旱作小麦产量形成及其对不同覆盖与耕作措施的响应

发布时间：2018-03-27 15:37

  本文选题：小麦　切入点：产量　出处：《西北农林科技大学》2016年博士论文

【摘要】：科学的田间生产管理是提高农作物产量的重要措施,本研究针对旱作小麦产量形成过程中水肥资源可持续利用这一难题,通过大田试验与数据挖掘相结合的方法,研究了不同小麦品系(种)在传统耕作下光合特性和养分转运对产量的贡献及其相互关系,探讨了小麦产量形成过程中籽粒灌浆参数的变化,评估了不同覆盖措施和耕作措施对小麦产量、水分利用效率(WUE)及农艺性状的影响,分析了不同生产措施和土壤养分对旱作小麦的增产效应,为构建不同类型区旱作小麦生产管理技术体系提供科技支撑,对协同提升旱作小麦产量与WUE的农业技术措施方面提供科学依据。本研究取得如下主要结论:(1)通过大田试验,发现在小麦生长的拔节期、抽穗期、开花期、灌浆前期和灌浆中期,大穗型小麦品系和对照品种(西农979)的平均光合速率(Pn)差异不显著,但大穗型品系的平均PSII最大光能转换效率(Fv/Fm)、PSII实际的量子效率(ФPSII)、光化学猝灭系数(qP)、PSII反应中心活性(Fv'/Fm')和瞬时水分利用效率比对照品种分别高1.0、5.1、3.6、0.8和43.4%。小麦成熟期贮存同化物和氮素(N)在不同器官的分配比例大小顺序为籽粒茎+鞘穗轴+颖壳旗叶倒二叶余叶,其结果有利于大穗型小麦品系高产群体构建和植株养分的合理利用。(2)通过两年的大田试验,结果表明大穗型小麦的平均产量、穗粒数(GNE)、穗粒重和千粒重(TKW)比对照品种(西农979)分别高16.0、26.8、42.6和15.4%。大穗型小麦开花期至成熟期上、中、下部的穗位籽粒TKW呈“慢-快-慢”的增长趋势。开花后46天大穗型小麦品系干物质积累量高于对照品种,生长后期穗下部的灌浆速率与整个灌浆过程穗中部的粒重亦高于对照品种。3个灌浆阶段的灌浆速率大小顺序为V2(速增期)V3(缓增期)V1(渐增期)。因此,大穗型小麦品系籽粒饱满度、籽粒大小和籽粒重可通过延长灌浆后期的灌浆持续期得到改善。(3)利用Meta-analysis方法研究了不同干旱条件下不同覆盖措施对小麦产量的影响效应,结果表明不同覆盖措施对小麦产量影响的效应值大小顺序为垄膜覆盖(RFM)两种材料覆盖(MTMC)其他材料覆盖(MOM)秸秆覆盖(SM)平膜覆盖(FM);小麦生育期不同降雨量下覆盖措施的效应值大小顺序为(150 mm)(250mm)(150-250 mm);不同地区覆盖措施的效应值大小顺序为河南山西陕西甘肃;小麦生育期中WSM、MTMC和FM分别在降雨量150 mm、150-250 mm和250mm水平下能更好的提高产量;陕西FM、甘肃MTMC、河南和山西MOM措施下小麦产量高于当地其他覆盖方式;各措施中RFM的小麦产量高于FM措施下27.4%,表明RFM可能是研究措施中提高小麦产量的有效方法。(4)利用Meta-analysis方法研究了不同覆盖和耕作措施对小麦产量及WUE的影响效应,结果表明FM和RFM措施下产量变化范围为259-7898 kg·hm-2;WUE对各管理措施的反应大小趋势和产量对其反应相似;小麦产量对播种时土壤墒情反应在塑料膜、小麦秸秆、液膜、渗透膜和沙土覆盖措施下比免耕、深耕和轮耕(RT)措施下敏感;RFM和RT分别提高产量18和15%,WUE分别提高20.11和12.50%。因此,RFM可以降低干旱造成的减产风险,但在良好的土壤水分条件下轮耕和MTMC也是比较经济的管理措施。(5)利用Meta-analysis方法研究了不同生产措施下不同地力水平对小麦产量的影响效应,结果表明覆盖和耕作措施下小麦产量相比传统耕作分别提高13.20和7.83%,且覆盖措施比耕作措施下的实际产量高47%;N 200-285 kg·hm-2施用水平对产量、每公顷穗数和GNE影响较大;N肥对小麦产量的提高程度是覆盖和耕作措施的三倍,N肥对穗数和GNE作用明显,而覆盖和耕作措施对产量构成要素影响较小;覆盖、耕作和施N三种处理措施结合情况下,旱作农田有机质10-15 g·kg-1、全N 1-1.5 g·kg-1、速效磷10-20 mg·kg-1和速效钾100-200 mg·kg-1分别是提高小麦产量最适宜的水平范围,有利于农业措施下小麦产量提高和生态环境的可持续发展。
[Abstract]:The results showed that the average photosynthetic rate ( Fv / Fm ) , grain size ( Fv ' / Fm ' ) , grain weight and grain weight ( TKW ) were higher than that of the control cultivars . ( 4 ) Using Meta - analysis method , the effects of different covering and tillage measures on wheat yield and WUE were studied . The results showed that the yield variation range was 259 - 7898 kg 路 hm - 2 under FM and RFM measures .

【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S512.1
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本文编号：1672142