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棉铃对位叶碳氮变化特征及其与棉铃生物量关系的研究

作　者: 屈磊
导　师: 周治国
学　校: 南京农业大学
专　业: 作物栽培学与耕作学
关键词: 棉花棉铃棉铃对位叶碳氮变化特征生物量
分类号: S562
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

棉铃对位叶是棉铃发育的主要源器官,其碳氮代谢对于棉铃的生长发育及最终产量与品质的形成有重要作用,研究棉铃对位叶碳氮变化特征与棉铃生物量的关系,可为生产中调控棉花碳氮代谢、提高棉花产量与品质提供理论依据。本研究选用科棉1号和美棉33B为试验材料,于2005年在江苏南京(长江流域下游棉区)、徐州(黄河流域黄淮棉区)大田栽培条件下,设置棉花不同生态区和施氮量试验,研究：(1)棉花不同季节铃对位叶碳氮变化特征及其与棉铃生物量的关系；(2)棉铃对位叶碳氮变化特征及其与棉铃(棉籽、纤维)生物量的关系；(3)棉铃对位叶碳氮变化特征及其与棉铃生物量分配率的关系。主要研究结果如下：1.棉花不同季节铃对位叶碳氮变化特征及其与棉铃(棉籽、纤维)生物量的关系就棉花不同季节铃对位叶而论,伏前桃和晚秋桃对位叶的全氮含量最小值最低、全氮含量达到最小值的时间早、全碳含量达到最小值的时间晚、C／N快速增长持续期短、C／N快速增长持续期的平均速率大,伏桃和早秋桃则与之相反；伏前桃和晚秋桃对位叶C／N理论最大值最大、早秋桃次之、伏桃最小。就棉花不同季节铃而论,伏前桃和晚秋桃的单铃及其棉籽、纤维生物量快速累积期短,伏桃和早秋桃与之相反；伏前桃的单铃及其棉籽、纤维生物量快速累积期平均速率最大、伏桃次之、早秋桃再次之、晚秋桃最小；伏桃的单铃及其棉籽、纤维的最终生物量最大、伏前桃次之、早秋桃再次之、晚秋桃最小。与美棉33B相比,科棉1号相同季节铃对位叶全碳含量达到最小值的时间较早、全氮含量最小值较高、C／N快速增长持续期平均速率较小,导致单铃及其棉籽、纤维生物量快速累积期长、快速累积期平均速率较大,单铃及其棉籽、纤维生物量大。可见,棉花不同季节铃对位叶碳氮代谢以及单铃及其棉籽、纤维生物量存在较大差异,伏桃对位叶全氮含量达到最小值的时间晚、全碳含量达到最小值的时间早、C／N快速增长持续期长、C／N快速增长持续期的平均速率小,延长了伏桃生物量快速累积持续期,导致其最终生物量最大。2.棉铃对位叶碳氮变化特征及其与棉铃(棉籽、纤维)生物量的关系在棉铃发育过程中,棉铃对位叶全碳、全氮含量变化可用函数Y=at2+bt+c[Y(%)：全碳或全氮含量,t(d)：铃龄,a、b、c：参数]拟合,碳氮比变化可用Logistic方程拟合。棉铃对位叶全碳、全氮含量最小值及达到最小值的时间、碳氮比快速增长持续期及其平均速率可反映其碳、氮代谢及其协调程度。棉铃(棉籽、纤维)生物量快速累积持续期及其平均速率是其生物量的决定因素。分析棉铃对位叶碳氮变化的特征值发现：(1)棉铃对位叶全碳含量达到最小值的时间早、最小含量值高,则可提高棉铃、棉籽、纤维生物量快速累积持续期间的平均速率,但缩短了棉铃和纤维生物量快速累积持续期、延长了棉籽生物量快速累积持续期。(2)棉铃对位叶全氮含量达到最小值的时间晚,则可延长棉铃和纤维生物量快速累积持续期；全氮最小含量值高,则可延长棉籽生物量快速累积持续期。(3)棉铃对位叶碳氮比快速增长持续期长、快速增长平均速率小,则可延长棉铃及纤维生物量快速累积持续期。可见,棉铃对位叶碳氮变化特征与棉铃生物量的关系密切,可通过棉铃对位叶碳氮变化的调控,实现棉花高产优质。3.棉铃对位叶碳氮变化特征及其与棉铃生物量分配率的关系(1)氮素影响棉铃对位叶碳氮变化特征。随施氮量的增加,棉铃对位叶全碳含量达到最小值的时间提前,最小值降低；全氮含量达到最小值的时间以240 kgN hm-2最迟、0 kgN hm-2最早、480 kgN hm-2居中,全氮含量最小值则随施氮量的增加而升高；C／N快速增长持续期以240 kgN hm-2和480 kgN hm-2较长、0 kgN hm-2较短,C／N快速增长持续期平均速率则以240 kgN hm-2和480 kgN hm-2较小。(2)氮素影响棉铃生物量分配率。随施氮量的增加,铃壳率达到最小值的时间推迟,其最小值以240 kgN hm-2最小、0 kgN hm-2最大、480 kgN hm-2居中；棉籽率和纤维率达到最大值的时间以240 kgN hm-2最迟、0 kgN hm-2最早、480 kgN hm-2居中,其最大值以240 kgN hm-2最大、0 kgN hm-2最小,480 kgN hm-2居中。(3)棉铃对位叶碳氮变化特征与棉铃生物量分配率的关系：棉铃对位叶全碳含量达到最小值的时间早且全碳含量最小值高,可提前纤维率达到最大值的时间、降低铃壳率的最小值、提高棉籽率和纤维率的最大值；棉铃对位叶全氮含量达到最小值的时间晚,则可延迟纤维率达到最大值的时间,全氮含量最小值高,则可降低铃壳率的最小值。可见,棉铃对位叶碳、氮代谢较强,可提高棉铃纤维率,增加棉花产量。

全文目录

摘要  6-8
ABSTRACT  8-11
第一章文献综述  11-27
  摘要  11
  1 棉铃的生长发育过程  11-12
  2 棉铃生物量及其影响因素  12-13
    2.1 棉铃生物量  12
    2.2 棉铃生物量的主要影响因素  12-13
  3 棉铃对位叶碳氮代谢的影响因素  13-15
    3.1 基因型  13
    3.2 气象因子  13-14
    3.3 栽培措施  14-15
  4 棉铃对位叶碳氮代谢与棉铃生物量的关系  15-16
    4.1 棉铃发育的源库关系  15
    4.2 棉铃对位叶碳代谢与棉铃生物量的关系  15-16
    4.3 棉铃对位叶氮代谢与棉铃生物量的关系  16
    4.4 棉铃对位叶C/N与棉铃生物量的关系  16
  5 研究目的与意义  16-18
  6 技术路线  18-19
  参考文献  19-27
第二章棉花不同季节铃对位叶碳氮变化特征及其与棉铃(棉籽、纤维)生物量的关系  27-41
  摘要  27-28
  1 材料与方法  28-29
    1.1 试验设计  28
    1.2 测定项目与方法  28-29
    1.3 气象资料和数据统计分析方法  29
  2 结果与分析  29-38
    2.1 棉铃对位叶碳氮变化特征  29-33
    2.2 棉铃生物量  33-35
    2.3 棉铃对位叶碳氮变化特征与棉铃生物量的关系  35-38
  3 小结  38
  参考文献  38-41
第三章棉铃对位叶碳氮变化特征及其与棉铃(棉籽、纤维)生物量的关系  41-53
  摘要  41-42
  1 材料与方法  42
    1.1 试验设计  42
    1.2 测定项目与方法  42
    1.3 统计分析方法  42
  2 结果与分析  42-49
    2.1 棉铃对位叶碳氮变化特征  42-46
    2.2 棉铃生物量  46-48
    2.3 棉铃对位叶碳氮变化特征与棉铃生物量的关系  48-49
  3 小结  49-50
  参考文献  50-53
第四章棉铃对位叶碳氮变化特征及其与棉铃生物量分配率的关系  53-61
  摘要  53-54
  1 材料与方法  54
    1.1 试验设计  54
    1.2 测定项目与方法  54
    1.3 统计分析方法  54
  2 结果与分析  54-58
    2.1 棉铃对位叶碳氮变化特征  54
    2.2 棉铃生物量分配率  54-57
    2.3 棉铃对位叶碳氮变化特征与棉铃生物量分配率的关系  57-58
  3 小结  58
  参考文献  58-61
第五章讨论与结论  61-71
  1 讨论  61-65
    1.1 棉花不同季节铃对位叶碳氮变化特征及其与棉铃生物量的关系  61-62
    1.2 棉铃对位叶碳氮变化特征及其与棉铃生物量的关系  62-64
    1.3 棉铃对位叶碳氮变化特征及其与棉铃生物量分配率的关系  64-65
  2 结论  65
  3 本研究的创新之处  65
  4 研究展望  65-66
  参考文献  66-71
攻读硕士学位期间发表、已录用和已投稿论文  71-73
致谢  73

棉铃对位叶碳氮变化特征及其与棉铃生物量关系的研究

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