不同栽培因素对西北绿洲冬小麦灌浆特性的影响

论文摘要

西北绿洲区改种冬小麦是增加冬春地表植被覆盖度、遏制沙尘暴发生的重要举措。在西北绿洲生态生产条件下,研究了不同灌水、施肥、密度处理对冬小麦籽粒灌浆的影响及冬小麦灌浆特性对产量等指标的影响。水分试验在冬水灌量1800 m3.hm-2的基础上,分别于拔节期（J）、抽穗期（H）和灌浆期（F）设等量不等次、等次不等量共5个处理,各处理灌水量(m3.hm-2)及灌水时间分别为:W1:J1650;W2:J1200+H1050=2250、W3:J1050+H1050+F1050=3150、W4:J750+H750+F750=2250、W5:J1050+H750+F450=2250。肥料试验在底肥为纯N165kg.hm-2、P2O5105 kg.hm-2基础上,拔节期追肥量按照纯N和P2O5追施量(kg.hm-2)设5个肥料处理,分别为:F1（不追肥）、F2（N0P60）、F3 （N60P0）、F4 （N60P60）、F5（N135P120）。密度试验在常规灌溉条件下,设6个播种密度试验,密度处理分别为450（T1）、525（T2）、600（T3）、675（T4）、750（T5）、900（T6）万基本苗.hm-2。各试验主要研究结果如下:1.各试验中处理间千粒重差异均显著,表明不同水分、密度、施肥量及方式对粒重大小有显著影响,其中以施肥对粒重影响最大,水分次之,密度最小。不同试验中处理间粒重最大可相差:施肥13.3%,水分11.5%,密度7.83%。高肥可显著增加粒重,低密度有利于粒重提高,高密度会限制粒重的提高,但多灌水并不一定会增加粒重。各试验分别以施肥最多的处理F5、灌水量最大的处理W3、密度最小处理T1成熟时的风干千粒重最高。2.各试验籽粒干物质积累过程均可划分为渐增期、快增期、缓增期三个明显阶段,呈“慢-快-慢”的“S”型变化曲线,以快增期对籽粒贡献最大,快增期籽粒增重占到成熟期籽粒重量的77.2%～92.6%。“S”型籽粒增重曲线可用Richards方程很好拟合。处理间籽粒干物质积累的差异主要在中期和后期,前期差异不明显。其中水分和密度试验以后期差异较明显,肥料试验以中期差异较明显。3.在河西走廊绿洲条件下,密度对灌浆持续期长短没有明显影响,各密度处理基本同时达到完熟期;但水分和施肥处理间灌浆持续期差异显著,变幅为42～45d。灌浆期多灌水会明显延长灌浆持续期。4.不同的水分、密度、施肥水平明显影响灌浆速率的大小。不同试验中,处理间平均灌浆速率最大可相差:肥料19.53%,密度13.33%,水分7.14%。各试验平均灌浆速率分别以处理F3、T4、W4最高。生育期追施高N高P或多灌水不一定会提高灌浆速率,但不追肥、或抽穗期和灌浆期受旱会明显降低平均灌浆速率,较高的种植密度有利于维持较高的平均灌浆速率。各试验、各处理最大灌浆速率出现在灌浆中期,但出现的时间也有差异。但平均灌浆速率高,不一定最大灌浆速率也高。中期灌浆速率一般高出后期和前期数倍。同一处理的不同时段、同一时段的不同处理间灌浆速率变化很大。各试验处理间的差异基本表现为中期>后期>前期。密度对灌浆速率的影响远大于水分和肥料。在较短的时间尺度下,各试验各处理灌浆速率变化呈高低起伏的多齿状曲线,以密度试验前后起伏变化更明显,这种起伏变化主要受短期气候变化的影响。各试验灌浆速率的变化均可用二次曲线拟合方程来描述。5.不同水分、施肥、密度处理对花前储备物质的运转和利用的影响明显不同。各试验叶片、茎杆和叶鞘中的花前储备对籽粒总贡献率为29%～39%,干物质转移为率25%～35%,主茎总干物质转移量为0.3～0.39g。茎杆的干物质转移量、干物质转移对籽粒的贡献率远大于叶片和叶鞘,分别约为叶片和叶鞘的2～3倍。转移效率在水分和肥料试验中也表现为茎杆大于叶片和叶鞘,但在密度试验中三器官近似。器官间干物质转移量、对籽粒的贡献率的差异远大于转移效率,后者是一个相对稳定指标。适度受旱尤其是灌浆期干旱会促使营养物运往籽粒,高肥处理、密度过高和过低不利于花前贮备的转移和再利用。水分试验中以W3的干物质转移量、转移效率和干物质转移对籽粒的贡献率最小,而肥料和密度试验中分别以F2和T4处理上述三指标最高。6.三试验中,平均灌浆速率、最大灌浆速率、灌浆持续期之间均没有显著的相关性。成熟时风干千粒重与平均灌浆速率、最大灌浆速率、灌浆持续期之间相关分析发现,只有在水分试验中千粒重与平均灌浆速率和灌浆持续期之间、密度试验中的千粒重与最大灌浆速率之间正相关趋势明显。7.水分和施肥试验中分别在抽穗期、开花期、灌浆前期测定了旗叶光合速率（Pn）,结果表明:水分试验中,只有灌浆前期处理间存在显著差异,灌浆期灌水对维持高Pn至关重要;肥料试验中只有抽穗期和灌浆前期处理间差异显著,两时期均以F2的Pn最高;密度试验分别在拔节期、抽穗期、开花期、灌浆前期、灌浆中期测定了顶部完全展开叶或旗叶光合速率（Pn）,结果表明:除开花期外,其余各时期处理间均差异显著或极显著。低密度T1在拔节期和抽穗期Pn最大,而在灌浆前期和中期均以中等密度T4的Pn最大。Pn与灌浆速率、成熟时的风干千粒重相关具有阶段性差异。水分试验三个时期测定的Pn中,只有开花期Pn与平均灌浆速率、千粒重有较大的正相关;肥料试验中三个时期测定的Pn与平均灌浆速率和最大灌浆速率均呈正相关趋势,但与千粒重均呈负相关趋势;密度试验中平均灌浆速率只与开花期、灌浆前期、灌浆中期的Pn成阶段性正相关趋势,千粒重也只与拔节期、抽穗期、开花期、灌浆前期的Pn成微弱正相关。

论文目录

• 摘要
• Summary
• 第一章 研究的目的和意义
• 第二章 国内外研究进展
• 2.1 小麦籽粒灌浆特性及数学模拟
• 2.2 水分对小麦籽粒生长特性和生理特性影响
• 2.2.1 水分对籽粒灌浆过程的影响
• 2.2.2 水分胁迫对小麦穗粒数和粒重的影响
• 2.2.3 水分胁迫对光合生理的影响
• 2.2.4 水分胁迫对同化产物的积累及产量的影响
• 2.3 肥料对小麦籽粒生长特性和生理特性影响
• 2.3.1 肥料对籽粒灌浆过程及产量的影响
• 2.3.2 氮肥运筹对小麦产量构成因素的的影响
• 2.3.3 施肥对光合作用的影响
• 2.3.4 施肥对同化产物积累与分配的影响
• 2.4 密度对小麦籽粒生长特性和生理特性影响
• 2.4.1 密度对籽粒灌浆过程及产量的影响
• 2.4.2 播种密度对小麦产量构成因素的的影响
• 2.4.3 密度对光合生理的影响
• 2.5 灌浆期干物质转移
• 2.6 光照对灌浆进程的影响
• 第三章 试验材料与方法
• 3.1 试区自然概况
• 3.2 研究目标
• 3.3 试验材料与方法
• 3.4 试验设计
• 3.4.1 节水试验
• 3.4.2 肥料试验
• 3.4.3 密度试验
• 3.4.4 测定的项目与方法
• 第四章 结果与分析
• 4.1 不同栽培措施对籽粒干物质积累的影响
• 4.1.1 水分对籽粒干物质积累的影响
• 4.1.2 肥料对籽粒干物质积累的影响
• 4.1.3 密度对籽粒干物质积累的影响
• 4.2 不同栽培措施对籽粒灌浆速率的影响
• 4.2.1 水分对籽粒灌浆速率的影响
• 4.2.2 肥料对籽粒灌浆速率的影响
• 4.2.3 密度对籽粒灌浆速率的影响
• 4.2.4 不同栽培措施灌浆过程拟合方程
• 4.3 不同栽培措施对花前储备物质转移与分配的影响
• 4.3.1 水分对花前储备物质转移与分配的影响
• 4.3.2 肥料对花前储备物质转移与分配的影响
• 4.3.3 密度对花前储备物质转移与分配的影响
• 4.4 指标的差异与相关
• 4.4.1 水分试验指标的差异与相关
• 4.4.2 肥料试验指标的差异与相关
• 4.4.3 密度试验指标的差异与相关
• 4.5 不同栽培措施对光合速率的影响
• 4.5.1 水分对光合速率的影响
• 4.5.2 水分试验光合速率与灌浆速率的相关
• 4.5.3 肥料对光合速率的影响
• 4.5.4 肥料试验光合速率与灌浆速率的相关
• 4.5.5 密度对光合速率的影响
• 4.5.6 密度试验光合速率与灌浆速率的相关
• 第五章 结论与讨论
• 5.1 结论
• 5.2 讨论
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介
• 导师简介