗氧化酶的影响
• 1.4.1 种子的SOD 活性
• 1.4.2 种子的POD 活性
• 1.4.3 种子的CAT 活性
• 2 水分胁迫下不同氮素营养对水稻体内可溶性物质含量的影响
• 2.1 水稻根系中可溶性物质的含量
• 2.1.1 水稻根系中可溶性糖的含量
• 2.1.2 水稻根系中蔗糖的含量
• 2.2 水稻茎叶中可溶性物质的含量
• 2.2.1 水稻茎叶中可溶性糖的含量
• 2.2.2 水稻茎叶中蔗糖的含量
• 2.3 水稻伤流液中可溶性物质的含量
• 2.3.1 水稻伤流液中可溶性糖的含量
• 2.3.2 水稻伤流液中蔗糖的含量
• 3 水分胁迫下不同氮素营养对水稻生长及养分吸收的影响
• 3.1 水稻根系形态
• 3.1.1 总根长
• 3.1.2 根表面积
• 3.1.3 根系平均直径
• 3.1.4 根体积
• 3.2 水稻根系生理指标
• 3.2.1 根系总吸收面积
• 3.2.2 根系活跃吸收面积
• 3.2.3 根系活跃吸收面积比例
• 3.2.4 水稻根系比表面积
• 3.2.5 根系活力
• 3.3 水稻的生物量
• 3.4 水稻株高
• 3.5 水稻根冠比
• 3.6 水稻植株含水量
• 3.7 水稻的水分吸收
• 3.8 水稻的养分吸收
• 3.8.1 植株地上部氮的含量
• 3.8.2 植株地上部磷的含量
• 3.8.3 植株地上部钾的含量
• 第四部分 讨论与小结
• 1 讨论
• 2 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文