邱超超 开题报告 不同土壤水分下冬小麦蒸腾效率的变化及其机理

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1、河北联合大学本科生毕业设计开题报告题目：不同土壤水分下冬小麦蒸腾效率的变化学院：化学工程学院专业：环境科学班级：07环科（1）班姓名：邱超超学号：200705080128指导教师：张春娜2011年4月1日1．题目来源背景我国是农业大国，农业是用水大户，其用量大约为人类可用总淡水资源的70%（Fereresetal.2006），由于我国目前大部分地区采用比较落后的传统地面灌水技术，因此水资源浪费现象相当严重，农业用水效率比较低主要表现在以下几个方面：（1）农田对自然降水的利用率低，仅为56%；（2）农田灌溉水的利用率低，不少灌渠防渗较差，配套不完整，工程老

2、化严重，灌溉水的利用系数平均仅为45%左右；（3）农业用水的效率不高，其中农田灌溉水的利用效率仅有1.0kg/m3左右，旱地农田水分的利用效率0.60～0.75kg/m3，不到发达国家的一半。因此，发展节水农业以及合理利用水资源成为我国农业可持续发展亟待解决的问题，研究作物的需水规律并探求其本身蒸腾效率（transpirationefficiencyTE）是解决这一问题的基础。蒸腾效率指作物消耗单位水量生产出的同化量，它反映出作物生长中干物质的转化效率，也是评价缺水条件下作物生长适宜程度的一个指标。2.本论文研究的内容、目的、意义2.1研究内容本实验采用

3、盆栽方式，盆栽土壤取自于大田20cm耕层，质地为潮褐土。试验土壤理化性质如下：土壤田间持水量为20.7％，全氮11.7g／kg，速效氮40mg／kg，速效磷29.1mg／kg，供试冬小麦品种为石家庄8号和洛旱2号。以此对小麦的生理机制、不同水分对小麦蒸腾效率的变化及其机制的影响。2.2研究目的和意义水资源匮乏是全球面临的首要的生态问题，而我国的水资源人均和亩均占有量远低于世界平均水平，长江以北地区有全国26%的耕地，却只有19%的水资[1，2]。水资源危机影响着我国的粮食产量，如何利用有限的水资源来维持且提高冬小麦的产量成为亟待解决的问题[3，4]。目前

4、尚不能充分认识不同生态型冬小麦蒸腾效率差异的生理生态及分子生物学机制，这限制了高蒸腾效率冬小麦品种的选育和冬小麦节水栽培措施的研究[5]。蒸腾效率(transpirationefficiency，TE)反映植物耗水与干物质生成之间的关系，是与作物节水抗旱性相关的重要生理指标，是由多基因控制的数量性状[6,7]，研究小麦蒸腾效率与其它生理性状的关系对于改良小麦的节水抗旱特性具有重要意义[8]。不同小麦品种产量相差最大达44.86%,蒸腾效率相差可达42.18%[9]。高延军等在2种水分处理下,对16个冬小麦品种的水分利用效率及其生理影响因子进行了分析，结果

5、表明品种间蒸腾效率差异显著[10]。众多学者都集中在对作物产量水平蒸腾效率的研究上[11]。本研究采用“零蒸发式”盆栽试验，研究了冬小麦苗期叶片水平及单株水平蒸腾效率的变化规律，并对其相关指标进行检测来代表全生育期的趋势，缩短了研究周期[12]，分析了冬小麦苗期蒸腾效率对水分胁迫的响应及其机理，探讨了作物高效用水的生理机制。以期为华北地区农业节水和抗旱品种的早期选育提供理论参考。3.论文计划进程01～04周第1周查阅文献，图书馆第2周查阅文献，图书馆第3周查阅文献，图书馆05～07周查阅文献试验方案设计开题报告08～11周试验12～13周测定试验13～1

6、5周撰写论文初稿16周导师批阅初稿4.实验方案4.1试验材料本试验初步设在中国科学院栾城农业生态系统试验站的防雨棚内进行。盆栽土壤取自于大田耕层，土壤为褐土类灰黄土种，质地为壤土。试验土壤理化性质如下：全氮23.1g／kg，速效氮44mg／kg，速效磷34.2mg／kg，速效钾含量155mg／kg。供试品作物小麦（石家庄8号，TriticumaestivumL.‘Shijiangzhuang8hao’）、棉花（岱字棉，GossypiumhirsutumLinn.‘Daizimian’）。试验用盆内直径25cm，高度为26.5cm，每盆装土11kg。用黑色

7、塑料袋将种植盆包好，防止光照给作物根系造成影响。作物出苗前用塑料布将桶口密封，待作物出苗后在塑料布上扎孔，使小苗刚好从孔内长出。小麦返青期开始控水。试验设置3水平水分处理，分别为田间持水量的60%～65%（低水L）、70%～75%（中水M）、80%～85%（高水H）。4.2实验设计方法4.2.1小麦苗期试验设计4.2.1.1水分控制方法：用称重法监控土壤水分，当土壤含水量达到控水范围下限时对小麦进行灌水，灌至土壤水分上限值。记录灌水前后小麦盆栽的重量，每次的差值累加即为小麦苗期总的补水量，加上试验结束时的盆重与最初盆重的差值即为总耗水量。公式：耗水量=∑

8、补水量+(最初盆重-最终盆重)。4.2.1.2光合特性测定：选择晴好天气，每处理