冬前积温对两类小麦幼穗分化、群体发育和光合性能的影响

论文摘要

本试验以河南省大面积播种的春性品种豫麦18、兰考矮早8及半冬性品种周麦18、豫麦49为材料,运用作物生长分析法,对不同播期处理进行实时动态记载小麦生长发育过程中温度变化,并对不同生态条件下的小麦幼穗分化、个体群体发育、干物质积累、光合性能、灌浆动态等进行了系统观察和测定,以期探明不同冬前积温条件下小麦生长发育和产量形成的规律,以及高产高效麦田对环境条件的吻合要求。试验结果概述如下:1.随着冬前积温的降低,不同生态型的两类小麦穗分化经历总的时间越来越短,且半冬性品种幼穗分化进程在各阶段均晚于春性品种,总分化时间平均比春性推迟8.5d。从穗分化各个阶段来看,整个分化过程均表现出由慢到快再到较慢的趋势。春性品种在出苗-伸长期～单棱期、半冬性品种在单棱期,随播期推迟幼穗分化时间明显增长,而后二类品种均随着播期推迟,发育速度加快,分化时间缩短。春性品种在二棱期、半冬性品种在单棱期穗分化的时间差异最大,尤其是春性品种播期Ⅱ、Ⅲ处理幼穗分化进程较快,平均比半冬性品种缩短12.5d。2.不同品种完成幼穗分化对积温的要求不同。半冬性品种需要的总积温平均在852℃·d左右,春性品种平均在735℃·d左右;随着播期的推迟,所需积温减少,春性品种下降幅度大于半冬性品种。从幼穗分化所需积温与最终产量来看,春性品种达到7000kg/hm-2以上的高产水平,幼穗分化所需适宜积温在690℃·d左右（总时长需135d左右）,其中冬前积温需在471℃·d左右;半冬性品种达到8200kg/hm-2左右的高产水平,幼穗分化所需总积温在900℃·d以上（总时长需151d以上）,其中冬前积温需在581℃·d以上。3.冬前积温影响着小麦个体和群体的发育。半冬性品种（周麦18、豫麦49）在不同的生育时期单株次生根数和叶面积系数均表现为播期Ⅰ＞播期Ⅱ＞播期Ⅲ。春性品种（豫麦18、兰考矮早8）的单株次生根数和叶面积系数在越冬前表现为播期Ⅰ＞播期Ⅱ＞播期Ⅲ,随着生育期的推进,播期Ⅱ的小麦发育良好,表现出播期Ⅱ＞播期Ⅰ＞播期Ⅲ。群体数量的动态变化也表现出相似的规律,半冬性品种以播期Ⅰ最大,播期Ⅱ次之,播期Ⅲ最小。春性品种在冬前仍以播期Ⅰ较大,但在拔节后播期Ⅱ群体最大。12个品种播期处理组合中,豫麦49播期Ⅰ（10/15）群体最大,达719×104·hm-2,兰考矮8播期Ⅲ（10/31）群体最小,为385×104·hm-2。4.冬前积温和品种处理组合制约着小麦干物质积累及籽粒灌浆速度。开花前单株的干物重随生育期推进不断增加。拔节后半冬性品种仍以播期Ⅰ处理增加速度快,干物重最大,播期Ⅱ次之,播期Ⅲ最小;春性品种则以播期Ⅱ处理干物重最大,播期Ⅲ最小。开花后四个品种籽粒灌浆速率均呈单峰曲线,峰值在花后25d,峰值之前春性品种（豫麦18、兰考矮8）的灌浆速率高于半冬性品种（周麦18、豫麦49）,峰值之后下降幅度也大于半冬性品种;春性品种以播期Ⅱ处理灌浆速率最大,半冬性品种仍以播期Ⅰ处理的最大。5.分析不同冬前积温下不同温光型品种的光合性能及光能利用率,结果表明,中播（播期Ⅱ）对于提高豫麦18、兰考矮早8旗叶光合速率Pn、群体光合速率CAP、旗叶荧光动力学参数Fv/Fm、Fv/Fo及最终群体籽粒光能利用率较为有利,而早播（播期Ⅰ）对于提高周麦18、豫麦49上述参数较为有利。综合研究表明,春性品种豫麦18、兰考矮早8这两个品种播期应该晚于半冬性品种,普通情况下河南省豫西地区在满足冬前积温471℃·d（10月23日左右）,日均温13.79℃播种较适宜,可以协调产量构成因素,产量较高;半冬性品种周麦18、豫麦49在满足冬前积温581℃·d（10月15日前后）,日均温14.80℃播种为宜,保证其有足够的冬前积温来正常完成幼穗分化,且产量较播期Ⅱ和播期Ⅲ平均高出13.33%.

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• 文献综述
• 1.1 现代作物栽培技术进展及产品研究综述
• 1.1.1 作物栽培理论与技术的发展趋势
• 1.1.1.1 探索形成具有中国特色的作物栽培学理论体系
• 1.1.1.2 新的栽培技术的探索和应用
• 1.1.1.2.1 模式化栽培技术
• 1.1.1.2.2 化学调控技术
• 1.1.1.2.3 农业机械化应用技术
• 1.1.2 作物栽培未来研究的主要内容和方法
• 1.1.3 作物栽培研究的前景及意义
• 1.2 小麦春化研究进展
• 1.2.1 小麦春化早期探索及理论建立
• 1.2.2 小麦春化的条件及特征
• 1.2.2.1 低温与小麦春化的关系
• 1.2.2.2 光周期效应与春化的关系
• 1.2.2.3 小麦春化的特性
• 1.2.3 小麦春化过程中生理生化物质的变化
• 1.2.3.1 小麦春化过程中蛋白质的变化
• 1.2.3.2 小麦春化过程中酶的变化
• 1.2.3.3 小麦春化过程中核酸的变化
• 1.2.3.4 小麦春化过程中激素的变化
• 1.2.4 小麦春化的分子生物学基础
• 1.2.5 小麦春化研究意义及前景
• 1.3 小麦的产量形成
• 1.3.1 小麦群体动态
• 1.3.1.1 小麦分蘖特点及研究
• 1.3.1.2 小麦叶面积指数及研究
• 1.3.2 小麦的光合性能
• 1.3.2.1 光合速率与光合效率
• 1.3.2.2 光合速率、光合效率与作物产量
• 1.3.2.3 小麦光合性能研究
• 1.3.3 小麦籽粒灌浆特性
• 1.3.3.1 小麦籽粒灌浆研究进展
• 1.3.3.2 小麦籽粒灌浆改善措施
• 1.4 本文研究的技术方案
• 2 引言
• 3 材料与方法
• 3.1 试验材料与实验设计
• 3.2 测定项目
• 4 结果与分析
• 4.1 冬前积温（播期）对两类小麦幼穗分化的影响
• 4.1.1 不同品种幼穗分化各阶段发育进程比较
• 4.1.2 不同品种幼穗分化各阶段积温比较
• 4.1.3 不同品种冬前积温、幼穗分前期积温和分化总积温比较
• 4.2 冬前积温对两类小麦群体个体发育的影响
• 4.2.1 不同品种叶面积系数、群体数量的变化
• 4.2.2 不同品种的次生根数量及干物重变化
• 4.2.3 不同品种的籽粒灌浆动态
• 4.3 冬前积温对小麦穗部性状、产量及其构成因素分析
• 4.3.1 不同品种穗部性状比较
• 4.3.2 不同品种产量及其构成因素分析
• 4.4 冬前积温对不同小麦品种光合性能及光能利用率的影响
• 4.4.1 不同品种旗叶和群体光合速率的变化
• 4.4.2 不同品种旗叶荧光动力学参数分析
• 4.4.3 不同品种的光能利用率
• 5 结论与讨论
• 5.1 不同积温决定小麦幼穗分化的进程
• 5.2 冬前积温影响两类小麦光合性能及产量形成
• 5.3 两类小麦对冬前积温的适宜调节
• 参考文献
• 英文摘要