低rfr對玉米光合性能和單株產(chǎn)量的影響畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-22 13:34 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 到應(yīng)用，R/FR比值已成為控制植株形態(tài)的一個重要評價(jià)參數(shù)[3]。R/FR比值不僅影響植株的高度和根部的發(fā)育，而且對某些物種的腋芽分化、葉綠素含量、氣孔指數(shù)以及葉面積等均有不同程度的影響[3]。紅光具有降低莖的伸長速率的效應(yīng)，但施加遠(yuǎn)紅光可以抵消這一效應(yīng)[2]。因此，補(bǔ)充遠(yuǎn)紅光可以對植株節(jié)間長度的生長和發(fā)育起到促進(jìn)作用[5]。有研究表明，紅光不利于菊花總莖長度的增加，%，另外還有報(bào)道稱紅光對農(nóng)作物莖桿的粗度有增加的效應(yīng)[2]。紅光還可以改變植物體內(nèi)某些激素的含量，比如600700nm紅光能阻礙植物體內(nèi)赤霉素（GA）的合成，通過調(diào)節(jié)GA含量來減少節(jié)間長度和降低植株高度[9]；而遠(yuǎn)紅光的作用與紅光恰好相反，遠(yuǎn)紅光能提高GA的含量，從而增加節(jié)間長度和植株高度。利用這一原理，可以通過人工控制植物生長環(huán)境中的紅光和遠(yuǎn)紅光的量，改變R/FR的比值，來調(diào)節(jié)植株的形態(tài)[6]。另有研究稱，低R/FR值有利于草莓葉片中類胡蘿卜素含量的增加[4]，還有的研究結(jié)果表明，與白光相比，黃光、紅光、藍(lán)光都降低了葉用萵苣中類胡蘿卜素的含量[7]。2 實(shí)驗(yàn)設(shè)施LED的現(xiàn)狀 LED的優(yōu)點(diǎn)LED即發(fā)光二極管（light emitting diode）的英文簡稱，在同樣光照效果的情況下，LED 耗電量是白熾燈的八分之一，是熒光燈的二分之一，與其他含有金屬的人工光源相比，LED 為全固體發(fā)光體，不含汞，耐沖擊，不易破碎，廢棄物可回收利用，是一種無污染的綠色光源。此外，LED 的使用壽命可達(dá)50000h以上，是普通光源的數(shù)十倍[6]。LED能夠發(fā)出植物生長所需要的單色光光譜，容易被植物吸收，光能有效利用率可達(dá)80%90%。同時(shí)，LED 散熱少，屬于冷光源，近距離地照射植物不會對植物周圍的溫度發(fā)生改變，這樣就大大提高了空間的利用效率。LED光源中，通過調(diào)節(jié)紅色LED和遠(yuǎn)紅色LED光源的數(shù)量，可根據(jù)實(shí)際具體要求靈活改變R/FR的比值[7]。 LED在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用的前景目前常用于植物室內(nèi)培養(yǎng)的日光燈屬于冷光源，其光譜組成中，黃光和綠光較多，是不被植物所需要的，而對植物生長發(fā)育起關(guān)鍵性作物的紅光和遠(yuǎn)紅光甚微[9]，不能用來準(zhǔn)確模擬作物田間實(shí)際光環(huán)境[7]。因此，LED燈成為了閉鎖式植物工廠中的必備設(shè)施[8]。在未來的精細(xì)化農(nóng)業(yè)，“工廠化”農(nóng)業(yè)的建立和發(fā)展中，LED將會被廣泛的應(yīng)用，它將會在農(nóng)業(yè)上，尤其是在育苗、育種和栽培上起到重要的作用。1 材料與方法 試驗(yàn)材料供試玉米品種為鄭單958和魯單981，鄭單958是由河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所研制的，魯單981是黃淮海區(qū)域的主推品種，是由山東省農(nóng)科院玉米所選育的，適合黃淮海地區(qū)套種和夏季直播的品種。盆栽所用的桶，型號規(guī)格是上口直徑為38cm，下口直徑為33cm，高為44cm。試驗(yàn)基質(zhì)為珍珠巖、沙子、細(xì)土三者混合物，混合比例為2：1：3。 試驗(yàn)地點(diǎn)盆栽試驗(yàn)地點(diǎn)在青島市青島農(nóng)科院14號大棚。 試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)為隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，兩個供試品種，每個品種有兩個R/FR比值處理，實(shí)驗(yàn)組添加遠(yuǎn)紅光燈的低R/FR比值處理，對照組做正常光照處理；同時(shí)，每個R/FR比值處理有兩個施氮方式處理：只施基肥的HL處理和不施加基肥，拔節(jié)期和大口期追肥的LH處理，兩個施氮方式的施氮量相同。2 測定項(xiàng)目與方法 測定項(xiàng)目與方法 玉米單株產(chǎn)量測定玉米成熟后，取回樣品，自然曬干，進(jìn)行考種。每項(xiàng)單一處理取三個樣品，分別測定穗重、籽粒重、穗軸重；統(tǒng)計(jì)穗行數(shù)、行粒數(shù)。 葉綠素以及光合速率的測定測定時(shí)期：玉米的拔節(jié)期、八葉期、大口期、吐絲期期間，晴天天氣。葉綠素測定采用SPAD儀測定穗位葉的葉綠素含量，每個處理分別取3株進(jìn)行測量，測量時(shí)選取葉片中間部位（避開葉脈）測定十次。光合速率測定采用LI6400型便攜式光合分析儀測定穗位葉的光合速率，每個處理分別取3株玉米進(jìn)行測定，光源采用儀器內(nèi)置的紅藍(lán)光，光照強(qiáng)度梯度在八葉期設(shè)置為0、200、400、800、1200、1600μmolm2s1，大口期和吐絲期設(shè)置為0、100、200、400、800、1200、1600、1800μmolm2s1，溫度控制在30℃左右。收獲指數(shù)(Harvest Index, H I)是作物收獲時(shí)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量(籽粒、果實(shí)等)與生物產(chǎn)量之比，又名經(jīng)濟(jì)系數(shù)(Coefficient of Economic)[10]。收獲指數(shù)(HI)反映了作物群體光合同化物轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品的能力, 是評價(jià)作物品種產(chǎn)量水平和栽培成效的重要指標(biāo)[10]。 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析單株產(chǎn)量測定所得的原始數(shù)據(jù)，用Excel軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，三個同類數(shù)據(jù)間取算數(shù)平均值，然后分別計(jì)算每一種處理下的總重、籽粒產(chǎn)量、生物量和收獲指數(shù)。葉綠素測定所得原始數(shù)據(jù)，用Excel軟件統(tǒng)計(jì)，同類數(shù)據(jù)間取算數(shù)平均數(shù)。光響應(yīng)曲線圖形通過Excel軟件繪制完成。3 數(shù)據(jù)分析結(jié)果 低R/FR比值處理對玉米穗位葉葉綠素含量的影響葉綠素在植物體內(nèi)發(fā)揮著光能的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化的作用，有研究表明，光質(zhì)對葉綠素含量影響不僅表現(xiàn)的光質(zhì)的類型上也表現(xiàn)在光質(zhì)的純度上[13]。通過對兩個玉米品種各時(shí)期穗位葉中葉綠素含量進(jìn)行測定，分析所得數(shù)據(jù)得出：鄭單958在拔節(jié)期和八展葉期時(shí)，低R/FR比值處理會使其葉綠素的含量降低；魯單981在大口期和吐絲期時(shí)，低R/FR比值處理會使其葉綠素的含量降低。 低R/FR比值處理對玉
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