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干旱对植物生长影响的研究班级:08生本(2)班组员:朱青桃、卢金玲、叶海林、邓桂娣、胡俊、徐斐一、内容提要:本实验采取教师指导性讲解、学生自主完成实验方案设计的方法进行实验。本实验主要研究的是干旱对植物生长的影响,实验步骤包括植物材料的栽培、管理、水分控制、定量测定、数据统计和分析,并结合所学知识做出综合性评价。二、关键词:玉米干旱湿润水分实验组对照组植株含水量叶绿素含量膜透性鲜重干重可溶性糖过氧化物酶根冠比三、前言:不利的生长环境的变化会影响植物的生长,干旱是最重要的逆境之一。通过该实验的开设,使我们学生了解环境条件对植物生长的影响。使学生通过查资料及文献、设计实验、包括实验条件(土壤含水量)的控制、衡量植物生长的指标及测定方法,提高学生的自主动手能力和实验操作能力,训练学生的团结合作精神,并为后续课程和毕业论文的实施打下基础。四、实验前准备:我们小组成员通过查资料,在充分讨论的基础上写出可行性实验方案交老师审核通过后,就进行实验,我们通过谈论认为方案应包括实验方法与详细步骤,例如:1、栽培管理:土壤的准备、土壤装入花盆,播种(最好呈等边三角形排列),管理,干旱控水时期及程度(除了水分以外其他的因素保持一致)怎样使两种土壤水分(干旱和湿润)保持相对稳定,每天保持光照2个小时,并且按时测量每一株的玉米叶片(倒数第三片叶子)的长度。2、水分处理:干旱(水分胁迫)与对照(正常浇水);干旱处理的用称重法每天保持每一盆的总重量为原来重量的0.92倍。3、形态指标测定:生长速度(用每一株倒数第三片叶的叶片长度表示)、鲜重、干重、根冠比(即根系干重与地上部干重之比)测定等。4、生理生化指标测定:叶绿素含量测定,植物伤害程度指标的测定(可溶性糖),保护酶活性测定(过氧化物酶)5、实验时间:四周五、主要仪器设备与所用材料:玉米叶片,花盆,质地相同的土壤,尺子,绳子,可见光分光光度计、紫外可见光分光光度计、电子天平、台秤、6个花盆、水浴锅、离心机、尺子、剪刀、离心管、烧杯、研钵、移液管、蒽酮试剂、硫酸氢钾、80%的丙酮、80%乙醇、纯乙醇等。六、实验所用的方法:干旱与对照分析比较法,平行重复实验法,蒽酮法,丙酮提取法,愈创木酚法等。七、实验的方法与步骤1、形态指标测定:(一)植株生长速度的测定:玉米叶子对照组和干旱组生长情况时间对照组(每株倒数第三片叶)干旱组(每株倒数第三片叶)5月81号(cm)2号(cm)3号(cm)1号(cm)2号(cm)3号(cm)株136.8株135.3株130.4株137.9株128.8株133.3株231.4株237.5株237.7株240.6株225.9株238.1株323.7株339.2株325.9株316.1株322.4株324.15月9株137.1株137.5株133.0株138.5株129.5株133.9株232.5株238.9株239.2株241.6株226.4株239.2株325.9株342.3株327.8株317.2株322.9株325.35月10株138.1株139.5株135.1株139.1株130.4株134.5株233.9株243.6株240.5株242.5株226.9株240.1株327.0株340.5株329.5株318.4株323.6株326.15月12株139.0株140.5株136.6株140.3株130.7株134.8株235.0株244.3株241.3株243.9株227.4株241.0株328.8株342.6株330.8株319.8株324.7株326.85.月13株141.2株143.5株138.8株141.5株131.3株135.2株238.0株245.6株243.2株245.2株227.9株241.6株330.8株343.6株332.9株320.7株328.1株327.45月14株142.2株145.3株139.1株142.1株131.8株135.9株239.1株247.1株244.7株246.4株228.4株242.5株332.2株345.2株334.8株321.3株328.9株327.85月15株143.5株147.2株140.9株142.8株132.0株136.2株241.2株248.0株245.6株247.0株228.7株242.8株334.6株346.1株336.7株322.1株329.6株328.55月16株144.0株149.8株142.1株143.0株132.1株136.9株242.8株249.5株246.9株247.8株229.5株243.1株337.4株346.9株338.2株322.6株330.2株328.95月17株145.1株150.2株144.6株143.3株132.5株137.0株243.6株250.2株247.3株247.9株229.5株243.1株339.6株347.9株339.9株322.9株330.6株337.55月18株146.5株152.8株145.5株143.3株132.6株137.2株244.2株251.4株248.2株248.0株229.5株243.2株342.0株349.1株341.4株323.0株330.8株337.5结果分析:1、由上表可见,对照组生长的情况总体上比干旱组的要好,说明玉米的生长需要充足的水分;2、由对照组的生长情况分析,可发现对照组每天都有不同程度的生长,叶片总体上呈正向生长趋势;如图一;3、由干旱组的生长情况分析,可发现干旱组的叶子在前期每天都有一定程度的生长,但第四天以后叶子的生长速度减慢直至停滞不前;如图二。图一:对照组生长曲线(代表曲线)图二:干旱组生长曲线(代表曲线)玉米叶子对照组和干旱组叶片萎焉情况时间对照组(每株倒数第三片叶子)干旱组(每株倒数第三片叶子)5月81号(片)2号(片)3号(片)1号(片)2号(片)3号(片)株1无株1无株1无株1无株1无株1无株2无株2无株2无株2无株2无株2无株3无株3无株3无株3无株3无株3无5月9株1无株1无株1无株1无株1无株1无株2无株2无株2无株2无株2无株2无株3无株3无株3无株3无株3无株3无5月10株1无株1无株1无株10.5株10.5株10.5株2无株2无株2无株20.5株2无株20.5株3无株3无株3无株30.5株30.5株30.55月12株1无株1无株1无株11株11株11株2无株2无株2无株21株2无株21株3无株3无株3无株31株31株315.月13株1无株1无株1无株11.5株12株12株2无株2无株2无株21.5株2无株22株3无株3无株3无株32株32株31.502468101212345678910时间叶片长度303234363812345678910时间叶片长度5月14株1无株1无株1无株12株13株12.5株2无株2无株2无株22株2无株22.5株3无株3无株3无株32.5株32.5株325月15株1无株1无株1无株12.5株14株13株2无株2无株2无株22.5株21株23株3无株3无株3无株33株33株32.55月16株1无株1无株1无株13.5株14.5株13.5株2无株2无株2无株23株21.5株23株3无株3无株3无株33.5株33.5株335月17株1无株1无株1无株14株15株14株2无株2无株2无株23.5株22株23.5株3无株3无株3无株34株34株33.55月18株1无株1无株1无株14.5株15株14株2无株2无株2无株24株22.5株23.5株3无株3无株3无株34株34株34结果分析:1、由上表可见,对照组由于浇水充足,极少出现叶片萎焉情况;2、由上表可见,干旱组从第三天开始就出现叶片萎焉情况,而且随着时间越长,萎焉的情况越严重,严重的可萎焉4片叶片。3、可见,干旱对植物叶片的生长状况有很大的影响。为此,我们在日常生活中要注意及时的给玉米浇水,以防止其萎焉。(二)、植株鲜重测定:用图表表示如下组别鲜重(克)项目实验组对照组编号123123整株44.030.249.834.657.332.9整株平均值41.341.6(三)植株干重的测定:用图表表示如下实验组对照组根2.66732.3461冠9.39619.5130组别干重(克)项目整株12.063411.8591(四)植株含水量的测定实验组植株含水量=(41.3-12.0634)/41.3=70.79%实验组植株含水量=(41.6-11.8591)/41.6=71.49%结果分析:通过对比,实验组植株含水量比对照组少,这是因为干旱使植株缺水,不能吸收充分的水分,但是两组的数据相差不大,对比不明显,可能是因为培养过程中土壤的保水能力不够好造成的。(五)根冠比将已称了干重的玉米植株切分为根系与地上部分,用天平分别称其干重,并计算根冠比。干重(克)实验组对照组根系2.66732.3461地上部分9.39619.5130实验组根冠比=/9.1461=28.387%对照组根冠比=2.3461/9.1530=25.632%结果分析:当植物受到水分亏缺胁迫时,光合速度下降,同化物的形成速率和形成量降低。植物为适应新的生存环境,一方面用有限的同化物来合成一些物质以保持细胞和组织一定的渗透能力来适应干旱环境(渗透调节),另一方面继续提供给其他细胞和组织维持其一定的生长速率。干旱抑制蔗糖从叶肉细胞的向外运输,但促进了韧皮部的装载,而蔗糖的韧皮部长距离运输则不受影响.干旱导致同化物形成速率的下降和同化物优先向合成渗透调节物质方向分配必然会影响植物的根冠比。在干旱条件下,根系生长受抑制的程度远低于地上部生长受抑制程度,因此有限的同化物优先向根系分配,导致根冠比增加。2、生理指标的测定(一)叶绿素含量测定1)实验材料与用具:玉米叶片研钵漏斗锥形瓶玻璃棒固体CaCO3石英砂80%丙酮纯丙酮2)实验原理:根据叶绿素色素提取液对可见光谱的吸收,利用分光光度计在某一特定波长下测定其吸光度,既可以计算出提取液中各种色素的含量。本实验测定提取液中叶绿素a,叶绿素b和类胡萝卜素的含量,只需要测定该提取液在3个特定波长下的吸光度A,并根据叶绿素a,叶绿素b和类胡萝卜素在该波长下的吸光系数即可求出其浓度。在测定叶绿素a和叶绿素b时,为了排除类胡萝卜素的干扰,所用单色光的波长应选择叶绿素在红光区的最大吸收峰。3)实验步骤:一)提取叶绿色色素液取新鲜菠菜叶,洗净表面污物,去掉中脉,剪碎混匀。称0.2~0.5g样品,放入研钵中,加少量石英砂、碳酸钙粉末及2~3mL80%丙酮,研磨成匀浆,再加5~10mL80%丙酮,继续研磨至组织变白,并静置3~5分钟。取滤纸一张,置于漏斗中,过滤到25mL棕色容量瓶中,再加少量的80%丙酮冲洗研钵、研棒以及残渣数次,最后连同残渣一起倒入漏斗中。用滴管吸取80%丙酮,将滤纸上的叶绿色素全部冲洗入容量瓶中,直至滤纸和残渣中无绿色为止。最后用80%丙酮定容至25Ml,摇匀。二)比色测定把上述提取液倒入光径1cm的比色杯内。用80%丙酮为空白对照,分别在波长663nm、645nm和470nm下测定吸光度。三)实验结果1.实验数据记录:干旱1干旱2干旱3对照1对照2对照3m重量(g)0.32700.29870.32110.30640.29340.2616A6450.2160,4060.4110.3370.2340.403A6630.2340.3970.4200.3670.2600.4032.结果计算:干旱1Ca=12.72×A663-2.59×A645=2.4170mg/LCb=22.88×A645-4.67×A663=3.8493mg/LCt=20.29×A645+8.05×A663=6.2663mg/La%=Ca×25×10-3/m=0.1848mg/Gb%=Cb×25×10-3/m=0.2943mg/GT%=Ct×25×10-3/m=0.4791mg/G干旱2Ca=12.72×A663-2.59×A645=3.9983mg/LCb=22.88×A645-4.67×A663=7.4353mg/LCt=20.29×A645+8.05×A663=11
本文标题:干旱对植物生长影响的研究
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