栽培因素对西北绿洲冬小麦生产力和籽粒生长的影响

栽培因素对西北绿洲冬小麦生产力和籽粒生长的影响

论文摘要

在河西绿洲灌区扩种冬小麦有极其重要的生态学意义。为了建立较完善的冬小麦栽培技术体系,在2005、2006年试验基础上,2007年主要进行了密度、灌水以及施肥对冬小麦籽粒产量、灌浆特性、花前贮备物质的转运、水分利用效率及光合速率影响的研究。主要结果如下:1) 2007年密度试验在225×104~1050×104基本苗/hm2的范围内设置225、300、375、450、525、600、675、750、825、900、975、1050万基本苗/hm2共12个密度处理。处理间的籽粒产量变化在4815.57~8510.15kg/hm2之间。以密度675×104基本苗/hm2的籽粒产量最高。综合2005~2007三年密度试验结果,河西绿洲灌区冬小麦适宜的密植范围为600~675万基本苗/hm2。2007年肥料试验共设置6个处理,各处理按照纯N+P2O5施用量(kg/hm2)分别为:120+75 (D1)、165+105(D2)、165+165(D3)、225+165(D4)、300 +225kg/hm2(D5)、375+300(D6)。试验结果表明:D4的籽粒产量最高;综合2005~2007三年密度试验结果,河西灌区适宜的施肥范围为纯N165~225、P2O5105~165kg/hm2。2005和2006年,在9月19日~10月15日的播期范围设5个处理进行了重复试验,两年试验结果表明,河西灌区适宜的播种期为9月17日~9月24日。2007年灌水试验共设置3个灌水方案,即:W1 =冬水1500 +拔节水1050 +抽穗水1050 = 3600(m3/hm2);W2 =冬水1500 +拔节水1500 +抽穗水1050 +灌浆水1050 = 5100(m3/hm2);W3 =冬水1500 +拔节水675 +抽穗600 +灌浆水450 = 3225(m3/hm2),结果表明,高产高效用水方案为W1;综合三年的灌水试验结果:高产高效用水方案除W1外,还可采取下列灌水方案,即冬水1800+拔节水1650 = 3450 m3/hm2。在河西绿洲灌区保证拔节~抽穗较充足供水是冬小麦合理灌溉的关键。充分灌水或过度干旱都不能获得最高的水分利用效率。2)比较不同栽培因素(播期、灌水、密度、施肥)处理间的变异大小,发现在4种栽培因素中,以播期对籽粒单产和单位面积穗数的影响效应最大、灌水对穗粒数的影响效应最大、而密度对粒重的影响效应最大;产量三要素中,单位面积穗数最易受栽培环境的影响,穗粒数次之、千粒重较稳定;在密度、肥料、播期、灌水四个试验中,单位面积穗数与穗粒数存在普遍的负相关(r=-0.67~-0.94**),但穗数与千粒重相互制约效应不明显甚至可同步提高,穗粒数与千粒重只在肥料和播期试验中出现显著负相关(r=-0.66~-0.70**)。在前期结构因素(穗数与穗粒数)确定以后,促进灌浆、提高粒重成为高产和补偿前期产量损失的关键点。3)2007年对密度和灌水试验灌浆特性、干物质分配、土壤水分动态变化、以及光合指标变化的研究表明:籽粒干物质积累均表现慢-快-慢的“S”型增长曲线,用Richards方程能较好的模拟密度试验灌浆的“S”型增长曲线,而灌水试验则可用Logistic方程能更好地模拟;在密度、灌水试验中,平均灌浆速率与千粒重均呈显著或极显著正相关;密度和灌水对平均灌浆速率均有明显影响,灌水对灌浆持续期影响显著,多灌水能延长灌浆持续期,而密度处理间灌浆持续期没有明显差异;抽穗前适宜灌溉,即使在灌浆期干旱也不会明显降低冬小麦的平均灌浆速率,密度对平均灌浆速率、最大灌浆速率的影响程度大于灌水。密度试验最大灌浆速率与平均灌浆速率可同步提高,而灌水试验则相反。密度试验灌浆快增期持续时间为15~18d,对粒重的贡献率为56%~59%,而灌水试验灌浆快增期持续时间为18~21d,对粒重的贡献率达70.17%~74.63%。密度和灌水试验中,干物质转移量、三器官花前贮备物质对籽粒的贡献率都是茎杆>叶鞘>叶片,其中茎杆贡献率在密度试验中分别是叶鞘和叶片的2.0和2.7倍,在灌水试验中分别是3.6和7.1倍。三器官转移效率在密度试验中是叶片>茎杆>叶鞘,在灌水试验中则为茎杆>叶鞘>叶片;在满足抽穗期以前的水分需求基础上,灌浆期干旱有利于花前贮备物质向籽粒的转移;不同的密度和灌水处理间,水分利用效率(WUE)存在极显著差异,高产和高效用水在两试验中均可同步实现。密度试验中对不同生育时期、不同土壤层次的土壤含水量测定表明,处理间土壤含水量差异明显,反映了不同密度群体耗水的显著差异。其中各生育时期处理间土壤含水量的差异在60cm~150cm较大、20~60cm次之、020cm处理间差异较小。深层用水对保证河西绿洲冬小麦高产高效用水至关重要,密度过小或过大都不利于深层水的利用。产量最高的密度处理A7(675×104基本苗/hm2)在抽穗期、开花期、灌浆期对30cm土层以下土壤含水量最低、即水分的利用程度最大,尤其在60cm以下耗水最多;密度、灌水试验中灌浆期30~90cm土层含水量与三器官花前贮备物质向籽粒的转运相关密切,土壤含水量的减少可加速花前贮备物质向籽粒的转移。在抽穗期、开花期、灌浆中期对密度、灌水试验叶片光合速率测定表明,栽培条件明显影响叶片光合速率的高低;随着生育时期的推进,各密度处理的光合速率逐渐减小,其中以高密度处理衰减幅度最大。灌水试验表明,在满足拔节~抽穗较充足供水前提下,即使灌浆期采取干旱处理也不会显著降低光合速率。密度试验中,光合速率与平均灌浆速率、最大灌浆速率成阶段性正相关,抽穗期、开花期、灌浆期的光合速率均与千粒重显著正相关,而灌水试验千粒重与生育后期的光合速率存在阶段性正相关。

论文目录

  • 摘要
  • Summary
  • 第一章 研究目的与意义
  • 第二章 文献综述
  • 2.1 小麦籽粒产量与产量构成因素之间的关系
  • 2.2 种植密度对小麦生理生态指标的影响
  • 2.2.1 种植密度对产量及产量构成因素的影响
  • 2.2.2 播种密度对群体质量及茎蘖动态的影响
  • 2.2.3 密度对子粒灌浆特性的影响
  • 2.2.4 密度对小麦光合生理的影响
  • 2.3 水分对小麦生长发育及光合生理的影响
  • 2.3.1 水分对小麦籽粒产量影响
  • 2.3.2 水分对小麦籽粒灌浆特性的影响
  • 2.3.3 水分对小麦光合生理的影响
  • 2.4 氮磷肥料对小麦籽粒产量的影响
  • 2.4.1 氮肥用量及追施时期对小麦籽粒产量的影响
  • 2.4.2 施磷对小麦籽粒产量及产量构成因素的影响
  • 2.4.3 氮磷配施对小麦籽粒产量的影响
  • 2.5 播期对小麦籽粒产量及产量构成因素的影响
  • 2.6 籽粒灌浆参数与粒重的关系
  • 2.7 花前贮备物质分配与籽粒灌浆的关系
  • 第三章 试验材料与方法
  • 3.1 试验区概况
  • 3.2 研究目标
  • 3.3 试验材料
  • 3.4 试验设计
  • 3.4.1 密度试验
  • 3.4.2 灌水试验
  • 3.4.3 肥料试验
  • 3.4.4 播期试验
  • 3.5 测定的项目与方法
  • 第四章 结果与分析
  • 4.1 不同栽培因素对冬小麦籽粒产量及重要农艺指标的影响
  • 4.1.1 不同种植密度
  • 4.1.1.1 不同密度处理籽粒产量及产量构成因素的差异
  • 4.1.1.2 不同年份相同密度处理籽粒产量及产量构成因素的变异
  • 4.1.2 不同肥料处理间籽粒产量及产量构成因素的差异
  • 4.1.3 播期
  • 4.1.3.1 不同播期处理籽粒产量及产量构成因素的差异
  • 4.1.3.2 不同年份相同播期处理的籽粒产量及产量构成因素变异
  • 4.1.4 不同灌水处理
  • 4.1.4.1 不同灌水处理对冬小麦籽粒产量及重要农艺指标的影响
  • 4.1.4.2 不同灌水处理对冬小麦水分利用效率的影响
  • 4.1.4.3 不同年份、相同灌水处理的籽粒产量及产量构成因素变异
  • 4.1.5 不同栽培因素间籽粒产量及产量三要素的差异
  • 4.1.6 不同栽培因素籽粒产量及产量构成要素的相关
  • 4.2 不同栽培因素对冬小麦灌浆特性的影响
  • 4.2.1 不同栽培因素对冬小麦籽粒干物质积累的影响
  • 4.2.1.1 不同密度处理对籽粒干物质积累的影响
  • 4.2.1.2 不同灌水处理对籽粒干物质积累的影响
  • 4.2.2 不同栽培因素对灌浆速率的影响
  • 4.2.3 不同栽培因素对灌浆参数的影响
  • 4.2.3.1 不同密度处理对灌浆参数的影响
  • 4.2.3.2 不同灌水处理对灌浆参数的影响
  • 4.2.4 不同栽培因素灌浆参数与千粒重及籽粒产量的相关
  • 4.2.4.1 密度试验灌浆参数与千粒重及籽粒产量的相关
  • 4.2.4.2 水分试验灌浆参数与千粒重、籽粒产量及其它重要农艺指标的相关
  • 4.3 不同栽培因素对花前贮备干物质分配的影响及指标间的相关
  • 4.3.1 不同栽培因素对花前贮备干物质分配的影响
  • 4.3.1.1 不同种植密度对花前贮备物质分配的影响
  • 4.3.1.2 不同灌水处理对花前贮备物质分配的影响
  • 4.3.2 不同栽培因素干物质转移参数与灌浆参数及重要农艺指标间的相关
  • 4.3.2.1 密度试验干物质转移参数与灌浆参数及重要农艺指标间的相关
  • 4.3.2.2 灌水试验干物质转移参数与灌浆参数及重要农艺指标间的相关
  • 4.4 不同栽培因素对土壤水分含量及水分利用效率的影响
  • 4.4.1 不同种植密度
  • 4.4.1.1 不同密度处理的土壤水分变化动态
  • 4.4.1.2 不同密度处理水分利用效率的差异
  • 4.4.1.3 密度试验灌浆期土壤含水量与灌浆速率、干物质转移参数间的相关分析
  • 4.4.2 不同灌水处理
  • 4.4.2.1 不同灌水处理的不同层次土壤水分变化动态
  • 4.4.2.2 不同灌水处理水分利用效率的差异
  • 4.4.2.3 灌水试验灌浆期土壤含水量与灌浆速率、干物质转移参数间的相关分析
  • 4.5 不同栽培因素对冬小麦生育后期旗叶光合速率的影响
  • 4.5.1 不同密度处理
  • 4.5.1.1 不同密度处理旗叶光合速率的差异
  • 4.5.1.2 密度试验旗叶光合速率与重要农艺指标、灌浆参数间的相关
  • 4.5.2 不同灌水处理
  • 4.5.2.1 不同灌水处理旗叶光合速率的差异
  • 4.5.2.2 灌水试验光合速率与重要农艺指标、灌浆参数间的相关
  • 第五章 结论与讨论
  • 5.1 结论
  • 5.2 讨论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 自我简介
  • 导师简介
  • 相关论文文献

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