论文摘要
本试验于2008～2010年连续两年度,在兰考县城关镇超高产攻关田,采用人工挖掘法,分层次从大田获取根样,用WinRHIZO Pro 2008扫描仪进行扫描,研究了不同施氮量下两个穂型冬小麦根系形态、生理特征及其构型分布的差异,分析了根系性状与地上部生长及籽粒产量的相关关系,以期为不同穂型小麦品种高产高效栽培及根系调控提供理论依据。主要结果如下:1.在高产麦田,冬小麦的根重密度、根长密度、根直径、根体积和根表面积均随生育时期的推进而逐渐增加,于抽穗期前后达最大値,之后开始缓慢降低。根中可溶性糖、蔗糖和全氮含量均在越冬期最高,随着生育时期推进,根中可溶性糖和蔗糖含量在抽穗期降至最低,于开花期大幅增加后又下降,全氮含量在拔节或抽穗期降至最低后开始小幅度上升。根中碳氮比在抽穗期降至最低,在开花期达最大值而后下降。两个穗型品种上述根系参数、根中糖、全氮含量和碳氮比均表现为表层（0～20cm）根系最大,随着土层深度增加呈垂直递减趋势。2.氮肥水平影响根重密度、根长密度、根直径、根体积和根表面积等指标,表现为:N180>N360>N0。与N0相比,N180处理兰考矮早八上述根系参数分别增加了13.10%、34.34%、1.31%、19.36%和17.58%;豫麦49-198则分别增加了24.87%、14.44%、2.94%、15.30%和9.45%。从不同土层看,增施氮肥明显提高了表层根系上述各参数。其中兰考矮早八N180较N0分别增加了8.68%、47.98%、1.83%、24.73%和25.48%,豫麦49-198分别增加了19.22%、24.51%、1.08%、27.47%和23.75%。两个品种根中糖、全氮含量和碳氮比均以N180最高。3.分析了施氮量对冬小麦产量及产量构成因素的影响,结果表明两品种籽粒产量、穗粒数和千粒重均以N180处理最高。兰考矮早八籽粒产量N180分别比N0和N360提高14.28%和7.69%,豫麦49-198分别提高18.30%和1.43%,处理间差异显著。2008～2009年度两品种N180、N360与N0间穗数差异显著。2009～2010年度N180与N0间穗粒数和千粒重差异均达到显著水平。品种间相比,多穗型品种豫麦49-198较大穂型品种兰考矮早八产量高12.98%（N180）。根系性状与产量间的相关分析表明,根重密度、根长密度、根直径、根体积和根表面积与籽粒产量有显著的相关性。大穗型品种兰考矮早八在生育中期,尤其是拔节期根系分布与产量的相关性最为密切,多穗型品种豫麦49-198则在生育后期,其中以开花期根系分布与籽粒产量相关性最显著。从根系各形态指标来看,全生育期内两品种均以根表面积与产量相关性最显著。表层根系兰考矮早八根表面积和根体积与产量相关性最密切,豫麦49-198则以根体积与产量相关性最密切。4.进一步分析得出,大穗型品种兰考矮早八籽粒产量达到8000kg/hm2左右时,0-100cm土层内根重密度、根长密度和根表面积在拔节期应分别达到99.81102.49g/m3、3.63583.6394×103m/m3和0.56190.5731m2;抽穗期分别达到280.24289.46g/m3、8.61958.6346×103m/m3和0.90860.9122m2。多穗型品种豫麦49-198籽粒产量达到8500kg/hm2左右,其0-100cm土层内根重密度、根长密度和根表面积分别于抽穗期达到253.22276.09g/m3、7.34837.4854×103m/m3和0.97791.1129m2;开花期分别达到219.49228.19g/m3、5.51245.8468×103m/m3和0.66220.7119m2。这为不同穗型小麦品种高产调控栽培提供了管理参数。