施氮量影响不同小麦品种抗倒伏的机制及水氮互作的调控作用

发布时间：2021-02-27 20:54

　　小麦生产中,往往通过增加氮肥投入增加群体生物量来增加产量,但过量氮肥投入容易造成分蘖过多,群体荫蔽,茎秆发育差,植株倒伏风险增加。因此深入研究氮素对小麦抗倒伏性影响的机理,对于协调小麦生产中高产与抗倒伏的矛盾以及制定合理的栽培措施有重要意义。本试验于2015-2019年在山东农业大学农学实验站进行。试验一以济麦22（JM22）、山农16（SN16）和泰科麦33（TK33）为试验材料,设置0kg hm^-2（N0）、120 kg hm^-2（N1）、240 kg hm^-2（N2）和360 kg hm^-2（N3）四个施氮水平,研究施氮量对小麦抗倒伏性的影响,从力学、形态学、解剖学、茎秆碳水化合物积累及相关基因表达、叶片同化物生产及茎秆同化利用等方面阐述氮肥影响小麦抗倒伏性的机理。试验二以济麦22为试验材料,设置120 kg hm^-2（N1）、240 kg hm^-2（N2）和360 kg hm^-2（N3）三个施氮水平以及雨养（W0）,拔节期灌水... 

【文章来源】：山东农业大学山东省

【文章页数】：115 页

【学位级别】：博士

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符号说明
中文摘要
Abstract
1 前言
    1.1 选题目的和意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 倒伏危害
        1.2.2 倒伏评价方法
            1.2.2.1 田间直接观测法
            1.2.2.2 单性状突出的评价方法
            1.2.2.3 综合指标评价法
        1.2.3 茎秆形态特征与抗倒伏的关系
            1.2.3.1 株高和节间长度
            1.2.3.2 基部节间形态
        1.2.4 茎秆解剖结构与抗倒伏的关系
        1.2.5 茎秆碳水化合物含量与抗倒伏的关系
            1.2.5.1 非结构碳水化合物
            1.2.5.2 结构碳水化合物
        1.2.6 影响小麦倒伏的主要栽培措施
            1.2.6.1 播期
            1.2.6.2 密度
            1.2.6.3 植物生长调节剂
            1.2.6.4 磷、钾、硅肥
            1.2.6.5 氮肥
            1.2.6.6 灌水
2 材料与方法
    2.1 试验地概况
    2.2 试验设计
        2.2.1 试验1施氮量对不同品种小麦抗倒伏性的影响及机制
        2.2.2 试验2水氮互作对小麦抗倒伏性的调控
    2.3 测定项目与方法
        2.3.1 产量及产量构成要素
        2.3.2 田间倒伏率
        2.3.3 茎秆力学指标及形态指标
        2.3.4 茎秆解剖结构
            2.3.4.1 显微结构
            2.3.4.2 超微结构
        2.3.5 茎秆充实度、碳水化合物及其积累代谢相关基因表达量和茎秆强度
            2.3.5.1 茎秆充实度
            2.3.5.2 可溶性糖含量
            2.3.5.3 淀粉含量
            2.3.5.4 纤维素含量
            2.3.5.5 木质素含量
            2.3.5.6 碳水化合物积累代谢相关基因表达量
            2.3.5.7 叶片淀粉蔗糖昼夜代谢相关基因
            2.3.5.8 小麦干物质积累、分配与输出
    2.4 数据处理与统计分析
3 结果与分析
    3.1 施氮量对不同小麦品种抗倒伏性的影响及其机制研究
        3.1.1 2017-2018和2018-2019生长季气象数据比较
        3.1.2 施氮量对不同小麦品种产量及茎秆力学指标的影响
            3.1.2.1 产量及产量构成要素
            3.1.2.2 田间倒伏率
            3.1.2.3 倒伏指数及倒伏相关力学指标
            3.1.2.4 通径分析
        3.1.3 施氮量对不同小麦品种茎秆形态特征的影响及其与抗倒伏性的关系
            3.1.3.1 节间配置、株高和重心高度
            3.1.3.2 基部节间形态
            3.1.3.3 相关分析
        3.1.4 施氮量对不同小麦品种茎秆解剖特征的影响及其与抗倒伏性的关系
            3.1.4.1 木质化程度
            3.1.4.2 维管束数目和面积、机械组织厚度
            3.1.4.3 超微结构
            3.1.4.4 相关分析
        3.1.5 施氮量对不同小麦品种茎秆碳水化合物的影响及其与抗倒伏性的关系
            3.1.5.1 干物质积累与分配
            3.1.5.2 茎秆强度
                3.1.5.2.1 折断弯矩
                3.1.5.2.2 弯曲应力
                3.1.5.2.3 充实度
            3.1.5.3 碳水化合物含量
            3.1.5.4 茎秆基因表达
            3.1.5.5 叶片同化物生产及输出、茎秆同化物利用
    3.2 水氮互作对小麦抗倒伏性的调控
        3.2.1 气象资料分析
        3.2.2 产量及力学指标
            3.2.2.1 倒伏率、产量和产量构成要素
            3.2.2.2 倒伏相关力学指标
        3.2.3 形态指标
            3.2.3.1 节间配置、株高和重心高度
            3.2.3.2 基部第二节间参数
        3.2.4 基部第二节间茎秆和叶鞘理化组分
            3.2.4.1 非结构碳水化合物
            3.2.4.2 结构碳水化合物
4 讨论
    4.1 施氮量对不同小麦品种抗倒伏性的影响及机制
        4.1.1 施氮量对不同小麦品种产量、倒伏率和力学差异的影响
        4.1.2 施氮量对不同小麦品种形态指标的影响
        4.1.3 施氮量对不同小麦品种解剖结构的影响
        4.1.4 施氮量对不同小麦品种碳水化合物积累及转运差异的影响
    4.2 水氮互作对小麦抗倒伏性的调控
5 结论
    5.1 施氮量影响不同小麦品种抗倒伏性的机制
        5.1.1 不同小麦品种抗倒伏性差异原因
        5.1.2 施氮量影响小麦抗倒伏性能的机制
    5.2 水氮互作对小麦抗倒伏性能的调控
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表论文情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]木质素生物合成的研究[J]. 冯鹤翔,涂轶.  青岛大学学报(自然科学版). 2018(01)
[2]Effects of culm carbohydrate partitioning on basal stem strength in a high-yielding rice population[J]. Jun Zhang,Ganghua Li,Qingyu Huang,Zhenghui Liu,Chengqiang Ding,She Tang,Lin Chen,Shaohua Wang,Yanfeng Ding,Weijian Zhang.  The Crop Journal. 2017(06)
[3]Delayed sowing can increase lodging resistance while maintaining grain yield and nitrogen use efficiency in winter wheat[J]. Xinglong Dai,Yuechao Wang,Xiuchun Dong,Taifeng Qian,Lijun Yin,Shuxin Dong,Jinpeng Chu,Mingrong He.  The Crop Journal. 2017(06)
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[5]灌水次数和施钾量对冬小麦茎秆形态特征和抗倒性的影响[J]. 赵国英,王红光,李东晓,贾彬,李瑞奇,李雁鸣.  麦类作物学报. 2017(06)
[6]不同小麦品种茎秆特性及其与抗倒性的关系[J]. 王丹,丁位华,冯素伟,胡铁柱,李淦,李笑慧,杨艳艳,茹振钢.  应用生态学报. 2016(05)
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[8]水稻茎秆性状与抗倒性的关系及配合力分析[J]. 陈桂华,邓化冰,张桂莲,唐文帮,黄璜.  中国农业科学. 2016(03)
[9]灌溉量和施氮量对油用亚麻茎秆抗倒性能及产量的影响[J]. 高珍妮,赵利,郭丽琢,黄冰雪,李玥,牛俊义.  中国生态农业学报. 2015(05)
[10]施氮期对小麦茎秆木质素合成的影响及其抗倒伏生理机制[J]. 卢昆丽,尹燕枰,王振林,李勇,彭佃亮,杨卫兵,崔正勇,杨东清,江文文.  作物学报. 2014(09)

博士论文
[1]氮肥水平和种植密度对冬小麦冠层结构与功能的影响[D]. 王成雨.山东农业大学 2011

硕士论文
[1]推迟灌溉拔节水对不同种植模式冬小麦茎秆蠕变和抗倒伏特性研究[D]. 张浩男.山东农业大学 2019
[2]免耕与推迟拔节水灌溉对宽幅精播冬小麦抗倒伏特性研究[D]. 张元元.山东农业大学 2017



本文编号：3054787