高压电场处理对种子萌发过程水分运移规律的影响研究

来源 :沈阳农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:schunter
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
种子呼吸作用、新陈代谢和细胞液营养状态与其内部水分运移过程密切相关,水分的运移规律影响种子萌发速度与质量。高压电场处理会对种子萌发过程中水分的运移规律产生影响,合理的高压电场预处理可提高种子萌发初期的活力揭示种子活力提升机理及确定最佳电场参数具有重要意义。本研究以稻花香2号为试验用水稻种子,利用低场核磁共振、高压电场处理和标准发芽试验,分析发芽率、吸水率、结合水、自由水和半结合水等变化规律,揭示经高压电场处理后的种子内部水分运移机理,为高压电场处理提升种子活力研究奠定理论基础。主要研究内容及结论如下:(1)采用单因素试验,对不同电场处理条件下的水稻种子浸泡24h,分析种子吸水过程中相对吸水量和吸水速率的变化规律。试验结果表明:高压电场处理会降低水稻种子的这两个指标,使其较早的进入萌发状态。当电场为脉冲电场,强度为200k V/m,处理时间为20min的条件下,种子两个指标的下降趋势最为明显。(2)采用单因素试验,利用低场核磁共振技术,对经不同电场条件处理的水稻种子24h浸水过程中横向弛豫时间的弛豫谱中的数据进行分析,考查种子内部各相态水及总水的变化趋势,并且考查自由水和结合水波峰的结束时间的变化趋势,讨论其对种子活力的预测。试验分析结果显示:电场处理会降低种子总水量和结合水量,提高种子自由水量,并使水分比例产生大范围波动。其中电场类型为脉冲电场,电场强度为200k V/m,处理时间为20min的电场条件,种子内部的总水量和结合水量最少,自由水量最多。并且试验还发现高压电场处理后的水稻种子,其结合水波峰结束时间提前,自由水波峰结束时间延后,在上述的电场条件下,两指标的变化最为明显,后经验证,该条件下的种子活力最好,因此说明二者可以预测种子的活力。(3)通过组合试验,利用低场核磁共振技术,对不同电场强度、处理时间处理的水稻种子萌发过程中其横向弛豫时间的弛豫谱中得到的数据进行分析,考察种子内部各相态水及总水的变化规律。试验结果表明:高压电场处理后的水稻种子,在萌发期间其结合水波峰右移,结合水量较对照组相比减少,自由水量与对照组相比增加,且经电场处理后的水稻种子的半结合水波峰提前消失,说明了高压电场可以加快水分的转化,使其提前进入萌发状态。试验中的处理组L5表现最好,对应的电场强度在120k V/m-161k V/m的范围内,处理时间在13.05min-32.50min的范围内。(4)采用二因素二次通用旋转组合试验设计方法研究高压脉冲电场的电场强度和处理时间对水稻种子萌发的影响,主要考查萌发期间的种子萌发指标,并运用主成分分析方法对种子萌发指标进行降维处理,建模寻优。试验结果表明:高压脉冲电场处理水稻种子显著影响其萌发活力(p<0.05);模型决定系数R~2为0.9940;模型解析得到高压电场优化条件为电场强度150k V/m,处理时间22.75min,此时综合发芽指数Z为4.09。(5)利用低场核磁成像技术,对高压电场处理后的水稻种子萌发过程中的内部水分运移规律进行动态监测。利用核磁共振采集到的灰度图,经过统一映射后,处理为伪彩图,更为直观的展现这一过程的变化。试验结果表明:水稻种子在萌发初期水分由外界向种子的胚部移动,进入发芽期后由胚部运移到种子的需养器官,整个过程中胚部富集的水分最多。与未处理的对照组相比,处理组分别在第2天和第5天进入了萌动期和发芽期,并且胚的活力始终保持着较高的水平。
其他文献
根瘤固定的氮素是大豆植株生长发育的重要氮素来源,植株的固氮能力会影响氮素吸收效率,从而影响产量。大豆又是需水较多的作物,干旱会给大豆生长发育造成很大影响。在干旱条件下,施用适量的氮肥,在一定程度上能保证大豆的正常生长和产量的形成。本试验在盆栽条件下将干旱与施氮处理结合起来,采用超高产品种辽豆14号通过研究大豆开花期至鼓粒期的根系形态,根系的结瘤固氮生理和产量形成等,探究施氮对干旱胁迫下大豆的根瘤固
学位
城市公园是民族文化的重要表达载体,近年来,越来越多的公园开始注重展现民族文化的景观设计,但是在文化景观快速发展的背景下,一些城市公园因为过度追求“地域文化”、“民族文化”的设计风格,导致公园中的景观出现文化的错位使用,缺失文化内涵等问题。如何能够将城市公园的景观建设立足于特定的传统地域文化背景,深入挖掘文化本质,丰富民族文化特色景观,对民族文化展现不恰当的公园景观进行提升优化,成为当下需要解决的问
学位
大蒜是我国重要的经济作物,但收获后的大蒜除表层带有黑色表皮外还含有较多石块、蒜叶、泥土等杂质,会影响蒜农的收入。目前大蒜表层的黑皮仍主要采用人力进行清理。为此,本文设计了一种大蒜表皮清理装置,通过大蒜在滚筒内发生相对运动,利用相互搓擦的原理完成大蒜表层黑皮及杂质的清理。主要研究内容和结论如下:(1)以金乡白皮蒜为对象,测试研究大蒜基本物理力学特性,得到大蒜横径、高度、质量等统计参数值。在不同加载方
学位
随土地污染问题不断严重,生物炭已经成为一种新型土壤改良剂,生物炭还田可以实现对土壤的修复,有效改良土壤。为了实现生物炭与土壤均匀混合、提高生物炭利用率,本文设计了一种将生物炭与土壤均匀混合的装置,并对该装置的参数进行了设计优化,主要内容与结论如下:(1)对生物炭颗粒的离散元仿真参数进行标定。为获取秸秆生物炭的离散元仿真参数,采用仿真分析与物理试验相结合的方法对生物炭接触参数进行标定。通过Plack
学位
平欧大果榛子(简称大果榛子),近年来在我国东北地区种植面积逐年扩大。由于榛子人工采收、分选效率低,且季节性强,雇工费用大,生产成本高。针对上述问题,本文设计一种气吸式榛子捡拾分选装置,解决榛子的捡拾和分选问题。本文首先通过统计分析榛子及其掺混物的物料特性,确定了其捡拾分选工作原理;然后设计榛子捡拾分选装置整体结构及关键零部件;接着构建物理仿真模型,进行气—固两相流体力学计算,分析榛子在掺混物中的分
学位
厌氧发酵在产生清洁能源的同时也产生大量沼液,沼气工程大规模、长时间的运行使沼液供大于求,由于交通运输、季节性耕种等问题更限制了沼液的合理化利用。沼液回流不但解决了沼液外排的问题,也在一定程度上提高了系统的发酵性能,但长时间的沼液回流及高负荷运行易出现挥发性有机酸、氨氮及腐殖酸等抑制性中间产物累积影响产气。如何解除抑制效应,维护系统稳定运行,提升甲烷转化效率是目前迫切需要解决的问题。本研究将沼渣炭化
学位
盆栽花卉生产需将穴盘培育的幼苗移栽到花盆中,现大多采用在垄上完成花盆装土后进行人工移栽的方式,其生产效率较低。我国花卉生产企业多为中小型,且多使用软质钵盆,因此研制出适用于软质钵盆并实现自动作业的小型高效花卉移栽机尤为重要。本文依托安徽宣城壹加壹农业发展有限公司的委托开发项目——花卉穴盘苗全自动移栽机研制,设计了一种具有自动分盆、装土、打坑、移栽和落盆功能的自走式盆栽花卉高速自动移栽机,对关键部件
学位
作为我国农业废弃物“五化”处理技术之一的肥料化技术,是目前废弃物资源化利用领域的研究重点。尽管肥料化技术可以最大限度地消除畜禽粪污等有机废弃物中的各种潜在危险,但重金属、抗生素耐药性基因(ARGs)仍然会通过累积、迁移等方式给人体带来健康风险。因此,在保证有机肥养分含量的同时,需要对肥料化过程中重金属含量、微生物群落、ARGs等关键参数的变化进行分析,在直接施用之前应进行系统的风险评估,以确保其对
学位
水稻深施追肥可显著提高肥料的利用率。由于水稻植株、地表杂草、水田表面较深的覆水以及水田泥壤长时间沉淀等因素的影响,肥料深施定位成为深施追肥技术及装备研究与应用的难题。本文针对本团队设计的一种气力式水稻深施追肥装置的分水器进行仿生设计、模拟分析,确定了最优参数以达到分水减阻,减小肥料入泥阻力,为实现肥料深施定位奠定基础。主要研究内容及结论如下:1)通过查阅国内外相关文献,进行河蚌的栖息环境以及其流线
学位
亚甲基蓝在印染染料和水产养殖运输中应用广泛,而印染废水排放和亚甲基蓝的过量使用会造成环境污染,且在一定程度上对人体带来危害。生物炭作为一种成本较低的吸附剂,可应用于污水处理,大量研究表明生物炭可以高效去除水中的亚甲基蓝离子。然而,目前尚未见关于玉米秸秆经过厌氧发酵处理制备的沼渣生物炭对水中亚甲基蓝吸附效果方面的研究工作。在本研究中,以玉米秸秆为原料,以沈阳农业大学发酵池沼渣沼液为接种物,利用1L容
学位