基本信息
- 項目名稱：
- 保水劑對玉米幼苗生長發(fā)育和抗旱性及保護酶活性的影響
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 自然科學類學術(shù)論文
- 簡介：
- 本次試驗在河西學院農(nóng)學系試驗基地進行，以全國大面積推廣種植的玉米品種“鄭單958”為供試材料，采用完全隨機區(qū)組設(shè)計，待玉米播種45天后取植株進行指標測定。測定了在3種保水劑和5種施用濃度下玉米幼苗鮮重、株高、葉綠素、丙二醛、脯氨酸含量、細胞膜透性及保護酶活性，分析后得出最佳保水劑類型及最適施用濃度。
- 詳細介紹：
- 本試驗研究了3種類型的保水劑在5種濃度條件下對玉米幼苗生理生化指標影響，采用丙酮提取比色法測定葉綠素含量；采用硫代巴比妥酸法測定丙二醛含量；脯氨酸含量測定采用酸性茚三酮法；用電導儀法測定玉米細胞膜傷害率；采用氮藍四唑（NBT）法測定超氧化物歧化酶（SOD） 活性；采用愈創(chuàng)木酚法用分光光度計測定過氧化物酶(POD)活性。結(jié)果表明 施用適宜濃度的保水劑能提高玉米幼苗的株高、地上部分的鮮重及葉綠素含量，最佳施用濃度為0.30%。高濃度保水劑吸水能力強，但存在與植株爭水的現(xiàn)象。施用不同的保水劑能降低玉米幼苗細胞膜相對透性、MDA和Pro含量，增加幼苗的抗旱性。當保水劑施用濃度為0.30%時，抗旱效果最佳。當施用濃度高于0.30%時，MDA和Pro含量升高，這是因為高濃度保水劑抑制了植株保護酶系統(tǒng)，使其清除自由基能力降低。不同保水劑濃度對玉米植株保護酶活性的影響也不一樣。玉米幼苗葉片SOD活性隨保水劑施用濃度的增加而增加，當保水劑施用濃度達到0.30%時SOD活性最高。當施用濃度高于0.30%時，SOD活性降低。這是因為高濃度保水劑吸水過多而釋放較緩慢使得植物缺乏可以充分利用的水分，導致SOD活性降低，抑制了植物的保護酶系統(tǒng)。POD活性變化趨勢基本與SOD相反。這是因為隨保水劑濃度的升高，玉米細胞膜保護系統(tǒng)發(fā)生了由以SOD清除活性氧為主到以POD清除活性氧為主的轉(zhuǎn)變。綜合上述試驗結(jié)果，相同濃度下保水劑作用效果以保水劑C為最佳，不同類型保水劑的最佳施用濃度為0.30%。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 位于我國西北部的河西走廊水資源嚴重缺乏，這嚴重制約了當?shù)匾杂衩字品N產(chǎn)業(yè)為主的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展。因此，研究提高作物抗旱性的技術(shù)措施及其理論基礎(chǔ), 對于發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)具有重要的理論和現(xiàn)實意義，而利用保水劑達到這一目的是旱作農(nóng)業(yè)研究的一種重要途徑。通過盆栽試驗，研究了不同保水劑類型和不同施用濃度對玉米幼苗生長發(fā)育和抗旱性及保護酶活性的影響，旨在找出最佳保水劑類型及最適濃度，為土壤保水劑推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。
科學性、先進性及獨特之處
- 通過閱讀參考文獻，發(fā)現(xiàn)對于保水劑的研究多集中在土壤及保水性能方面，而對不同類型的保水劑在不同濃度條件下對玉米幼苗生理指標影響方面的文獻尚少且研究結(jié)果各不相同。本試驗?zāi)康氖茄芯?種類型的保水劑在5種濃度條件下對玉米幼苗生理生化指標影響，通過所測定的指標找出了供試三種保水劑中最優(yōu)的類型及保水劑施用最適宜的濃度。從而為保水劑在生產(chǎn)中大面積推廣應(yīng)用提供依據(jù)。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 位于河西走廊中部的張掖市 光、溫、水資源與玉米生產(chǎn)進程同步, 作為本地區(qū)主導產(chǎn)業(yè)的玉米制種產(chǎn)業(yè)需水量大，耗水量高。然而由于種種原因，全國制種基地之一的河西走廊灌水量不足，對玉米制種造成了嚴重影響。保水劑作為一種新型的水分載體,可專門為植物長期提供水分，是干旱區(qū)農(nóng)業(yè)節(jié)水增產(chǎn)的一種新途徑和新方法。因此，研究開發(fā)新的保水劑及其性能和使用方法，可有效地提高玉米對水資源利用率，從而可達到使作物增產(chǎn)的目的。
學術(shù)論文摘要
- 通過盆栽試驗，研究了3種保水劑在不同施用濃度下對玉米幼苗生理生化指標的影響。結(jié)果表明：隨保水劑施用濃度的增加,玉米幼苗鮮重、株高、葉綠素含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，在施用濃度為0.30%時達到最大；葉片細胞膜透性、丙二醛含量、脯氨酸含量隨保水劑施用濃度的增加呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，在保水劑施用濃度為0.30%時最低。超氧化物歧化酶（SOD）活性隨保水劑施用施用濃度的增加而增高，在保水劑施用濃度為0.30%時SOD活性達到最大值，但在保水劑施用濃度高于0.45%時SOD活性降低；過氧化物酶（POD）活性變化則與超氧化物歧化酶（SOD）變化相反。相同濃度下保水劑作用效果以保水劑C為最佳，不同類型保水劑的最佳施用濃度為0.30%。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻
- [1] 杜建軍,李永勝,崔英德,等.不同保水劑及用量對砂培黃瓜幼苗生長和水分利用效率的影響[J ] .中國農(nóng)學通報.2006,22(11):472-476. [2] 莊文化,馮浩,吳普特.高分子保水劑農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究進展[J].農(nóng)業(yè)工程學報.2007,23 (6) :265-269. [3] 袁佐清,張建勇.水分脅迫對玉米大喇叭口期生長的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)究.2007,25(4):235-237. [4] 潘林, 王勤禮, 楊斌, 等.河西地區(qū)制種業(yè)實施農(nóng)業(yè)標準化模式的調(diào)查.中國種業(yè), 2006, 4: 11-13. [5] 余紅英，鄧世媛，尹艷，趙紅霞.保水劑對水分脅迫下超甜玉米生理生化性狀的影響[J].玉米學報.2006，14(3)：87-89. [6] 陳寶玉等.水分脅迫下保水劑對爬山虎和廊坊楊苗木水分生理生態(tài)特性的影響[J].東北林業(yè)大學學報.2007,35（4）:7-13. [7] 陸海燕,劉光英,高鳳文,等.保水劑在大豆上的應(yīng)用效果[J].東北農(nóng)業(yè)大學學報,2006,37(3):299-303. [8] 趙玉坤 不同用量保水劑對玉米苗期生理生態(tài)特性的影響[J]河南農(nóng)業(yè)科學2010，6：31-34. [9] 王軍輝等.保水劑對玉米幼苗生長的影響.[J]合肥工業(yè)大學學報(自然科學版) 2008, 31(10). [10] 趙敏，高會東，崔彥宏.保水劑對夏玉米生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響 [J]．玉米科學，2006，14（6）：125—126.
同類課題研究水平概述
- 肖海華等在種植黃瓜的過程中使用保水劑,發(fā)現(xiàn)黃瓜的植株干重、水分利用效率都有所提高。保水劑可以減少降雨或灌溉時水分的下滲流失或蒸發(fā),使植物達萎蔫點時間延長。隨著植物生長,干旱時又可將保蓄的水分慢慢釋放以供作物利用,為植物生長提供一個適宜的水分生態(tài)條件。陸海燕等將保水劑應(yīng)用在大豆上后發(fā)現(xiàn),大豆體內(nèi)氧化氫酶活性、抗壞血酸過氧化物酶活性及還原性谷胱甘肽含量明顯提高,而丙二醛含量和脯氨酸含量明顯降低。同時保水劑在花生、谷子、甘薯等作物上都有應(yīng)用,增產(chǎn)效果顯著。梁俊等對秦冠和富士蘋果樹施加土壤保水劑進行對比實驗發(fā)現(xiàn),施用保水劑促進了植物嫩枝和根系的生長,促使植物干物質(zhì)質(zhì)量增加,顯著提高了植物的生物量。余紅英等用保水劑處理月季切花后,對月季切花的一些生理生化指標進行了分析表明:保水劑能增加月季切花葉片葉綠素、可溶性蛋白質(zhì)、超氧化物歧化酶含量,同時能降低脯氨酸和丙二醛含量,對月季切花具有良好的保鮮作用。由于玉米是我國主要糧食作物，種植廣泛，因此在其抗旱性研究方面也有很多進展，而保水劑正是其中一種。有研究稱保水劑能顯著提高土壤表層水分含量,隨著保水劑用量的增加,玉米的株高、莖粗、葉數(shù)總體呈先上升后下降的趨勢;玉米葉片葉綠素、可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)含量的變化呈先上升后下降再上升的趨勢;而玉米葉片脯氨酸含量及過氧化物酶活性的變化趨勢則相反。用保水劑浸種處理24h的玉米、小麥, 棉花種子, 播于蛙石塑料盆中經(jīng)一段時間的自然干旱后, 發(fā)現(xiàn)經(jīng)保水劑處理后, 幾種作物的出苗率、含水量、葉綠素含量及部分酶活性均較對照提高, 苗長勢較好, 說明一定濃度的保水劑處理在一定程度上有利于作物的生長發(fā)育, 提高了其抗早能力。王軍輝等人的研究認為，對玉米種子玉米種子經(jīng)保水劑處理后,萌發(fā)率得到顯著提高,幼苗的葉綠素質(zhì)量比上升,提高了幼苗自由基清除相關(guān)酶的活性及自由基清除劑的含量,大大改善了干旱脅迫下玉米幼苗的生長狀況。趙敏等研究認為保水劑能明顯改善土壤供水狀況，促進種子萌發(fā)，提高根系活力和玉米抗旱能力，維持植株正常生理代謝，促進玉米的生長發(fā)育，顯著提高玉米 產(chǎn)量。郭亞芳等的盆栽試驗表明高分子樹脂的施用，可以改善玉米的經(jīng)濟性狀，增加百粒重,而且可提高玉米產(chǎn)量。也有研究認為適宜濃度的保水劑處理可提高超甜玉米幼苗的株高，增加葉片葉綠素，可溶性蛋白和超氧化歧化酶活性，降低丙二醛和脯氨酸的含量。
