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常规相关毕业论文提纲范文 与谷子杂交种和常规种各器官干物量特征比较类专升本毕业论文范文

主题:常规论文写作 时间:2024-01-23

谷子杂交种和常规种各器官干物量特征比较,该文是关于常规类专科毕业论文范文和谷子杂交种和器官和特征相关毕业论文模板范文.

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刘鑫1,王振华1,2,李会霞1,田岗1,王玉文1,王晓宇1,王国梁1

(1山西农科院谷子研究所,山西长治046011;2山西农业大学农学院,山西太谷,030800)

摘 要:为探明谷子杂交种与常规种干物质积累及分配等的特点,并为谷子杂交种选育及利用提供理论参考,笔者于2015 年在山西省农科院谷子研究所试验田中对5 个杂交谷子试验种和5 个常规谷子试验种的各器官干物质量特征进行了研究.采用随机区组设计,在谷子不同生长时期分别取样测量各器官干物质重量进行特征比较.结果显示谷子杂交种和常规种不同时期的干物质累积比例及含水率趋势基本相同,且干物质含量随生育期延长呈增加态势;各品种谷子在黄熟期干物质分配比例中,叶鞘的比重都较大;杂交种和常规种的干物质积累的速率呈“慢-快-慢”的模式,两者干物质积累的速率高峰期均在齐穗期;杂交种相对于常规种在经济产量上具有一定的优势.结果说明谷子杂交种和常规种各器官干物质累积特征及含水率基本相同,但杂交优势在谷子中也是存在的,但总体表现不明显.

关键词:谷子;杂交种;常规种;干物质积累与分配

中图分类号:S-3 文献标志码:A 论文编号:cjas16060011

0 引言

谷子起源于中国,已有数千年的种植历史[1-2],是一种抗旱节水耐贫瘠土壤的农作物.其根系发达,保水能力强,水分利用效率高,在干旱贫瘠的土壤上种植,具有良好的稳产性,是中国北方旱区主要粮食作物之一[2-3].优势是生物界普遍存在的现象.大幅度提高谷子产量,优势利用是有效途径之一[4-5].谷子优势利用是近年来谷子研究领域的一项突破性成果[6].

农作物的干物质是作物光合作用的最终产物,与经济产量呈显著正相关,因此,干物质积累及分配对作物籽实产量有着重要作用[7-8].谷子干物质生产、积累及光合产物的分配规律是谷子栽培技术研究的基础.因此研究谷子杂交种和常规种群体干物质积累与分配的规律, 对了解谷子产量形成及杂交种选育具有重要意义.

目前,作物干物质积累的研究集中于玉米、小麦及大豆等主要农作物.卢海博[7]、古世禄[9]、冯梦喜[10]等也对谷子干物质积累及分配做了相关的研究,但用谷子杂交种和常规种作比较的尚未见报道.为了进一步研究比较杂交谷子与常规谷子的干物质分配特点,在山西省农科院谷子研究所内选取5 个杂交试验种和5 个常规试验种,调查其干物质分配规律,以期为谷子杂交种选育及利用提供理论参考.

1 材料和方法

1.1 试验时间、地点及试验材料

试验时间为2015年5—10月,5月16日播种,10月5 日收获.地点是在位于长治市郊区的山西省农科院谷子研究所谷子试验田内.土壤为石灰质褐土,播种时水浸pH 7.3;土壤含水量为13.78% ;速效氮25.60 mg/kg,速效磷44.69 mg/kg,速效钾138.60 mg/kg.秋季翻地,春季旋耕整地,试验田每公顷施西洋复合肥750 kg,N:P2O5:K2O为26:14:5.采用机械耧播种,播深3~5 cm,覆土后镇压.播种品种为内部试验品种5 个杂交种和5 个常规种,分别为杂交种zj1、zj2、zj3、zj4、zj5,及常规种cg1、cg2、cg3、cg4、cg5.每个品种植15行,每行约70 株,株行距6.5 cm×33 cm,每平米大约为45株,2次重复,随机区组设计.

1.2 测定项目及方法

2015 年分别于6 月2 日(幼苗期)、6 月26 日(拔节期)、7 月27 日(孕穗期)、8 月6 日(齐穗期)、8 月19 日(灌浆期)和9 月25 日(完熟期)取样.每小区取10 株有代表性的植株,取样后称鲜重、株高、根长等基本特征,随后放入105℃烘箱杀青30 min,再以80℃烘干至恒重后称干重,然后分别称根、叶、叶鞘、茎秆和穗的干物质重量.

2 结果与分析

2.1 干物质积累与分配

表1 数据表明,在苗期后,杂交种和常规种各器官干物质比例中叶的比例最大,杂交种平均数为43.37%,常规种平均数为41.96%.孕穗期茎干物质比例最大,杂交种平均数为38.89%,常规种平均数为35.72%,而后其比例又开始减小.齐穗期鞘干物质比例快速上升,成为这个时期占比例最大的器官.从灌浆期开始穗干重快速增长,鞘干重仍然占有最大比例.到黄熟期后,鞘干重比例约占一半左右,杂交种平均数为50.30%,常规种平均数为50.04%;穗干重比例约占3 成左右,杂交种平均数为29.80%,常规种平均数为27.26%,杂交种略高于常规种.

谷子杂交种和常规种的干物质累积比例在拔节期均为叶片>根>叶鞘>茎秆,孕穗期茎或叶>叶鞘或根,齐穗期为叶鞘>茎秆>叶片或根>穗,完熟期为叶鞘>穗>茎秆>叶片或根,且干物质含量随生育期延长呈增加态势.

图1 是谷子干物质积累变化情况.在孕穗期杂交种的干物质积累量有4 个品种明显高于常规种,说明在这个时期杂交种有积累干物质更快的趋势.

图2 是谷穗干物质积累变化情况.在齐穗期zj1、zj2、zj3、zj4 及cg5 干物质积累量略高于其他品种;在灌浆期zj1、zj4 和cg5 干物质积累量高于其他品种.进入黄熟期的谷穗干物质积累量,杂交种整体略高于常规种,其中zj1、zj2、zj4明显高于其他品种.

2.2 干物质积累速率比较

为了更好地比较杂交种和常规种干物质积累速率,将5个杂交种和5个常规种不同时期的干物质积累速率分别取平均值做比较(图3).

图3 中显示,谷子干物质积累速率随时间变化均呈“慢-快-慢”的模式,但杂交种和常规种不同时期表现不同.从幼苗期开始到拔节期干物质积累速度基本相同,而孕穗期干物质快速积累,杂交种速率高于常规种.在齐穗期和灌浆期杂交种干物质积累速率小于常规种速率,而到黄熟期杂交种速率又大于常规种速率.其中在齐穗期,谷子植株干物质积累速率达到峰值,杂交种和常规种干物质快速积累分别为35.51、40.91 g/(m2· d),说明此时是干物质的积累最快.

2.3 茎鞘干物质输出率比较

将5 个杂交种和5 个常规种黄熟期的茎鞘干物质输出率分别取平均值做比较.

在各品种谷子干物质分配中,茎、叶片、叶鞘贮藏的物质向穗部输送是籽粒干物重的主要来源之一.杂交种和常规种齐穗后茎、叶片、叶鞘的干物质平均输出率见图4.杂交种和常规种平均干物质输出率整体趋势是相同的.茎部的干物质输出率为正值,即齐穗后茎物质向外有净输出,杂交种平均值高于常规种平均值,分别为4.61%和1.13%,但茎的输出率整体仍偏低.而叶片在齐穗后干物质的输出杂交种和常规种平均值分别为-5.64%和-5.87%,叶鞘杂交种和常规种平均值分别为-21.11%和-17.75%,说明叶片和叶鞘在齐穗后干物质非但没有净输出,还增加了重量.

2.4 不同时期植株含水率比较

将5 个杂交种和5 个常规种不同时期的含水率分别取平均值做比较.

图5 是不同时期杂交种和常规种植株含水率的比较,可以看出在不同时期,杂交种和常规种的含水率基本没有差异.在幼苗期到孕穗期植株含水率都在75%以上;而在齐穗期含水率有所下降,都在68%左右,这可能与当时的气候有关;在灌浆期含水率都在72%左右;而到了黄熟期,含水率降低最低,大约都在57%左右.

2.5 干物质的生产积累与经济器官产量及经济系数的关系

为了分析谷子杂交种和常规种干物质的生产积累与产量的关系,本研究比较了黄熟期干物质积累与谷穗干物质量的关系(图6).在杂交种和常规种个品种中随机选取6 株(5 个品种共30 株),然后作图.谷子杂交种和常规种干物质积累与谷穗干物质都呈正相关系,说明增加植株干物质生产对谷穗干物质量的提高有密切关系.

为了进一步比较杂交种与常规种经济系数的关系,笔者对干物质的生产积累与经济系数的关系作图(图7).图中显示,杂交种总体的经济系数略高.

3 讨论与结论

农作物子粒灌浆物质的来源分为2 个部分:一部分是开花后的同化产物,包括直接输送到子粒中的光合产物和开花后形成的暂贮藏性干物质的再转移;一部分是开花前生产的暂贮藏于营养器官中,于灌浆期间再转移到子粒中去的同化产物[11].可以说干物质是作物光合作用形成的最终产物,作物经济产量形成的过程实质上是干物质积累与分配的过程[12-14],其高低是由干物质积累量所决定的,但又受经济系数的制约[15].因此,掌握谷子的干物质积累与分配特点对提高产量具有重要意义.

谷子干物质积累的研究报道较少,对谷子杂交种和常规种干物质积累的比较尚未见报道.本研究对谷子杂交种和常规种干物质积累特点进行了比较.研究结果显示谷子干物质积累速率随时间变化均呈“慢-快-慢”的模式,呈S 型曲线;在谷穗干物质重量上5 个杂交种中有3 个明显高于常规种,说明杂交种相对于常规种在经济产量上具有一定的优势(图2).这与玉米[16]、水稻[17]、水稻[18]等农作物的杂交种研究结果类似.

不同生育时期谷子的干物质分配比例及不同品种的含水率大致相同(图5).值得注意的是在黄熟期干物质分配比例中,叶鞘的比重很大,这可能说明在这个时期叶鞘在谷子植株中有很重要的生理作用,其相关功能尚需进一步研究.而在茎鞘干物质输出率方面,叶鞘输出率为负值,说明叶鞘在齐穗期后仍然在增加干物质重量.能否降低叶鞘比重而增加谷穗比重,为今后的谷子新品种选育提供一种新思路.

从干物质积累的速率来看,杂交种和常规种不同时期表现不同,但两者的高峰期都在齐穗期.苗期到孕穗期杂交种速率更快,而齐穗期和灌浆期常规种速度更快.因此,在谷子生产过程中,要注意杂交品种和常规品种干物质积累速率高峰阶段.杂交品种要保证干物质积累在苗期到孕穗期的水肥充足,常规品种则要保证干物质积累主要在齐穗期和灌浆期的水肥充足,进而保证谷子干物质快速积累,达到提高产量的目的.

植株干物质重量与谷穗的关系(图6)表明增加植株干物质生产对谷穗干物重量的提高有密切关系,而植株干物质重量与经济系数的关系(图7)说明杂交种与常规种相比经济系数较高.故在杂交种选育时应当考量谷子植株干物质重量及其经济系数.魏景云等[19]研究认为,作物生长的干物质积累和分配是“库与源”协调的过程,各项参数变化较大,即使是在同一区域、同一栽培条件下也不尽相同.因此,本试验中所得到的谷子杂交种和常规种干物质参数及规律,需要在以后的研究试验中进一步论证.

综上所述说明,谷子杂交种与常规种各器官干物质积累趋势基本相同,但杂交种在经济产量上有优势,说明杂交优势在谷子中也是存在的,但总体表现不明显.杂交种与常规种干物质积累速率呈“慢-快-慢”的模式,高峰期都在齐穗期,分别为35.51、40.91 g/(m2· d),在生产实践中,此时应当注意保证谷子的水肥充足.

参考文献

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该文总结,本文论述了关于谷子杂交种和器官和特征方面的相关大学硕士和常规本科毕业论文以及相关常规论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料.

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