种植方式与施氮量对冬小麦水、氮利用及产量的影响

论文摘要

本试验于2008-2009年在山东农业大学实验农场进行。以济麦22为供试材料,通过不同的种植方式和三种施氮量组合,探讨种植方式与施氮量对冬小麦水、氮利用及产量的影响。具体结果如下:1种植方式与施氮量对冬小麦生理指标的影响冬小麦群体分蘖数随生育进程推进,不同种植方式之间差距逐渐减小,沟播处理分蘖数最高。沟播叶面积指数（LAI）比等行距高出13.67%,达显著差异（P<0.05）。增加施氮可显著提高冬小麦群体分蘖数与LAI。冬小麦“20+40 cm”沟播（沟播）能够显著提高小麦净叶净光合速率（Pn）、叶绿素含量指数（CCI）与荧光参数,从而维持较好的叶片光合生理功能。随施氮量增加,冬小麦Pn、CCI与荧光参数等生理指标显著提高。2种植方式与施氮量对冬小麦耗水规律及产量的影响冬小麦农田的棵间蒸发主要受近地面气象要素的影响。沟播种植方式降低了种植区内近地面的空气温度,提高了空气湿度,沟播种植方式增大了冬小麦冠层PAR的反射率和截获率,从而使PAR透射率减少。沟播处理降低了白天地面以下5 cm的土壤温度。同沟播处理,增加施氮量可改善近地面气象要素,但对地面以下5 cm的土壤温度影响不明显。沟播处理能够提高030 cm范围内的土壤含水量,但30 cm以下的土壤含水量则显著降低,沟播土壤含水量有“上高下低”的趋势。沟播种植方式加剧了0120 cm范围内底墒水的消耗而降低了土壤贮水量。沟播种植方式不但加剧了冬小麦播种返青期间的棵间蒸发量,而且也提高了后期的植株蒸腾量,致使总蒸散量（ET）提高。沟播种植方式的土壤水变化量显著高于等行距处理,这是造成沟播ET显著提高的主要原因。施氮量增加能降低各层次含水量与土壤总贮水量。施氮量增加提高冬小麦ET,减小种植方式间土壤含水量差距。沟播处理具有较高产量和水分利用效率（WUE）。产量提高的直接原因是公顷穗数的显著增加;WUE提高的主要原因是产量的显著提高。3种植方式与施氮量对冬小麦氮素利用的影响不同种植方式与施氮水平对冬小麦氮素吸收、分配和转运的调节效应略有不同。开花期,沟播处理不同营养器官氮素含量、积累量明显高于等行距处理;其它叶和茎氮素分配比例最高,沟播处理其它叶氮素分配比例平均值低于等行距处理,而沟播处理茎氮素分配比例高于等行距处理。成熟期,各营养器官氮素含量均以其它叶最高,旗叶次之,沟播处理其它叶、旗叶氮素含量均高于等行距处理;沟播处理各营养器官氮素积累量均高于等行距处理;籽粒氮素分配比例最高,沟播处理籽粒氮素分配比例低于等行距处理。花后,沟播处理各器官氮素转移量平均值高于等行距处理。随施氮量增加,开花期,各营养器官氮素含量和积累量均增加,籽粒氮素分配比例平均值增加;成熟期,各营养器官氮素含量和积累量均增加,籽粒氮素分配比例降低;花后,各器官氮素转移量平均值降低。沟播处理的氮素吸收效率（NUPE）与氮肥生产效率（NPE）比等行距处理高4.21%、11.95%,而沟播处理氮素利用效率（NUTE）比等行距处理低1.01%。随着施氮量的增加,各种种植方式处理NUPE、NPE与NUTE均表现出下降趋势。冬小麦沟播在施氮168.75 kg/hm2条件下产量与等行距在施氮225.0 kg/hm2条件下产量无显著差异,即沟播处理能够较等行距处理节肥25%。综上所述,在本试验条件下,冬小麦施氮168.75 kg/hm2条件下,采用“20+40 cm”沟播处理为较好的田间配置。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 目的意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 不同种植方式研究
• 1.2.1.1 平作株行距配置研究
• 1.2.1.2 冬小麦垄作与沟播研究
• 1.2.2 种植方式对作物群体结构的影响
• 1.2.3 种植方式对作物光合、荧光特性的影响
• 1.2.4 种植方式对农田生态效应的影响
• 1.2.4.1 种植方式对农田小气候的影响
• 1.2.4.2 种植方式对作物耗水特性的影响
• 1.2.4.3 种植方式对氮肥利用的影响
• 1.2.4.4 种植方式对作物产量的影响
• 1.2.5 冬小麦施氮量研究进展
• 1.2.5.1 施氮量对小麦光合生理指标的影响
• 1.2.5.2 施氮量对作物耗水特性的影响
• 1.2.5.3 施氮量对小麦氮素吸收利用的影响
• 1.2.5.4 施氮量对小麦氮素利用效率的影响
• 1.2.5.5 施氮量对小麦产量的影响
• 2 材料与方法
• 2.1 供试材料与试验设计
• 2.1.1 试验地点概况
• 2.1.2 试验设计
• 2.2 测定项目与方法
• 2.2.1 叶面积指数（LAI）的测定
• 2.2.2 冬小麦群体动态的测定
• 2.2.3 冬小麦旗叶光合速率、荧光特性及叶绿素含量指数的测定
• 2.2.4 冬小麦农田小气候的测定
• 2.2.5 土壤体积含水量的测定
• 2.2.6 冬小麦生育期间棵间蒸发强度的测定
• 2.2.7 冬小麦农田蒸散量（Eta）的计算
• 2.2.8 冬小麦光能利用率
• 2.2.9 水分利用效率的计算
• 2.2.10 植株全氮含量测定
• 2.2.11 冬小麦氮素利用计算公式
• 2.2.12 试验期间的气象数据
• 2.3 数据处理与分析方法
• 3 结果与分析
• 3.1 种植方式与施氮量对冬小麦生理指标的影响
• 3.1.1 种植方式对分蘖的影响
• 3.1.2 种植方式与施氮量对叶面积指数（LAI）的影响
• 3.1.3 种植方式与施氮量对冬小麦光合速率及荧光参数的影响
• 3.1.3.1 种植方式与施氮量对Pn 的影响
• 3.1.3.2 种植方式与施氮量对荧光参数Fv/Fm 的影响
• 3.1.3.3 种植方式与施氮量对旗叶叶绿素含量指数（CCI）的影响
• 3.2 种植方式与施氮量对冬小麦农田耗水规律的影响
• 3.2.1 种植方式与施氮量对冬小麦农田棵间蒸发强度的影响
• 3.2.1.1 种植方式与施氮量对近地面（5cm）空气温度的影响
• 3.2.1.2 种植方式与施氮量对近地面（5cm）空气相对湿度的影响
• 3.2.1.3 种植方式与施氮量对5cm 土壤温度的影响
• 3.2.1.4 种植方式与施氮量对冬小麦田PAR 的影响
• 3.2.1.5 种植方式对冬小麦农田棵间蒸发强度的影响
• 3.2.2 种植方式与施氮量对不同层次土壤水分含量及土壤贮水量的影响
• 30cm 土壤水分含量的动态变化'>3.2.2.1 0³0cm 土壤水分含量的动态变化
• 60cm 土壤水分含量的动态变化'>3.2.2.2 30⁶0cm 土壤水分含量的动态变化
• 90cm 土壤水分含量的动态变化'>3.2.2.3 60⁹0cm 土壤水分含量的动态变化
• 120cm 土壤水分含量的动态变化'>3.2.2.4 90¹20cm 土壤水分含量的动态变化
• 120cm 范围土壤贮水量的动态变化'>3.2.2.5 0¹20cm 范围土壤贮水量的动态变化
• 3.2.3 种植方式对冬小麦田对不同生育时期土壤水分含量的影响
• 3.2.4 种植方式与施氮量对冬小麦田阶段耗水量的影响
• 3.2.5 种植方式与施氮量对冬小麦田耗水来源及占总耗水量的比例的影响
• 3.2.6 种植方式与施氮量对冬小麦水分利用效率的影响
• 3.2.6.1 种植方式与施氮量对籽粒产量及产量构成因素的影响
• 3.2.6.2 种植方式与施氮量对冬小麦水分利用效率的影响
• 3.3 种植方式与施氮量对小麦氮素吸收分配利用的影响
• 3.3.1 种植方式与施氮量对小麦不同器官氮素含量的影响
• 3.3.2 种植方式与施氮量对小麦不同器官氮素积累及分配的影响
• 3.3.2.1 种植方式与施氮量对开花期不同器官氮素积累及分配的影响
• 3.3.2.2 种植方式与施氮量对成熟期不同器官氮素积累及分配的影响
• 3.3.2.3 种植方式与施氮量对小麦开花后各营养器官氮素转移的影响
• 3.3.2.4 种植方式与施氮量对小麦氮素利用率的影响
• 4 讨论
• 4.1 沟播种植的集水集肥效应
• 4.1.1 沟播种植的集水效应
• 4.1.2 沟播种植的集肥效应
• 4.1.3 沟播种植的水肥耦合效应
• 4.2 沟播种植与施氮量对小麦产量的影响
• 4.3 “20+40cm”种植方式的应用前景
• 5 结论
• 5.1 种植方式与施氮量对冬小麦生理指标的影响
• 5.2 种植方式与施氮量对冬小麦农田耗水特性的影响
• 5.3 种植方式与施氮量对冬小麦氮肥利用与产量的影响
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表论文情况
• 硕士学位论文内容简介及自评