华北平原冬小麦高产高效群体动态特征与氮营养调控

发布时间：2016-11-06 18:11

  本文关键词：华北平原冬小麦高产高效群体动态特征与氮营养调控，由笔耕文化传播整理发布。

《中国农业大学》 2015年

华北平原冬小麦高产高效群体动态特征与氮营养调控

卢殿君  

【摘要】：理解高产冬小麦群体动态发育特征及其明确氮营养与重要栽培因子对群体数量与质量的影响对于取得冬小麦高产与氮肥高效是十分重要的。本研究的研究地点为河北省曲周中国农业大学曲周实验基地,首先通过汇总田间大样本数据(501个)分析了不同产量水平群体动态发育特征(产量结构,动态群体数量与干物质养分累积),然后通过长期定位氮水平试验明确了拔节与收获期临界根层氮含量以确定相应的根层氮素调控指标；进一步通过三年田间试验,分析了氮肥管理与品种(不同分蘖能力或穗型)对冬小麦产量,效率,动态群体发育的影响；通过两年田间试验分析了有机肥与播期播量对冬小麦动态群体发育影响；最后,基于以上结果,设计了综合的氮素管理措施同步实现冬小麦高产与氮肥高效。取得的主要结果如下： (1)华北平原冬小麦产量的提高主要归咎于单位面积穗数的提高,而穗粒数与千粒重变异幅度相对较小。实现8.5t ha-1的高产水平,单位面积的穗数应保证在每平米750穗左右,穗粒数32粒,千粒重38g左右。为了实现以上的高产群体,合理的冬前群体(每平米1200茎蘖)与高的拔节-开花阶段茎蘖成穗率(45%)是关键。拔节期(0-60cm)与收获期(0-90cm)获得合理群体数量的临界根层无机氮含量分别为50与90kg ha-1,结合不同阶段的氮素吸收量,相应地播前(0-60cm)与拔节期(0-90cm)的根层氮素目标值分别为150与210kg ha-1 (2)优化养分管理下,平均三年的结果,大穗型品种泰农比多穗型品种良星的产量与生理效率显著增加平均6与10%。泰农产量的增加主要归咎于高的收获指数与花后生物量累积。开花期11%高的叶片氮浓度与8%高的库强度(单位面积籽粒数量)导致了泰农花后累积更多的干物质(24%),有助于保证高的收获指数。泰农显著减少了春季无效分蘖的发生,优化了群体质量,有助于形成高的穗粒数。平均这两个品种,基于根层养分调控的优化氮肥管理相比农民氮肥管理减少氮肥投入140kg N ha-1,从300降至160kg N ha-1,没有任何产量损失,氮肥利用效率从32%增加到64%,表明优化氮肥管理是实践中时可行的。 (3)推迟播期从10月5日至15日,小麦产量从9.5降至7.8t ha-1。进一步,推迟播期到10与15日,施用有机肥相比无有机肥处理能弥补产量损失分别为16与11%,而早播期时,施用有机肥不能显著增产。主要的原因归咎于中播期下施用有机肥增加了冬前群体数量,而晚播期下,施用有机肥仅改善春季群体的发育。早播期下,施用有机肥增加了分蘖死亡率,没有实现穗数与产量的增加。施用有机肥显著改善了植株的氮,磷与钾浓度,表层0-5cm的土壤温度冬前平均增加0.4度,拔节后增加0.5-0.8度,这些可能的原因改善了群体的发育。因此,有机肥在播期推迟到10月10号以后施用对于小麦增产更有帮助。 (4)施用有机肥相比无有机肥处理显著增加了小麦产量10%,主要由于穗数(16%)与穗粒数(11%)的协同提高。在施用有机肥时,增加播量从340株m-2到520株m-2时,产量显著下降10%,主要由于增加播量并没有显著增加单位面积穗数,相反导致千粒重显著降低。不施用有机肥时,三个播量处理的产量没有显著性差异,增加播量增加了单位面积穗数,但是千粒重显著降低。 (5)相比晚播期大播量处理(10月15日,540株m-2),早播期(10月5日)优化播量(340株m-2)模式能够获得更多的单位面积穗数,该模式增加了冬前群体与高的茎蘖成穗率。高的基肥用量(典型的农民传统氮肥管理措施)与春季返青追氮肥增加了拔节期群体茎蘖数量,增加分蘖死亡数量。拔节追肥120kg N ha-1相比不追肥与追肥60kg N ha-1处理增加了单位面积穗数与穗粒数,实现了群体数量与质量的协调。基于以上结果,我们设计了优化各栽培因子的综合氮素管理措施。两年田间试验下,综合作物氮管理相比农民传统管理实现增产38-51%,节肥27%,增加氮肥利用效率87-107%,证明了综合氮素管理措施能同步实现冬小麦高产与氮肥高效。

【关键词】：
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S512.11
【目录】：

下载全文 更多同类文献

CAJ全文下载

(如何获取全文？ 欢迎：购买知网充值卡、在线充值、在线咨询)

CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王志芬,吴科,宋良增,王守瑰,范仲学,张凤云,朱连先,张福锁;山东省不同穗型超高产小麦产量构成因素分析与选择思路[J];山东农业科学;2001年04期

2 贾效成,于振文,张永丽;氮素不同底追比例对冬小麦品质和产量的影响[J];山东农业科学;2001年06期

3 田纪春;超级小麦的概念、育种目标和任务[J];山东农业科学;2004年05期

4 杨春玲;关立;侯军红;王阔;宋志均;韩勇;李晓亮;;黄淮麦区小麦产量构成因素效用研究[J];山东农业科学;2007年04期

5 余松烈;于振文;董庆裕;王东;张永丽;姚德常;王坚强;;小麦亩产789.9kg高产栽培技术思路[J];山东农业科学;2010年04期

6 谷冬艳;尹钧;刘建国;杨宗渠;李金才;屈会娟;;播期对不同穗型小麦品种群体动态及部分光合性能的影响[J];安徽农学通报;2007年07期

7 李忠民;李永军;赵双锁;张建林;李长宏;;氮肥对旱地小麦生长发育和产量的影响[J];安徽农学通报;2008年02期

8 李孝良;氮磷钾肥对小麦生长发育及品质的影响[J];安徽农业技术师范学院学报;1998年04期

9 李令伟;崔丽娜;杨连俊;禹光媛;孟晓英;;不同播期对冬小麦产量及产量构成因素的影响[J];山东农业科学;2013年02期

10 赵广才,刘利华,张艳,杨玉双,杨兆生;肥料运筹对超高产小麦群体质量、根系分布、产量和品质的效应[J];华北农学报;2002年04期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 杨百战,王成超,杜绍印,庄兆金,李勇;豫粳6号水稻生育特点及高产栽培技术研究[J];山东农业科学;2000年03期

2 郑宏伟,刘洪军,田纪春;推进山东省超级小麦育种工作的对策[J];山东农业科学;2005年03期

3 高庆荣,王大为,田纪春;超级麦育种的重要途径——杂交小麦的优势利用[J];山东农业科学;2005年03期

4 陈香芝,张其鲁,张连晓,张桂珍,李兴明;潍麦8号的生育特点与超级小麦育种目标[J];山东农业科学;2005年03期

5 杨百战;朱峰年;毛瑞喜;谢华玉;吴清涛;李勇;;水稻新品种阳光200的选育与栽培技术要点[J];山东农业科学;2006年01期

6 李成军;张其鲁;王冰林;;小麦产量三因子最佳组合及其选择[J];山东农业科学;2006年03期

7 杨春玲;关立;侯军红;王阔;宋志均;韩勇;葛鹏飞;;超级麦选育问题探讨与实践[J];山东农业科学;2006年03期

8 周均湖;李素真;王秋云;孙雷鸣;赵凯;;不同类型超级小麦地上部及籽粒干物质积累动态[J];山东农业科学;2006年04期

9 杨春玲;关立;侯军红;王阔;宋志均;韩勇;李晓亮;;黄淮麦区小麦产量构成因素效用研究[J];山东农业科学;2007年04期

10 丁晓义;姜鸿明;严美玲;于经川;陈永娜;孙晓辉;;胶东半岛冬小麦9750kg/hm~2超高产品种类型筛选及群体质量指标研究[J];山东农业科学;2007年04期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 郭天财;朱云集;王晨阳;沈天民;吕平安;马冬云;王永华;;河南省不同穗型小麦品种超高产栽培技术体系探讨[A];全国小麦栽培科学学术研讨会论文集[C];2006年

2 谢志霞;李存东;孙红春;朱继杰;;不同铃重基因型棉花源库间碳水化合物的代谢特点[A];作物逆境生理研究进展——中国作物生理第十次学术研讨会文集[C];2007年

3 高聚林;王志刚;任有志;赵明;董志强;李少昆;杨凤山;;春玉米超高产(17383．5kg hm~(-2))群体冠层结构的研究[A];中国作物学会栽培专业委员会换届暨学术研讨会论文集[C];2007年

4 穆生奇;曾雄;宗静;曾剑波;陈艳利;;不同播期对小型无籽西瓜产量及品质的影响[A];第13次全国无籽西瓜科研与生产协作组会议论文集[C];2010年

5 王在满;罗锡文;唐湘如;马国辉;张国忠;曾山;;水稻精量穴直播机具与农艺相结合的探讨[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会（CSAE 2009）论文集[C];2009年

6 梁利宝;洪坚平;谢英荷;;不同培肥处理对采煤塌陷土地复垦不同年限土壤熟化的影响[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会（CSAE 2009）论文集[C];2009年

7 田昌玉;左余宝;赵秉强;唐继伟;林治安;;差减法计算氮肥利用率方法的改进[A];第三届全国农业环境科学学术研讨会论文集[C];2009年

8 闫福春;陈青;徐秀珍;;小麦产量因素对产量形成贡献大小研究[A];S10 气象与现代农业发展[C];2012年

9 凌励;王升;包明霞;花茂忠;陈冬萍;;水稻钾素吸收特点及量化运筹技术研究初报[A];江苏土壤肥料科学与农业环境[C];2004年

10 孙长锋;周大川;何高;李成;单爱容;王建法;;武育粳3号单产10500kg/hm~2精确施氮量的验证与氮素利用效率研究[A];江苏土壤肥料科学与农业环境[C];2004年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 姚凤娟;施氮和花后灌溉对强筋小麦籽粒产量和品质的调控效应[D];山东农业大学;2009年

2 党红凯;小麦/玉米不同复合群体对光合器官生态生理特性和产量形成的影响[D];河北农业大学;2010年

3 鲁洪娟;肥料管理对土壤-作物系统养分和重金属平衡的影响[D];浙江大学;2010年

4 郭营;小麦不同矿质营养处理下苗期、产量和籽粒性状的QTL分析[D];山东农业大学;2011年

5 刘宾;小麦主要农艺性状的条件和非条件QTL定位[D];山东农业大学;2011年

6 石玉华;不同栽培技术体系对冬小麦产量品质和光能水氮利用效率的影响[D];山东农业大学;2011年

7 王平;不同氮效率类型小麦氮代谢差异及其机理分析[D];山东农业大学;2011年

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

9 隋常玲;控释肥硫膜在土壤中的降解转化机理及对作物生长的影响研究[D];山东农业大学;2011年

10 秦晓波;减缓华中典型双季稻田温室气体排放强度措施的研究[D];中国农业科学院;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘威;紫云英养分积累规律和还田腐解特性及其效应研究[D];华中农业大学;2010年

2 王亚艺;水稻—油菜轮作中钾肥效应及作物—土壤体系钾素动态变化研究[D];华中农业大学;2010年

3 孟范玉;不同品质类型小麦HMW-GS积累及GMP粒度分布对灌浆期高温胁迫的响应[D];山东农业大学;2010年

4 董鲁浩;冬小麦品种在长期定位施肥条件下的理化特性研究[D];山东农业大学;2010年

5 李慧;土壤水分和灌溉水配置对冬小麦产量及水氮利用效率的影响[D];山东农业大学;2010年

6 王广昌;施氮量对小麦氮素代谢及籽粒谷蛋白大聚合体粒度分布的调节效应[D];山东农业大学;2010年

7 贾殿勇;水分运筹对强筋小麦籽粒产量和品质的调控效应[D];山东农业大学;2010年

8 张体彬;土壤水分对小麦籽粒淀粉积累特征及粒度分布的调节效应[D];山东农业大学;2009年

9 李日红;微透析技术在植物活体取样中的应用研究[D];辽宁师范大学;2010年

10 朱德涛;中粳稻旱直播高产群体质量及配套技术措施研究[D];安徽农业大学;2010年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李丕珩;小麦高产突破中有关问题的探讨[J];山东农业科学;1979年02期

2 陆懋曾,赵君实,毛冠伦,张漱茗;关于冬小麦高产栽培的几个问题[J];山东农业科学;1980年01期

3 于振文;张学华;;高产小麦产量构成因素的分析[J];山东农业科学;1982年03期

4 王忠孝;王庆成;牛玉贞;张军;徐庆章;高学曾;李登海;;夏玉米高产规律的研究 Ⅲ.高产栽培途径和措施[J];山东农业科学;1990年02期

5 曲成文,孙美芝,綦长海,桑寿亭,杨秀云,战丙志;冬小麦莱州137特征特性及超高产栽培技术[J];山东农业科学;2000年01期

6 王志芬,吴科,宋良增,王守瑰,范仲学,张凤云,朱连先,张福锁;山东省不同穗型超高产小麦产量构成因素分析与选择思路[J];山东农业科学;2001年04期

7 王东,于振文,贾效成;播期对优质强筋冬小麦籽粒产量和品质的影响[J];山东农业科学;2004年02期

8 王法宏,王旭清,赵君实;1997年山东小麦亩产超650kg地块高产因素分析[J];山东农业科学;1997年05期

9 杨洪宾,黄九柏,徐成忠,张建立,李艳霞;大穗型小麦产量600kg/666.7m~2最佳氮磷钾配比与施肥量研究[J];山东农业科学;1999年03期

10 张振传,赵晓春;宿州市优质小麦生产现状、存在问题和发展对策[J];安徽农学通报;2002年05期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 崔振岭;华北平原冬小麦—夏玉米轮作体系优化氮肥管理—从田块到区域尺度[D];中国农业大学;2005年

2 曹宁;基于农田土壤磷肥力预测的我国磷养分资源管理研究[D];西北农林科技大学;2006年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 雷震宇,裴雪霞;钾、锌、锰配施在冬小麦上的效应研究[J];山西农业科学;2003年04期

2 喻敏,胡承孝,王运华;冬小麦缺钼反应的基因型筛选[J];华中农业大学学报;2003年04期

3 刘庆梅,刘陪军,朱同贵,郭跃升,曲仁国,蒋庆功,崔振岭,陈新平,张福锁;氮素实时监控技术在冬小麦上的示范[J];中国农技推广;2005年05期

4 王勇,高育锋,樊廷录;旱地周年覆膜条件下冬小麦的光合特性[J];麦类作物学报;2005年06期

5 丛振涛,雷志栋,胡和平,杨诗秀;冬小麦生长与土壤-植物-大气连续体水热运移的耦合研究Ⅰ:模型[J];水利学报;2005年05期

6 千怀遂,焦士兴,赵峰;河南省冬小麦气候适宜性变化研究[J];生态学杂志;2005年05期

7 刘艳红;徐凤霞;张晓辉;周玉兰;朱翠红;;山东省潍坊市冬小麦产量统计预报的初探[J];科技创新导报;2008年04期

8 郑彩霞;张富仓;张志亮;李志军;;限量灌溉和施磷对冬小麦生长及水分利用的影响[J];干旱地区农业研究;2008年02期

9 陈世敏;杨瑞霞;马步朝;;4种控制冬小麦冬前旺长措施的效果对比[J];甘肃农业科技;2008年05期

10 孙秋生;樊景豪;;菏泽市2007～2008年冬小麦全生育期气象条件分析[J];现代农业科技;2008年15期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 李德;;基于概率分布的宿州冬小麦气候风险评估方法[A];第26届中国气象学会年会农业气象防灾减灾与粮食安全分会场论文集[C];2009年

2 车少静;高祺;刘利军;;2009-2010年度石家庄异常低温对冬小麦影响[A];第27届中国气象学会年会现代农业气象防灾减灾与粮食安全分会场论文集[C];2010年

3 雷震宇;裴雪霞;;钾、锌、锰配施在冬小麦上的效应研究(摘要)[A];中国地壤学会第十次全国会员代表大会暨第五届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会文集（面向农业与环境的土壤科学专题篇）[C];2004年

4 杨晓华;杨永红;;秋季气候变暖对冬小麦奇异生长的影响[A];中国气象学会2007年年会气候变化分会场论文集[C];2007年

5 方文松;朱自玺;刘荣花;王友贺;马志红;;河南省冬小麦干旱动态评估指标初探[A];中国气象学会2007年年会生态气象业务建设与农业气象灾害预警分会场论文集[C];2007年

6 张艳红;吕厚荃;;2005/2006年度北方冬小麦增产的农业气象条件分析[A];中国农学会农业气象分会2006年学术年会论文集[C];2006年

7 郝立生;闵锦忠;;气候变暖对河北省冬小麦产量的影响[A];第26届中国气象学会年会农业气象防灾减灾与粮食安全分会场论文集[C];2009年

8 李月英;柳斌辉;牛英洁;王霞;张歆婕;栗雨勤;;气候条件对河北低平原冬小麦产量的影响[A];第26届中国气象学会年会农业气象防灾减灾与粮食安全分会场论文集[C];2009年

9 徐腊梅;;石河子地区春季低温对冬小麦生长影响分析[A];第26届中国气象学会年会农业气象防灾减灾与粮食安全分会场论文集[C];2009年

10 唐为安;唐为安;田红;陈晓艺;温华洋;丁霞;徐光清;;气候变暖背景下安徽省冬小麦产量对气候要素变化的响应[A];第27届中国气象学会年会现代农业气象防灾减灾与粮食安全分会场论文集[C];2010年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 本报记者 王锦;[N];中国证券报;2011年

2 记者 朱周良;[N];上海证券报;2011年

3 记者 乔林生;新麦生长现“南北差异” 丰歉将定粮价[N];期货日报;2011年

4 国家粮油信息中心 王晓辉;[N];粮油市场报;2003年

5 通讯员 韩文彦;[N];甘肃经济日报;2010年

6 本报特约观察员 刘正敏;[N];粮油市场报;2011年

7 记者 张丽辉;[N];河北日报;2009年

8 曾晓伟 陈晓艺;[N];中国气象报;2004年

9 记者 秦京午　张意轩;[N];人民日报海外版;2010年

10 记者 高琳;[N];中国气象报;2012年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 鲁向晖;基于气候变化的豫西冬小麦保护性耕作效果模拟研究[D];西北农林科技大学;2010年

2 夏天;基于高光谱遥感的区域冬小麦生物量模拟及粮食安全评价[D];华中师范大学;2011年

3 姜志伟;区域冬小麦估产的遥感数据同化技术研究[D];中国农业科学院;2012年

4 姚付启;冬小麦高光谱特征及其生理生态参数估算模型研究[D];西北农林科技大学;2012年

5 王兰珍;冬小麦磷高效种质鉴定及其生理遗传分析[D];中国农业大学;2003年

6 喻敏;冬小麦不同基因型的钼效率及其生理基础[D];华中农业大学;2000年

7 田云录;冬小麦生产力对昼夜不同增温的响应研究[D];南京农业大学;2011年

8 陈金;冬小麦生产力对气候变暖的响应与适应及其区域差异[D];南京农业大学;2013年

9 陈军胜;华北平原免耕冬小麦田土壤水热特征及其对冬小麦生长发育影响研究[D];中国农业大学;2005年

10 付秋萍;黄土高原冬小麦水氮高效利用及优化耦合研究[D];中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心）;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 徐凡;华北地区冬小麦旱灾灾损评估研究[D];中国农业科学院;2009年

2 李永宾;冬小麦水氮高效利用专家决策系统的研究[D];中国农业大学;2005年

3 殷芙蓉;浮尘对冬小麦生理及产量和品质的影响[D];湖南农业大学;2006年

4 刘庚山;冬小麦底墒耗失特征及高效利用研究[D];中国农业大学;2004年

5 郑昌玲;近地层臭氧和二氧化碳浓度变化对冬小麦影响的数值模拟初步研究[D];中国气象科学研究院;2004年

6 卜萍萍;秸秆覆盖对关中地区冬小麦生态效应综合研究[D];长安大学;2011年

7 李莎;不同水氮处理对冬小麦生长、产量及品质影响的研究[D];西北农林科技大学;2012年

8 欧阳秋明;济南市冬小麦干旱灾害风险分析[D];兰州大学;2012年

9 宗燕;冬小麦干旱灾害风险评估[D];南京信息工程大学;2013年

10 林文;气候变化对陕西冬小麦影响研究[D];西北农林科技大学;2013年

  本文关键词：华北平原冬小麦高产高效群体动态特征与氮营养调控，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：166586