| 作者： | 李志贤 |
| 专业： | 作物栽培学与耕作学 |
| 导师： | 柴守玺 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 甘肃农业大学 |
| 关键词： | 冬小麦;栽培因素;农艺指标;植被覆盖;遏制沙尘 |
| 摘要： | 西北绿洲区改种冬小麦是增加冬春地表植被覆盖度、遏制沙尘暴发生的重要举措。在西北绿洲生态生产条件下，研究了不同灌水、施肥、密度、播期处理对冬小麦产量及生态生理指标的影响及影响机制。主要研究结果如下： 1.水分试验在冬灌1800m3/ha基础上，设5个等量不等次、等次不等量灌水处理。试验结果表明，水分处理间单位面积籽粒产量无显著差异，在节水600～1500m3/ha条件下可不减产。灌水处理间水分利用效率(WUE)存在显著差异。节水可以提高WUE。 在冬水和拔节期灌水基础上，水分对小麦生殖生长的影响大于营养生长；亩穗数、穗粒数、千粒重对水分反映较敏感，水分处理间三者最大相差百分率为12.81﹪～18.45﹪。不同灌水处理间平均灌浆速率、灌浆持续期、最大灌浆持续期、以及最终样品的烘干千粒重差异明显，但最大灌浆速率没有显著差异。灌水次数愈少，小麦灌浆起步时间愈早，达到峰值的时间越快，最大灌浆速率值也较大，后期水分胁迫使小麦灌浆的高峰期提早。 产量与亩穗数(0.549**)和平均灌浆速率(0.591**)极显著正相关，但与穗粒数和千粒重相关不显著。产量与不同时期测定的光合速率(Pn)、气孔导度(Cd)、蒸腾速率(Tr)均无显著相关；WUE与最大灌浆持续期显著负相关(-0.545*)，与抽穗～灌浆期测定的Pn(0.585*～0.577*)、Cd(0.542*～0.824**)显著或极显著正相关，但与Tr和其它农艺指标均无关。 Pn、Cd、Tr的日变化分析表明，10:00后光合速率受气孔因素影响大；Pn、Cd、Tr日变化均为单峰曲线，但T1得到峰值出现时间比其它处理迟。T1的拔节水灌溉量最大、可能较充足水分供应可以延迟Pn、Cd峰值出现。 对水分试验分层次(0～10、10～30、30～60、60～150cm)测定了土壤含水量，结果表明：冬灌后到来年小麦成熟，土壤水分含量以表层最低，各生育期基本呈从上至下的递增状态；10～60cm土层是根系集中分布带、也是水分吸收和变化的活跃层，因此10～60cm土层处理间土壤含水量变幅较大，而60cm以下的深层土壤含水量变化相对较稳定、处理间差异减小。从时期比较，灌浆中期各层土壤含水量最低、处理间土壤含水量差异也最大，这与气温和群体动态变化、植株蒸腾和土壤蒸发变化一致。 2.施肥试验设两个供N水平，两个供P水平，共四个施肥处理，研究了施肥处理间单位面积产量、水分利用效率、以及重要农艺指标的差异及差异机制。结果表明，不同施肥处理间单位面积产量、水分利用效率(WUE)、N、P利用效率存在显著或极显著差异。低N低P处理(N11P7)的产量、WUE、N、P利用效率均最高，表明多施肥不一定提高产量和WUE甚至显著降低产量和WUE，节肥栽培是可行的，N11P7是河西绿洲灌区冬小麦可推荐的节肥施用量。多施N、P肥分别可增加N和P消耗量，但是明显降低N、P利用效率，也显著降低WUE。 施肥处理对似乎前期生长指标株高和收获指数影响不大，但明显影响产量三要素、生物产量、主穗粒重。通过产量、WUE与产量三因素、株高、生物产量、收获指数、N和P消耗量及利用效率等14个指标相关分析表明：产量与亩穗数(0.822**)、主穗粒重(0.828'*)、WUE(0.746'*)、N利用率(0.622*)相关显著或极显著，与其它指标无显著相关。与WUE相关最为紧密的指标有：主穗粒重(0.935**)、亩穗数(0.785**)、N利用率(0.771**)、P利用率(0.796'*)、N消耗量(-0.708*)、P消耗量(-0.719'*)。 亩穗数是该试验条件下主要产量决定因素，也极显著影响WUE高低，提高N素利用率可显著增加亩穗数(0.592*)。产量三要素间只有亩穗数和穗粒数显著正相关(0.705*)，表明本试验施肥处理条件下，由于产量水平不太高、群体内个体间竞争压力较小，三要素处于可同步增长的调控范围。 对全氮、速效N、全P和速效P四种养分形态分层次(0-10cm、10-30cm)、分时期(拔节～成熟)进行了含量测定，结果表明：拔节期追肥后，全N和速效N含量、低N处理的全P和速效P含量上升，其后随着生育期的消耗，含量持续下降。而高N处理的全P和速效P含量则随生育期的推进，含量反而持续增高直至成熟，这可能与高N促进P的转化有关，同时也说明N和P间存在着明显的互作；处理间四种养分均以高N高P处理(N15P11)的含量最高，且生育期间变化最剧烈，表明一定范围内施肥多少是影响土壤养分含量高低的主要因素，高量施肥会产生奢侈消耗，N15P11可作为河西绿洲冬小麦施肥的高线值；全生育期速效N和速效P、追肥前四种养分含量一般为上层(0-10cm)＞下层(10-30cm)，四种养分生育期前后的起伏变化均为下层＞上层，表明下层养分消耗较多、是养分吸收变化的活跃层；四种养分的变化总体来看是：速效N＞速效P＞全P＞全N，速效养分的变化远大于全N和全P，以全N最稳定；两土层速效P和全P、上层速效N含量在处理间的差异均表现为后期＞中期。 3.密度试验设375、450、525、600、675、750万基本苗/ha六个密度处理，结果表明：密度处理间产量和WUE存在极显著差异。以675万苗/ha的处理产量和WUE最高(5089.12kg/ha，10.14kg/ha.mm)。密度处理间耗水量没有显著差异，WUE的差异主要由产量的差异决定，处理的产量和WUE的排序一致。 不同密度处理间除穗长、收获指数无显著差异外，分蘖数、穗粒重、亩穗数、穗粒数、干粒重、株高等主要农艺性状都存在显著或极显著差异。亩穗数除低密度处理375万苗/ha显著较低外，其它各处理间差异不显著，表明河西冬小麦群体的自动调节较强。低密度处理分蘖数、穗粒重、穗粒数、千粒重一般高于高密度处理。 在本试验密度条件下，产量三要素中只有亩穗数与产量(0.66**)和WUE(0.628**)高度相关，而亩穗数与穗粒数(-0.620**)、穗粒重(-0.556*)、生物量(-0.726**)、单株分蘖数(-0.586**)高度负相关。 不同密度处理土层0-30cm土层水分变化趋势相似，但密植处理土壤含水量低谷出现时间较早(灌浆前期)，而稀植处理较迟(灌浆中期)，这与不同密度群体耗水和土壤水分蒸散的差异有关。 4.播期试验相隔5天设计5个处理，分别为9月19日、9月24日、9月29日、10月4日、10月15日。结果表明：播期处理对冬小麦产量和WUE有极显著影响，随播期推迟冬小麦产量总体呈下降趋势。处理的产量和WUE大小排序一致，即：19/9＞24/9＞4/10＞29/9＞15/10。9月19日是河西冬小麦的最适播种期。不同播期处理间株高、穗长、穗粒数、穗粒重、千粒重、生物量、亩穗数、收获指数各指标均有显著差异。其中播期对亩穗数的影响最大。 在播种期不同的条件下，亩穗数和千粒重是影响WUE和产量的主要产量因素，穗粒数在本试验中与产量和WUE相关不明显，产量三因素间只有亩穗数和千粒重相关显著(0.842**)。 播期处理间0～30cm土层土壤水分差异主要在灌浆期，一般早播处理产量高、耗水多、0～30cm土层土壤水分含量较低，反之亦然。以19/9日播种的土壤含水量最低，29/9处理的最高。 |