剪根对玉米生理特性及产量的影响

论文摘要

本试验结合国家农业综合开发项目及吉林省农业综合开发项目课题,探讨适合于吉林省种植的超高产玉米在衰老过程中的一些生理生化指标的变化,在相同环境和栽培条件下种植的超高产（紧凑型）品种——先玉335和普通（平展型）品种——三北9号,于再喇叭口期进行剪根处理通过对剪根处理和正常种植以及与普通品种进行比较,研究剪根处理后对地上部分生理生化指标的影响以及产量形成过程中的根系贡献。剪根处理分别为剪根1/4、剪根2/4、剪根3/4,试验历时2年,于2006-2007年分别在吉林农业大学试验站和桦甸红石乡进行。本试验采用随机区组设计,三次重复。高产品设三个密度分别剪根处理,从7月11日开始,每定期调查玉米的形态指标、叶面积、叶面积指数、光合势并测定叶绿素含量;测定植株可溶性糖、可溶性蛋白、SOD活性、POD活性、CAT活性、MDA含量;玉米收获后进行考种测产。结果表明:1.不论超高产品种还是普通品种,玉米单株叶面积随着生育进程而不断变化,开始增长较缓慢,进入拔节期迅速增加,开花期达最高,而后逐渐降低。但不同处理之间又有所不同,在整个生育期内大体趋势都是先玉335不剪根＞剪根1/4＞剪根2/4＞剪根3/4＞三北9号（图）。而玉米群体叶面积变化与单株变化相似,不同处理之间的差异很大,在叶面积指数最高的吐丝期先玉335不剪根分别高出其他处理10.24%、19.51%、22.32%、43.77%。超高产玉米先玉335不剪根处理的光合势明显高于其他处理,从处理以后的所有时期光合势保持先玉355不剪根＞先玉335剪根1/4＞先玉335剪根2/4〉剪根3/4＞对照三北9号。2.在全生育期内,叶绿素含量呈现单峰变化,峰值出现在灌浆期左右。剪根处理的叶绿素含量明显低于不剪根的超高产品种和普通品种,但剪根1/4的处理与不剪根的处理差别较小,剪根2/4和剪根3/4的处理不但含量很低,而且后期下降的速度很快。总体含量表现为:三北9号＞先玉335〉剪根1/4处理＞剪根2/4处理＞剪根3/4处理。3.在整个生育过程中先玉335不剪根和剪根1/4处理的可溶性蛋白质含量一直明显高于其他处理,说明叶片营养良好,对减缓叶绿素的降解速率、提高光合速率起着重要作用。其他处理叶面积指数底而且由于根系被破坏,造成养分不能及时供给,降低了光合作用合成养分的速率。4.在整个生育期内,所有处理的SOD活性呈单峰曲线变化,到吐丝期出现高峰,之后逐渐下降,且四个品种的变化趋势相同,剪根处理下降较快。超高产品种先玉335的SOD活性高于普通品种三北9号,但是剪根处理低于不剪根处理,且剪根1/4差距最小,通过相关分析得出,剪根1/4处理与不剪根处理差别不显著,其他均为极显著差别。5.通过对不同处理POD活性的比较可以看出,所有处理POD含量的最高值都出现在8月18日,剪根处理后POD的含量与不剪根表现为极显著,但剪根1/4处理再灌浆期后与不剪根先表现为显著差异,之后变为无差异,这个趋势与SOD基本一致。6.五个处理中,超高产品种先玉335不剪根、先玉335剪根1/4的处理CAT活性显著高于其他处理。吐丝期以后高产品种剪根2/4和剪根3/4处理的值下降的速率较快,低于普通品种三北9号。不同密度之间,8万株/公顷的CAT值较高。C1与C3、C4之间存在着极显著的差异,C1与C2抽雄期极显著差异,吐丝期显著差异,以后的两个时期的差异不显著。7.通过显著性分析分析可以看出,抽雄期由于刚刚对根系进行了处理,植株的MDA含量变化较大,以剪根3/4处理的含量最高,剪根2/4处理与之差异不显著,其他处理均表现为差异极显著。直到灌浆期左右,剪根1/4处理与不剪根处理之间的差异不显著,说明剪根1/4处理的植株,根系得到很好的恢复,已经能维持植株的正常代谢,不会与剪根2/4和剪根3/4处理一样表现为早衰,MDA含量快速增加。8.在生育前期,各品种干物质积累量无明显差异,吐丝期开始表现出明显差异,其顺序为先玉335不剪根处理＞对照三北9号＞剪根1/4处理＞剪根2/4处理＞剪根3/4处理。说明不同处理不同生育时期物质积累速度存在着差异,剪根后干物质积累受到严重影响。9.不同处理的穗行数、穗长、穗粗、穗轴粗的差异不显著,行粒数、秃尖长、百粒重、穗轴重呈极显著差异,最终的产量先玉335不剪根＞剪根1/4＞剪根2/4＞三北9号＞剪根3/4,前两个处理差异不显著,与后三个处理的差异极显著,后三个处理的差异不显著。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 国内外研究现状
• 1.1.1 世界玉米发展现状
• 1.1.2 我国玉米发展现状
• 1.1.3 吉林省玉米发展现状
• 1.1.4 根系对植物生长的作用
• 1.1.5 叶片叶绿素含量
• 1.1.6 叶面积指数LAI
• 1.1.7 与植株衰老有关的保护酶系统的研究
• 1.1.8 干物质积累量
• 1.1.9 农业措施对玉米产量的影响
• 第二章 材料与方法
• 2.1 材料与方法
• 2.2 田间试验设计
• 2.2.1 密度
• 2.2.2 处理
• 2.2.3 施肥水平与处理组合
• 2.3 供试土壤主要理化性状
• 第三章 测定项目和方法
• 3.1 土壤主要理化性状测定
• 3.1.1 土壤全氮量的测定
• 3.1.2 土壤全磷量的测定
• 3.1.3 土壤碱解氮含量的测定
• 3.1.4 土壤速效磷含量的测定
• 3.1.5 土壤速效钾含量的测定
• 3.1.6 土壤有机质含量的测定
• 3.1.7 土壤pH值测定
• 3.2 调查项目及方法
• 3.2.1 形态指标的测定
• 3.2.2 叶面积与叶面积指数
• 3.2.3 光合势
• 3.2.4 叶绿素含量
• 3.2.5 考马斯亮兰法测定可溶性蛋白质含量
• 3.2.6 分光光度法测定抗氧化酶活性
• 3.2.7 硫代巴比妥酸法测定MDA含量
• 3.2.8 干物质积累
• 3.2.9 玉米产量及相关性状测定
• 3.3 数据分析
• 第四章 结果与分析
• 4.1 不同处理玉米地上部形态特性的比较
• 4.1.1 叶面积和叶面积指数动态变化比较研究
• 4.1.2 不同品种群体叶面积指数生长速率比较
• 4.1.3 光合势的动态变化
• 4.2 不同处理叶绿素含量的比较研究
• 4.3 不同处理叶可溶性蛋白含量的比较研究
• 4.4 不同处理玉米叶片衰老过程中保护酶活性的变化
• 4.4.1 不同处理叶SOD含量的比较研究
• 4.4.2 不同处理叶POD含量的比较研究
• 4.4.3 不同处理叶CAT含量的比较研究
• 4.5 不同处理叶MDA含量的比较研究
• 4.6 玉米地上部干物质的变化
• 4.7 不同处理产量及产量性状的比较研究
• 第五章 小结与讨论
• 5.1 不同处理玉米叶片衰老过程中生理生化指标
• 5.2 不同处理玉米群体叶面积指数（LAI）、光合势（LAD）与群体干物质（MDA）生产
• 5.3 不同处理的产量
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介