饲草型小黑麦的光合性能、氮素利用率及生产性能和适应性研究

发布时间：2020-08-08 02:29

【摘要】：为筛选出光合性能强和氮素利用率高、生产性能和营养品质高的饲草型小黑麦种质,并确定其在甘肃省的栽培条件和适应性。本研究以6个小黑麦种质(C17、C19、C22、C24、C31、石大1号)为试材,于2016-2017年利用方差分析、主成分分析、隶属函数法、GGE双标图法等方法研究了不同小黑麦种质的光合性能和氮素利用及分配,并研究了光合性能强、氮素利用率高、生产性能最佳种质的栽培条件及适应性评价。主要结果如下:1.6个参试小黑麦种质中新品系C31和C19的光合性能较优。随生育时期推移,小黑麦光合性能相关指标(除气孔限制值外)先增加后减少,但最高值所处的生育时期各异;随着生育时期推移,气孔限制值先减少后增加,抽穗期最低。出苗后54 d参试小黑麦种质的叶面积指数最大,叶面积指数与干草产量、枝条数显著正相关,粗蛋白含量极显著正相关,消化率显著负相关。基于主成分分析的饲草型小黑麦光合性能综合评价表明,有机物积累和小黑麦感病性对光合性能有显著影响。2.分蘖期-开花期小黑麦根系、茎秆、叶片的全氮含量逐渐降低,根系、茎秆、叶片干物质产量和氮素产量逐渐增加;分蘖期-孕穗期不同器官氮素分配比例为叶片茎秆根系,抽穗期-开花期的分配比例为叶片茎秆花序根系。参试的6个小黑麦种质中,C31和C19的氮利用率较高。孕穗期对饲草型小黑麦氮素产量和氮素分配的影响最大,其次是小黑麦种质的氮利用效率,再次是开花期根系氮素产量高低。3.(1)C31的干草产量(15514.92 kg·hm~(-2))显著高于其他种质,C24的干草产量(11270.50 kg·hm~(-2))显著低于其他处理;石大1号的株高(152 cm)显著高于其他种质,C31的枝条数(745.42万枝·hm~(-2))最高,除了与C17(681.25万枝·hm~(-2))无显著性差异外,显著高于其他种质;通过参试小黑麦种质营养品质比较可知,C24的CP含量(12.36%)显著高于其他种质,C24的NDF(55.38%)含量最低,与C22之间无显著差异,显著低于其他种质。C24的ADF(36.20%)含量最低,显著低于C17、C19。C24的DMD含量(63.08%)显著高于其他种质(2)小黑麦品系C31在甘肃省合作试验点(兰州大学高寒草甸与湿地生态系统定位研究站)和兰州试验点(甘肃农业大学牧草试验地)均适合,但在合作试验点表现更佳;C17适合于合作点,C19适合于兰州点,石大1号和C22的生产性能和营养品质的综合评价值较低,不适合在兰州点和合作点生长。4.筛选饲草型小黑麦新品系C31最适合的栽培条件,本研究利用3因素(种植密度,氮肥施用量,降雨量)5水平的中心复合试验响应面设计法,研究了种植密度、氮肥施用量和降雨量对饲草型小黑麦草产量和营养品质的影响,构建饲草型小黑麦新品系C31草产量和营养品质的三元二次回归预测模型。结果表明,(1)种植密度、氮肥施用量和降雨量对饲草型小黑麦的草产量与营养品质均有显著影响(P0.05),降雨量×氮肥施用量交互作用对小黑麦干草产量有显著影响(P0.05),降雨量×种植密度交互作用对小黑麦干草的营养品质有显著影响(P0.05)。(2)三元二次回归分析结果显示,种植密度、氮肥施用量和降雨量与小黑麦草产量和营养品质间的回归模型高度显著(P0.01)。(3)小黑麦新品系C31适合在生长季降雨量为318 mm-325 mm的合作地区生长。(4)生长季降雨量为322.07 mm时,小黑麦新品系C31的干草产量最高,营养品质最佳。在此降雨量下,氮肥施用量为289.17 kg N·hm~(-2),种植密度为579.40万基本苗·hm~(-2),模型预测小黑麦干草产量为16732.50 kg·hm~(-2),干草营养品质的最大值为0.71。本研究将为评价小黑麦种质草产量和营养品质表现及适宜种植区域提供简便有效的分析手段。5.为筛选甘肃省不同地区适宜种植的小黑麦品种(系)和甘肃省最适宜种植小黑麦的试验点,本试验以4个小黑麦种质(新品系P2,新品系P4,石大1号小黑麦品种,中饲1048小黑麦品种)为材料,于2014—2015年研究了上述种质在甘肃省不同试验点(临洮,玛曲,夏河,合作,肃南县马蹄乡和肃南县康乐乡)开花期的干草产量、营养价值(粗蛋白含量,中性洗涤纤维含量,酸性洗涤纤维含量)以及干物质消化率,其中临洮点有灌溉条件,其他试点无灌溉条件,为雨养区。利用方差分析、隶属函数法和GGE(基因型和基因与环境互作效应)双标图法,对测定数据进行了分析,得到以下结果:(1)参试的4个小黑麦种质中,品系P2的干草产量最高(12831.74 kg·hm~(-2)),营养评价值最高(0.67),在临洮点和玛曲点具有广阔推广利用前景;品系P4的干草产量较高(10764.78 kg·hm~(-2)),营养评价值较高(0.5);石大1号和中饲1048由于营养评价值低或干草产量低,在甘肃省6个试验点表现均不理想,不适合种植。(2)6个试点中,临洮点小黑麦的干草产量(14127.92 kg·hm~(-2))较高(位居第2),营养评价值(0.51)最高;玛曲点小黑麦的干草产量(14072.19 kg·hm~(-2))较高(位居第3),营养综合评价值(0.50)较高(位居第2),肃南马蹄乡小黑麦的干草产量(14230.00kg·hm~(-2))最高(位居第1),营养综合评价值(0.47)较差(位居第4),其他3个试点小黑麦的干草产量和营养品质均较差;综合6个试验点小黑麦的干草产量和营养评价值,临洮和玛曲为种植小黑麦最理想的区域。研究将为评价小黑麦种质草产量和营养品质表现及适宜种植区域提供了简便有效的分析手段,可以为小黑麦种质鉴定与推广提供理论依据。
【学位授予单位】：甘肃农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S544.9
【图文】：

图 1 小黑麦种质×生育时期交互作用间叶面积指数的差异Figure 1 Differences on LAI for the interaction of triticalematerials and growth stages图 2 小黑麦种质×生育时期交互作用间叶绿素含量的差异Figure 2 Differences on CHL for the interaction of triticalematerials and growth stages图 3 小黑麦种质×生育时期交互作用间蒸腾速率差异Figure 3 Differences on Tr for the interaction of triticalematerials and growth stages图 4 小黑麦种质×生育时期交互作用间光合速率差异Figure 4 Differences on Pn rate for the interaction of tritimaterials and growth stages

图 1 小黑麦种质×生育时期交互作用间叶面积指数的差异Figure 1 Differences on LAI for the interaction of triticalematerials and growth stages图 2 小黑麦种质×生育时期交互作用间叶绿素含量的差异Figure 2 Differences on CHL for the interaction of triticalematerials and growth stages图 3 小黑麦种质×生育时期交互作用间蒸腾速率差异Figure 3 Differences on Tr for the interaction of triticalematerials and growth stages图 4 小黑麦种质×生育时期交互作用间光合速率差异Figure 4 Differences on Pn rate for the interaction of tritimaterials and growth stages

甘肃农业大学 2019 届博士学位论文图 1 小黑麦种质×生育时期交互作用间叶面积指数的差异Figure 1 Differences on LAI for the interaction of triticalematerials and growth stages图 2 小黑麦种质×生育时期交互作用间叶绿素含量的差异Figure 2 Differences on CHL for the interaction of triticalematerials and growth stages

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 白宝璋;田文勋;赵景阳;;大田作物叶绿素提取方法的比较[J];吉林农业科学;1987年04期

2 张小彩,陈布圣;棉花光合性能的变化规律[J];中国棉花;1986年03期

3 吕忠全,沈泉;光合性能选种法研究[J];生物数学学报;2005年03期

4 张月娟，李万九，张秀如;鄂棉14、鄂棉16及鄂荆1号光合性能的研究[J];湖北农业科学;1994年03期

5 毕明;李福海;王秀兰;谭秀山;刘建栋;毕建杰;;开花后淹水对两个冬小麦品种旗叶光合性能的影响研究[J];气象与环境科学;2012年01期

6 张俊平;李卫欣;俞凤芳;;小麦玉米间套作的高产和光合性能研究[J];安徽农业科学;2007年31期

7 候旭光,冯勇,张来厚;紧凑型春玉米高产优化栽培的群体光合性能研究[J];玉米科学;1997年04期

8 王庆成，王忠孝，杜成贵，郭庆法;玉米光合性能与产量关系的研究[J];玉米科学;1995年01期

9 侯旭光,冯勇;春玉米优化栽培措施对群体光合性能的影响[J];华北农学报;1999年04期

10 罗春梅;;小麦穗部的某些光合性能及其与籽粒产量的关系[J];植物生理学通讯;1985年05期

相关会议论文 前10条

1 李涛;刘丽娜;刘玉军;石雷;姜闯道;;栽培密度对高粱光合性能的影响及机制[A];中国作物学会2013年学术年会论文摘要集[C];2013年

2 戴双;李豪圣;程敦公;赵世杰;宋健民;;小麦品种更替过程中光合性能的演变研究进展[A];山东植物生理学会第七次代表大会暨植物生物学与现代农业研讨会论文集[C];2012年

3 毕明;谭秀山;刘建栋;毕建杰;;开花后淹水对两个冬小麦品种旗叶光合性能的影响研究[A];第十五次中国小麦栽培科学学术研讨会论文集[C];2012年

4 李霞;丁在松;李连禄;王美云;赵明;;玉米光合性能的杂种优势日变化[A];2008中国作物学会学术年会论文摘要集[C];2008年

5 李涛;刘丽娜;刘玉军;石雷;姜闯道;;田间高粱植株相互遮荫影响光合性能的机制[A];生态文明建设中的植物学：现在与未来——中国植物学会第十五届会员代表大会暨八十周年学术年会论文集——第4分会场：资源植物学[C];2013年

6 肖万欣;刘晶;史磊;赵海岩;王延波;;氮密互作对不同株型玉米形态、光合性能及产量的影响[A];第十五届全国玉米栽培学术研讨会会议论文集[C];2017年

7 田红琳;李晔;刘春英;杨华;张丕辉;许明陆;;渝单30在不同株行距配置下产量及光合性能研究[A];第十五届全国玉米栽培学术研讨会会议论文集[C];2017年

8 王贵平;曹建国;马日亮;赵利梅;;覆膜对旱地春玉米光合性能和产量形成的影响[A];内蒙古旱地玉米马铃薯地膜覆盖栽培技术研究会论文集[C];2001年

9 董淑富;束怀瑞;;覆膜草把营养穴对苹果光合性能的影响[A];中国园艺学会首届青年学术讨论会论文集[C];1994年

10 杨安中;吴文革;段素梅;许有尊;陈刚;;氮肥运筹方式对超级稻茎蘖动态、后期光合性能及产量的影响[A];安徽水稻与稻作技术论文汇编[C];2017年

相关博士学位论文 前5条

1 刘晶;饲草型小黑麦的光合性能、氮素利用率及生产性能和适应性研究[D];甘肃农业大学;2019年

2 郭文琦;花铃期渍水下氮素影响棉花（Gossypium hirsutum L.）产量形成的生理机制研究[D];南京农业大学;2009年

3 张国伟;土壤盐分影响棉花（Gossypium hirsutum L.）生长的生理机制研究[D];南京农业大学;2011年

4 马月花;外源油菜素内酯缓解黄瓜低氧胁迫伤害的生理机制[D];南京农业大学;2014年

5 刘铁宁;减源对密植夏玉米光合性能和产量的影响及其生理机制研究[D];山东农业大学;2015年

相关硕士学位论文 前10条

1 胡莎莎;15个紫花苜蓿（Medicago sativa L.）品种在南京地区光合及生产性能比较[D];南京农业大学;2010年

2 陈莉萍;套作马铃薯高产农机农艺配套措施及其光合性能研究[D];西南大学;2016年

3 王鑫;盐胁迫下高粱新生叶片结构和光合特性的系统调控研究[D];山东农业大学;2010年

4 周冉;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[D];河南农业大学;2007年

5 付健;栽培方式与密度对寒地玉米光合性能及产量的影响[D];黑龙江八一农垦大学;2014年

6 卢杨;干旱胁迫下毛竹幼苗钙信号特征及其作用分析[D];浙江农林大学;2014年

7 赵超;施肥对食用向日葵产量及相关性状的影响[D];内蒙古农业大学;2015年

8 杨晴;氮、磷对小麦光合性能的调节机制研究[D];河北农业大学;2002年

9 冯殿齐;设施果树栽培关键技术研究[D];山东农业大学;2008年

10 王俊超;养分对小麦冠层光合器官光合性能及产量和品质的调控效应[D];内蒙古农业大学;2006年

本文编号：2784904