水稻旱作叶面积变化动态研究-开题报告

水稻旱作叶面积变化动态研究-开题报告本文简介：湖南农业大学全日制普通本科生毕业论文开题报告学院：农学院学生姓名严田蓉学号201241529122年级专业及班级12级农学（1）班指导教师及职称黄璜教授毕业论文题目水稻旱作叶面积变化动态研究文献综述（选题研究意义、国内外研究现状、主要参考文献等，不少于1000字）1选题研究意义我国是一个水资源紧缺的

水稻旱作叶面积变化动态研究-开题报告本文内容：

湖南农业大学全日制普通本科生毕业论文

开题报告

学

院：

农学院

学生姓名

严田蓉

学

号

201241529122

年级专业及班级

12级农学（1）班

指导教师及职称

黄璜

教授

毕业论文题目

水稻旱作叶面积变化动态研究

文献综述（选题研究意义、国内外研究现状、主要参考文献等，不少于1000字）

1

选题研究意义

我国是一个水资源紧缺的国家，全球每年平均降水量800mm，我国为630mm，比全球的平均数约少20%

[1]。近年来，受气候变化和经济社会不断发展的影响，水资源短缺问题日趋严重，对水资源短缺风险的研究已引起了广泛的重视[2-3]。我国作为一个粮食生产大国，粮食生产需要消耗大量的水，而水资源的短缺会限制高产、高效的粮食生产[4]。资源紧缺及社会工业化和城市化的发展导致中国农业水资源严重不足，与此同时，农业用水中的水浪费现象普遍存在，因此，节水农业是解决中国缺水问题的唯一途径[5]。

传统的淹水灌溉耗水量惊人，达6000-9000m3/

hm2，水资源浪费严重[6]。水稻是农业的用水大户，用水量占农业用水量的70%，消耗全国总用水量约50%[7]。我国南方稻区水稻用水量一般为570-900

mm,其中水稻的生理用水量只有180-300

mm，只占总用水量的30%-40%，而生态用水量占60%-70%[8]。由此可见稻田水分大部分以生态用水的形式消耗掉[9]。水稻是中生植物，即“半水生性”，对水旱具有双重的适应性[10]，所以研究发展水稻旱作等节水灌溉技术将在一定程度上节约大量的水资源，并且水稻旱作还具有省工、节本等优点，还会有效的促进生态、环境、社会的可持续发展。水稻旱作这种新的种植制度，势必成为我国未来极具潜力的节水农业的主要方式之一。

水稻叶片是稻株进行光合作用，制造有机物的重要器官，其光合量占全株总光合量的90%以上，叶面积指数大小影响光合速率的高低即决定产量的高低。高产群体必须有一个适宜的最大叶面积指数[12]。叶面积指数是反映植物群体生长状况的指标。群体适宜LAI（叶面积指数）则要通过合理叶面积发展动态来实现[13]。所以叶面积动态的研究对作物特性及指导实际生产具有现实意义[14]。

2

国内外研究现状

2.1水稻旱作研究

水稻对生态环境的适应能力较强,不仅能适应湿地环境,而且还可以进行旱作,并表现出旱作生理特征,水稻具有明显的两栖性。水稻的祖先野生稻起源于东南亚低洼沼泽地带,由于沼泽地带频繁干湿交替,使水稻在演化过程中具有了对水、旱环境的双重适应性。许多学者称水稻为“中生植物”或“多型性植物”,既非典型水生植物,又非典型旱生植物[15]。这在一定程度上反映了水稻与水分关系的多样性。

水稻是我国的主要粮食作物,我国和日本等国的科学家早年就已经对水稻和陆稻的抗旱性及水稻对旱作环境的适应性进行了初步研究[16-17]。20世纪60年代日本曾经成功进行了水稻覆膜旱作的研究与推广应用[18]。70年代至80年代初,我国东北辽宁等地也进行了水稻覆膜旱作研究[19]。近年来,随着我国北方持续干旱和南方季节性缺水问题的日趋严重,作物地膜覆盖技术的进一步发展以及水稻旱育秧技术的广泛应用,覆膜种稻由东北、华北的半湿润半干旱地区扩延到西北半干旱、干旱地区和南方丘陵山区[20]。

水稻旱作包括三个方面内容：一是旱直播，即定墒下种，播后覆土；二是苗期旱长，一般四叶期后灌水；三是中后期管理，依据水稻生理需水规律，充分利用自然降水，辅之以必要的浅湿间歇灌溉，以最大限度地提高水分利用率，达到高效节水增产的目的[21]。

国内外的一些学者，在比较水稻、陆稻在水作和旱作条件下各种性状的表现时，得到了大体相同的结果:无论是水稻还是陆稻，淹灌时生长都相对较好，旱种时生育期都有所延迟，株高变矮，分蘖成穗率降低，批粒率提高，最终导致籽粒产量降低，干旱越严重，这些性状越恶化，其恶化程度与品种特性密切相关，抗旱品种显著轻于不抗旱品种[22]。生育期延迟是旱作水稻生长发育最显著的特点之一。

选择适宜的抗旱品种,适时、适地直播(或移栽)，掌握适宜密度是获得旱作水稻高产的基础，加强水稻旱作水肥调控技术是实现旱作水稻的关键。适当使用保水剂能大大提高水稻耐干旱、盐碱的能力[23]。张士功等认为杂交稻较常规稻具有根系发达、分蘖多、穗粒多、抗逆强等优势,更加耐旱、耐涝,更适宜旱作，且旱作下条件下,杂交稻比常规稻的灌溉水生产效率高10%-18%

[21,24]。

地膜覆盖技术能在一定程度上改善土壤水、热状况[25]。把地膜覆盖技术应用到水稻栽培中，就形成了水稻旱作覆膜栽培技术。大量的研究表明,这一技术具有明显的增产、稳产效果。覆膜旱作水稻技术因其比间歇、润湿灌溉的节水效应更加显著,近年来受到了广泛的重视

[26]。水稻覆盖旱作就是在保障一定产量水平的前提下尽可能地节约稻田生态耗水。据报道水稻覆盖旱作的节水率可达45%-80%[11]。

2.2水稻叶面积动态研究

研究表明，适当增大群体的

LAI

是提高水稻单位面积产量的主要途径之一，抽穗期适宜的叶面积指数是水稻高产的主要标志，是协调源库关系和各器官平衡发展的基础，水稻的高产群体必须有一个适宜的最大叶面积指数[12]。水稻群体适宜叶面积的形成是一个动态过程,抽穗期群体适宜的叶面积要通过合理控制叶面积动态来实现。大量研究认为,决定作物产量的因素主要是叶面积的发展，拔节前叶面积生长速率适宜,N一n期（N为品种主茎总叶数，n为品种主茎伸长节间数，在结果分析中称之为有效分蘖临界叶龄期）、拔节期LAI控制在适宜范围内，拔节后叶面积生长速率较大,抽穗期能够获得适宜最大叶面积指数。

群体质量研究认为，合理叶面积动态特点是拔节前生长速度<拔节后生长速率,其中移栽-有效分蘖临界期叶面积增长速度较大,拔节-抽穗期叶面积增长速度大,最大LAI适宜,出现在孕穗期,且最大LAI持续时间长,叶面积衰减慢。高产要有适宜的叶面积,但适宜叶面积不一定高产,还决定于适宜的叶面积组成。叶面积组成取决于茎蘖的适宜组成，有效分蘖临界期和拔节期大分蘖占总茎蘖比例大,有效叶面积大,产量高[27]。

郝树荣等人还对水稻在充分供水和水分胁迫下的叶面积发展动态进行了比较。在充分供水条件下，水稻叶面积在整个生育期表现为单峰曲线变化，即移栽后,叶面积开始迅速增长，到拔节前后，叶面积已接近最大值，拔节后，营养生长和生殖生长并进，叶面积缓慢增加，直至剑叶生出、主茎叶数固定，叶面积才达到一生的最大值，保持一段相对变化不大的稳定期后(大约19

d)，由于中下部叶片开始衰亡，导致叶面积下降直至成熟期。在水分胁迫条件下，分蘖期叶面积发育只受到部分抑制,各处理叶面积相对生长速率虽较对照有所降低，但仍有一定扩展,即使是重度胁迫也是如此，而拔节期即使施加轻度短历时胁迫,各处理叶面积相对生长速率亦呈负值,其原因是胁迫期间水稻下部叶片由于缺水变黄枯萎,导致绿色叶片面积减少[28]。所以在水稻的生育前期可以进行适度的调亏灌溉，以提高水分的生产效率，但是在水稻的生育后期应特别注意水肥调节，以保证水稻有足够的叶面积进行生殖生长。

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研究方案（研究目的、内容、方法、预期成果、条件保障等）

研究目的：

大量的实验证明水稻旱作种植的可行性，以及其带来的生态效益和经济效益。许多研究者已提出因杂交稻的抗逆性更强，所以更适合在缺水条件下进行旱作，但是对于旱作条件下杂交稻和常规稻的叶面积变化动态差异、干物质积累差异尚未有具体研究。此次试验研究，将在旱作条件下弄清杂交稻和常规稻的叶面积变化动态、干物质积累情况，以及它们之间各自的差异。

研究内容：

①杂交稻旱作、水作叶面积变化动态、叶片干重

②常规稻旱作、水作叶面积变化动态、叶片干重

③比较杂交稻和常规稻旱作叶面积变化动态差异

④比较杂交稻和常规稻旱作叶片干物质积累差异

研究方法：

1

材料与设计

1.1水稻栽培

试验将于2015年在湖南农业大学浏阳实习基地进行。选择地势平坦

，较低洼的耕地作为旱作试验地，记为区组Ⅰ；选择同样大小的利于灌溉的耕地作为水作试验地，记为区组Ⅱ。杂交稻和常规稻各选两个品种。试验采用随机区组设计，重复三次，每个区组设计12个小区，每个小区的面积为220cm×187c0m2，每个小区内按照10×10的模式种植100穴水稻，每穴15至6苗，行距为2017cm,株距为2017cm。两个试验区组统一移栽，统一管理。

1.2水稻叶面积和干物质的测量

①于返青期、N-n期、拔节期、抽穗期、乳熟期、成熟期在每小区选取代表性植株5穴，用叶面积仪测定水稻叶面积大小，用电子天平称量烘干后的叶干重。

②在每个实验小区的水稻到达成熟期后，去除边际效应，从中选择长势均衡有代表性的中等植株5穴，调查其有效穗数、实粒数、总粒数、结实率、千粒重和单株产量。

1.3数据分析

数据分析和图表绘制运用

SAS

数据分析软件和

Excel

进行。

预期成果：

①

初步明确水稻旱作叶面积变化动态

②

了解杂交稻和常规稻旱作叶面积变化动态差异，及干物质积累差异

条件保障：

①

实习基地充足的试验地，以及种子、肥料、农药、农机等的供给是试验顺利进行的保障。

②

黄璜等老师的教授指导是试验正确进行的前提。

③

本人及小组其他三位成员对水稻栽培知识的学习积累，及其对试验认真负责的态度将是试验完成的基础。

进程计划（各研究环节的时间安排、实施进度、完成程度等）

2015.1～2015.3:

收集相关文献、材料；

2015.4～2015.8:

开展旱作水稻试验工作；

2015.11～2016.4:

实验结果整理、论文撰写。

论证小组意见:

论证小组

成员签名

论证地点:

论证日期:20*年*月*日

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