温度升高和大气二氧化碳浓度升高对小麦养分吸收的影响【字数:6914】
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1 材料与方法 3
1.1 研究区域概况 3
1.2 田间试验设计 3
1.2.1 TFACE 平台概况 3
1.2.2 CO2 浓度和温度升高处理设置 3
1.2.3 供试作物及施肥情况 3
1.3 小麦养分含量测定 4
1.3.1 全氮含量的测定 4
1.3.2全磷含量的测定 4
1.3.3全钾含量的测定 4
1.3.4全钙全镁含量测定 4
1.4 数据处理与分析 4
2 结果分析 4
2.1 小麦N浓度变化情况 4
2.2 小麦P浓度变化情况 6
2.3 小麦K浓度变化情况 6
2.4 小麦Ca浓度变化情况 7
2.5 小麦Mg浓度变化情况 7
2.6 小麦品种与处理的两因素方差分析结果 7
3讨论 7
3.1 CO2浓度升高对小麦养分含量的影响 7
3.2 温度升高对小麦养分含量的影响 7
3.3温度和CO2浓度同时升高对小麦养分含量的影响 8
4 结论 8
致谢 8
参考文献 8
温度升高和大气二氧化碳浓度升高对小麦养分吸收的影响
引言< *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: *351916072*
br /> 引言
由工业革命以来,土地利用变化和持续进行的化石燃料燃烧引起的人为温室气体排放导致全球大气二氧化碳浓度迅速增加,并仍以每年1.7ppm的速度在增长。全球正在经历以变暖为主要特征的气候变化,温度与CO2浓度的同时升高将会一直持续下去,预计到2050年温度将会升高2℃左右,CO2浓度将会达到500ppm左右[1]。CO2浓度和温度是影响作物生长和发育的重要环境因子,直接影响作物的生长并决定作物最终产量的高低,而且对植物养分吸收带来了间接的影响[2],尤其是对C3植物。通常,大气CO2浓度升高,会提高作物的光合作用强度刺激植物的生长,进而提高作物的产量,即CO2浓度的施肥效应,同时大气CO2浓度升高也会通过降低气孔导度来提高水分利用效率,有利于干旱地区的植物生长[3];温度升高,会提高作物的呼吸作用,缩短作物的生长时长,进而减少干物质积累量[4]。作物的产量及营养品质是作物生产的首要考虑因素,但气候变化对作物生长的养分含量变化也是影响生产的重要因素,尤其是在农业生态系统中,但大气CO2浓度升高和温度升高对作物养分的响应还没有得到充分的解决。
小麦是世界上最重要的农作物之一,且在世界各地广泛种植。由于其高含量的淀粉和独特的谷蛋白,小麦谷物被用于许多食品和非食品应用,每年的产量几乎全部用来供人类食用,仅有六分之一作为饲料使用。CO2浓度升高影响小麦生长发育特征及生理生化过程,促进小麦根茎叶生长,分蘖数、干物质积累及株高都有增加的趋势,潜在提高小麦的产量。但同时这种增产效果可能会被温度升高所带来的负面效应所抵消[5],这可能与土壤和小麦形成的系统整体的养分变化有较大关系。此外,相对于CO2浓度升高对作物的影响,温度升高给植物所带来的影响可能更大,因为温度不仅影响植物相关的生理过程,也会影响到土壤中的所进行相关活动,使得提供给植物的养分发生变化,最终影响植物的养分含量。到目前为止,对于大气CO2浓度升高和温度升高对小麦养分含量影响的研究不多,且对于温度升高对小麦养分含量的影响是否超过大气CO2浓度升高对小麦养分含量的影响尚不清楚。
作为植物必需营养元素的氮(N),磷(P),钾(K),钙(Ca),镁(Mg),其对植物的重要性不言而喻,是植物生命活动不可或缺且不可替代的重要因素,不仅构成植物的有机结构,还参与相关酶促反应、能量代谢及生理活动的调节。在当前气候变化的大背景下,已有关于大气CO2浓度升高、温度升高下的植物养分含量变化的相关研究。对于植物养分浓度随大气CO2浓度的升高而降低这一现象,具体机理尚未达成一致,较为可能的原因主要有以下几种:(1)稀释效应。CO2浓度升高,植株生长发育加快,植株个体增大,体内干物质积累增加,植物养分吸收量的增加幅度低于干物质的增加幅度,导致养分浓度降低。(2)CO2浓度升高,根系吸收水分并向叶片输送速率下降,从而降低养分在体内转移的数量[6],从而降低了养分的浓度。(3)CO2浓度升高使根系吸收养分的量赶不上植物养分的需要量[7],养分浓度因而有所降低。(4)CO2浓度升高,提高了植物水分利用效率,减少质流运送养分,造成植物养分浓度降低[8]。温度升高对植物养分含量的影响不一。有研究表明,温度升高降低了水稻根和茎中N的浓度[9];温度升高的干燥效应会降低土壤水分,使得土壤有效磷的含量降低,影响植物对P的吸收,降低了植物中P的浓度[10]。但也有温度升高增加了植物微量元素的浓度的研究结果,这与温度升高下蒸腾的变化可能会改变经由地下水的养分转移有关[11]。目前对于温度升高和大气CO2浓度升高对小麦养分吸收的影响尚不清晰。
国内外的研究大都集中在CO2浓度单独升高或温度单独升高等单个因子对作物养分吸收的影响[1214],对于大田环境下CO2浓度与温度同时升高的交互作用对作物养分吸收的影响的研究较少。基于此背景,本研究的主要目的是检测模拟气候变化条件下(温度升高和大气CO2浓度升高)小麦的养分(N,P,K,Ca,Mg)含量的变化。在此假设:温度升高会降低小麦养分含量;CO2浓度增加会降低小麦养分含量;温度和大气CO2浓度同时升高的情况较为复杂,温度升高对养分含量的影响占主导地位。进行此研究的主要目标是提供一些改善农业养分管理的知识以更好地应对未来的气候变化对农业生产的影响。
1 材料与方法
1.1 研究区域概况
原文链接:http://www.jxszl.com/hxycl/zyyhj/563306.html