豫北灌溉区不同栽培模式下冬小麦对水氮资源响应的研究

发布时间：2018-04-09 12:48

本文选题：冬小麦　切入点：栽培模式　出处：《河南师范大学》2017年硕士论文

【摘要】：本研究从冬小麦物质同化过程和物质利用方式两个方面,主要通过经典控制理论和拓扑学的相关知识,研究不同栽培模式下小麦生长过程对水氮投入的响应,为栽培模式的设计提供参考。基于以前关于栽培模式的研究,本研究分为田间试验和根箱试验两部分。田间试验设定5种栽培模式,分别为CK、FP、SH、HE和HH,主要研究冬小麦地上部物质同化和利用方式;根箱试验则对SH、HE和HH模式下冬小麦的根系结构进行研究。对于田间试验,通过叶绿素含量和荧光值确定小麦的生理状态,在每个采样点测定小麦个体干物重、含水量和全氮含量,通过曲线拟合和方差分析来研究不同栽培模式下小麦个体干物重、含水量和全氮含量的变化情况;通过高阶系统分析来研究不同栽培模式下小麦个体干物质积累对个体含水量和全氮含量的响应。将小麦分蘖情况和拔节期至开花期测定叶位,通过分布拟合以研究小麦对物质的利用方式。成熟期测定产量和产量构成要素等。对于根箱试验,在每个采样点测定小麦根系的长度与直径,获得小麦根系的直径分布,再通过分布拟合与拓扑结构来研究根系利用同化物质和资源的方式。主要的研究结果如下:1、HH模式下小麦个体干物重对水的响应速度较快,之后依次是SH,CK,FP和HE,而对氮的响应速度则是HH最高,之后依次是SH,HE和FP。栽培模式的优化能改善小麦对水和氮变化的响应速度,基于SH和HE的优化模式HH,是具有潜力的栽培模式。2、相比于CK和FP模式,SH、HE和HH模式下在拔节后小麦保持有更多的分蘖,减少了同化物的损失。HH模式下小麦达到最大分蘖的时间早于SH和HE模式,这就使得小麦的分蘖在拔节之前获得更多的营养物质,减少分蘖死亡率。3、受栽培模式影响,小麦在拔节过程中采取了不同的策略用以利用光能。CK和HE模式下,小麦只能在拔节中期保持较均匀的冠层结构,而FP和HH模式下小麦只在拔节前中期保持均匀的冠层结构,维持均匀冠层结构的时间较长,更有利于同化过程。SH模式下,小麦在中期无法保持均匀的冠层结构,这可能会损害灌浆过程营养物质再转运的基础,但有利于冠层在灌浆期对光能的利用。4、SH、HE和HH模式下,0-20cm和20-40cm土层中小麦根系在特定时间内都表现出鲱鱼骨形结构,该结构表明根系能高效运输营养物质,但根系调整为鲱鱼骨形结构的时期和位置有所不同。对于HE模式,拔节前和灌浆前在0-20cm和20-40cm土层中都出现;对于HH模式,拔节前在两个土层中出现,灌浆前出现的只在0-20cm土层,而20-40cm土层出现的是在灌浆中后期;对于SH模式,拔节前出现在0-20cm土层,拔节期在两个土层中出现,灌浆中后期出现在20-40cm土层。HH模式使得小麦根系可以间接限制营养生长,并且在灌浆中后期利用深层土层的营养物质,因此栽培模式的优化有利于小麦根系的生长,而HH模式是具有潜力的栽培模式,可为栽培模式的优化提供参考。5、相比于CK和FP模式,SH、HE和HH模式,即在更少的水或氮投入条件下,冬小麦能获得更高的产量,并且在产量性状具有优势,即更长的穗,更多的小穗和穗粒数,以及更高的千粒重。综上所述,SH、HE和HH模式下,冬小麦能及时利用从环境吸收而来的营养物质,并且冬小麦利用同化物的方式,即形态结构,有利于冬小麦对环境资源的利用。在优化模式中,HH模式下冬小麦在物质响应与形态结构方面的表现更为突出,这与HH模式中晚播、播量适宜与前轻后重的施肥方式是分不开的,HH是极具潜力的冬小麦栽培模式。
[Abstract]:In this study , the response of wheat to water and nitrogen contents in winter wheat was studied by means of distribution fitting and variance analysis . The results were as follows : 1 . In HH mode , the wheat individual dry matter weight , water content and total nitrogen content were studied . In contrast to CK and FP modes , the growth of winter wheat in 0 - 20 cm and 20 - 40 cm soil layer appeared in 0 - 20cm and 20 - 40 cm soil layer .

【学位授予单位】：河南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S512.11

【参考文献】