水、氮及群體管理對(duì)秸稈覆蓋冬小麥產(chǎn)量及資源利用效率的影響

【摘要】：干旱脅迫是制約半干旱地區(qū)小麥產(chǎn)量增加的主要限制因子,播前底墑、氮素水平及群體管理(修根或冠割)都能夠顯著影響小麥生長(zhǎng)及水氮利用效率。本試驗(yàn)(2013.9-2014.7)在黃土高原旱農(nóng)區(qū)通過小麥播前灌溉模擬不同底墑水平研究氮素水平以及修根或冠割耦合模式對(duì)秸稈覆蓋冬小麥群體動(dòng)態(tài)變化、土壤儲(chǔ)水量、產(chǎn)量及水氮利用效率的影響。試驗(yàn)設(shè)高、中、低3個(gè)底墑水平,分別為:播前灌133 mm(W2);播前灌66.7 mm(W1);播前不灌水(W0),每個(gè)底墑水平下設(shè)2個(gè)氮素水平(低氮:150kg/ha;高氮:200 kg/ha),每個(gè)施氮水平下設(shè)置3個(gè)群體調(diào)控措施:不處理(CK);修根(RP);冠割(F),共計(jì)18個(gè)處理。研究主要得到以下結(jié)果:1)在播前底墑分別為704 mm、791 mm、854 mm時(shí),冬小麥生育期降雨量為252 mm,播前底墑水平對(duì)秸稈覆蓋冬小麥苗期至越冬期莖數(shù)的影響不顯著,拔節(jié)期至成熟期莖穗數(shù)隨播前底墑的提高而增加,且高水平播前底墑能顯著提高秸稈覆蓋冬小麥拔節(jié)至成熟期莖穗數(shù)。播前底墑對(duì)秸稈覆蓋冬小麥籽粒產(chǎn)量以及成熟期地上部生物量影響也均不顯著。播前高、中水平底墑?shì)^低水平底墑顯著增加冬小麥生育期耗水量(ET),同時(shí)明顯降低冬小麥水分利用效率(WUE)。播前底墑對(duì)秸稈覆蓋冬小麥氮肥偏生產(chǎn)力、氮效率(平衡法)以及氮收獲指數(shù)的影響均不明顯,但播前高、中、低水平底墑下冬小麥總吸氮量均大于施氮量。播前不同底墑處理對(duì)冬小麥?zhǔn)斋@后表層土壤硝態(tài)氮含量影響不明顯,高底墑處理會(huì)引起土壤硝態(tài)氮向更深層次移動(dòng)。2)播前三種底墑水平下施氮量對(duì)冬小麥群體動(dòng)態(tài)影響不顯著,低底墑水平下,減少施氮量有利于增加小麥生育后期莖穗數(shù)的趨勢(shì);中、高底墑水平下增加施氮量有利于提高冬小麥生育后期莖穗數(shù)的趨勢(shì)。播前低水平底墑處理,增加施氮量有提高冬小麥籽粒產(chǎn)量、成熟期生物量以及水分利用效率的趨勢(shì),但降低了冬小麥?zhǔn)斋@指數(shù)以及冬小麥生育期耗水量。而播前中、高水平底墑處理,增加施氮量有降低冬小麥產(chǎn)量和成熟期生物量的趨勢(shì),但提高了冬小麥?zhǔn)斋@指數(shù),增加生育期耗水量、降低水分利用效率的趨勢(shì)。播前三種底墑水平下,減少施氮量能顯著提高冬小麥氮肥偏生產(chǎn)力和氮效率,也有提高冬小麥氮收獲指數(shù)的趨勢(shì)。不同底墑水平下施氮量對(duì)冬小麥?zhǔn)斋@后0-3 m土層儲(chǔ)水量影響不明顯。在試驗(yàn)降雨年型下,底墑和施氮量對(duì)冬小麥產(chǎn)量、生物量、產(chǎn)量三要素、ET、WUE、氮肥偏生產(chǎn)力、氮效率以及氮收獲指數(shù)均無明顯的交互作用。3)播前三種底墑水平下,返青期修根處理能提高冬小麥分蘗成穗率,返青期冠割處理有降低冬小麥生育后期群體數(shù)量的趨勢(shì)。播前低底墑水平下修根處理顯著增加了冬小麥穗數(shù)及千粒重,最終提高了產(chǎn)量和收獲指數(shù);播前中、高底墑水平下修根處理通過顯著提高冬小麥千粒重最終也提高了產(chǎn)量。同時(shí)修根處理提高了收獲期0-3 m土層儲(chǔ)水量,播前中、低底墑水平下修根處理降低了冬小麥生育期耗水量,提高了冬小麥水分利用效率,另外修根處理提高了冬小麥氮肥偏生產(chǎn)力及氮收獲指數(shù)。然而返青期冠割處理,降低了冬小麥穗數(shù)及千粒重,最終引起冬小麥減產(chǎn),冠割處理也降低了冬小麥氮肥偏生產(chǎn)力及氮收獲指數(shù)。另外,底墑和群體調(diào)控對(duì)冬小麥千粒重有顯著的交互作用,但對(duì)冬小麥穗數(shù)、穗粒數(shù)、產(chǎn)量、成熟期生物量、收獲指數(shù)、耗水量及水氮利用效率均無顯著的交互作用。綜上所述,在黃土高原旱農(nóng)區(qū)豐水年型下,不同播前底墑水平對(duì)秸稈覆蓋冬小麥籽粒產(chǎn)量、成熟期地上部生物量以及氮素利用效率均無顯著影響,但播前高、中水平底墑降低了冬小麥水分利用效率。播前三種底墑水平下施氮水平對(duì)冬小麥群體動(dòng)態(tài)、產(chǎn)量及收獲指數(shù)影響也不明顯,但顯著影響冬小麥氮素利用效率。返青期修根,可提高冬小麥產(chǎn)量及水氮利用效率,而返青期冠割,降低了冬小麥產(chǎn)量及水氮利用效率。因此,返青期修根可能是秸稈覆蓋冬小麥水肥高效利用的有效措施,不過底墑水平、氮水平及群體管理措施的綜合影響還有待于在其它氣候條件下進(jìn)一步研究。 【關(guān)鍵詞】：秸稈覆蓋 底墑水平 修根 冠割 產(chǎn)量 水分利用效率 氮素利用效率
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S512.11
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第一章 文獻(xiàn)綜述13-22
• 1.1 研究背景及意義13-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究概況14-21
• 1.2.1 底墑水對(duì)冬小麥的影響14-16
• 1.2.2 氮素調(diào)控對(duì)小麥的影響16-18
• 1.2.3 群體調(diào)控效應(yīng)18-21
• 1.3 小結(jié)21-22
• 第二章 不同底墑水平下秸稈覆蓋旱地冬小麥產(chǎn)量及水氮利用效率22-31
• 2.1 材料與方法23-25
• 2.1.1 試驗(yàn)地概況23
• 2.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)23-24
• 2.1.3 樣品采集與測(cè)定24
• 2.1.4 數(shù)據(jù)計(jì)算24-25
• 2.2 結(jié)果25-29
• 2.2.1 冬小麥生育期的群體動(dòng)態(tài)變化25-26
• 2.2.2 試驗(yàn)期間土壤儲(chǔ)水量的變化26
• 2.2.3 冬小麥產(chǎn)量及水分利用效率26-27
• 2.2.4 冬小麥氮素利用效率27-29
• 2.3 討論29-30
• 2.4 結(jié)論30-31
• 第三章 不同底墑水平和氮肥用量對(duì)秸稈覆蓋冬小麥產(chǎn)量及水氮利用效率的影響31-41
• 3.1 材料與方法32-33
• 3.1.1 試驗(yàn)地概況32
• 3.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)32
• 3.1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法32
• 3.1.4 數(shù)據(jù)計(jì)算32-33
• 3.2 結(jié)果33-39
• 3.2.1 冬小麥生育期的群體動(dòng)態(tài)變化33-34
• 3.2.2 試驗(yàn)期間土壤儲(chǔ)水量的變化34-35
• 3.2.3 冬小麥產(chǎn)量及水分利用效率35-36
• 3.2.4 冬小麥氮素利用效率36-39
• 3.3 討論39-40
• 3.4 結(jié)論40-41
• 第四章 不同底墑水平和作物管理措施對(duì)秸稈覆蓋冬小麥產(chǎn)量及水氮利用效率的影響41-52
• 4.1 材料與方法42-43
• 4.1.1 試驗(yàn)地概況42
• 4.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)42
• 4.1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法42
• 4.1.4 數(shù)據(jù)計(jì)算42-43
• 4.2 結(jié)果43-50
• 4.2.1 冬小麥生育期的群體動(dòng)態(tài)變化43-44
• 4.2.2 試驗(yàn)期間土壤儲(chǔ)水量的變化44-45
• 4.2.3 冬小麥產(chǎn)量及水分利用效率45-47
• 4.2.4 冬小麥氮素利用效率47-50
• 4.3 討論50-51
• 4.4 結(jié)論51-52
• 參考文獻(xiàn)52-61
• 致謝61-62
• 作者簡(jiǎn)介62

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