秸稈還田條件下水氮耦合對(duì)冬小麥生育的影響

【摘要】：隨著施肥水平的不斷提高,作物生物產(chǎn)量也顯著增加,秸稈資源呈增長趨勢(shì),作物秸稈含有大量的有機(jī)質(zhì)及作物生長必須元素,具有改良土壤質(zhì)地的作用,因此,合理利用秸稈資源是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要措施。安徽是我國主要的砂姜黑土分布區(qū)之一,土壤質(zhì)地粘重、結(jié)構(gòu)不良、耕性質(zhì)量差,是淮北平原典型的中低產(chǎn)田,嚴(yán)重影響小麥作物的生長和產(chǎn)量,而目前秸稈處理多采用就地焚燒方式,不僅嚴(yán)重浪費(fèi)農(nóng)業(yè)資源,而且破壞生態(tài)環(huán)境。本研究以良星66為供試材料,系統(tǒng)研究秸稈還田條件下水氮對(duì)冬小麥的生長發(fā)育影響及生理生態(tài)效應(yīng)。探討適宜該地區(qū)的秸稈全量還田和灌播種水條件下小麥高產(chǎn)氮肥運(yùn)籌模式,以期為該地區(qū)秸稈全量還田下冬小麥高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。取得如下主要研究結(jié)果：1.秸稈還田條件下小麥莖蘗消亡速率低于秸稈不還田處理,提高了分蘗成穗率和單位面積成穗數(shù),但差異不顯著。灌播種水顯著提高群體莖蘗數(shù),顯著提高最終成穗數(shù)。氮肥后移顯著降低莖蘗消亡數(shù)(p0.01),顯著增加分蘗成穗數(shù)(p0.05),延緩分蘗消亡的比例；灌播種水顯著增加次生根數(shù)(p0.01),秸稈還田與灌播種水互作效應(yīng)顯著(p0.01),開花期還田施氮處理和灌水施氮處理互作均顯著(p0.01),因此還田灌水條件下氮肥后移有利于小麥次生根數(shù)的發(fā)生和生長,也顯著增加單株莖蘗數(shù)；秸稈還田顯著增加主莖及分蘗干物質(zhì)積累,灌水顯著增加開花前主莖和分蘗干物質(zhì)的積累,均對(duì)第二分蘗穗影響更大。由于三因素互作顯著,秸稈還田可以顯著減小成熟期灌播種水處理和不灌播種水處理間的差異。秸稈還田灌播種水下氮肥后移顯著增加第二分蘗穗干物質(zhì)積累量。2.秸稈還田條件下灌播種水和氮肥后移顯著降低灌漿前后期旗葉Fo；增加灌漿中期旗葉Fm,延緩小麥灌漿后期旗葉Fm的降低速度。灌播種水顯著延緩Fv/Fo和Fv/Fm的下降。秸稈還田可以顯著緩解灌漿前期Y(Ⅱ)的下降,灌播種水顯著延緩灌漿中期旗葉Y(Ⅱ)的下降速率。秸稈還田和灌播種水條件下氮肥的后移有利于提高灌漿期旗葉Y(Ⅱ)。秸稈還田條件下灌播種水降低開花期和灌漿前期旗葉Y(NPQ),增加灌漿中后期旗葉Y(NPQ)；顯著降低灌漿中期旗葉Y(NO)。氮肥后移有利于降低灌漿期旗葉Y(NO),從而在灌漿期內(nèi)合理利用光能,降低光損傷。3.秸稈還田處理顯著增加主莖(p0.05)和1、2分蘗(p0.01)結(jié)實(shí)小穗數(shù)；顯著增加主莖及分蘗結(jié)實(shí)粒數(shù)(p0.01)；增加主莖和分蘗單穗重,且對(duì)2分蘗單穗重影響顯著(p0.05)；有利于減少不孕小穗數(shù),且顯著減少1、2分蘗不孕小穗數(shù)(p0.01)；提高主莖穗及分蘗穗結(jié)實(shí)2粒、3粒、4粒的小穗數(shù)比例。灌播種水顯著減少結(jié)實(shí)小穗數(shù)、結(jié)實(shí)粒數(shù)、單穗重,由于還田和灌播種水互作效應(yīng)顯著,還田下灌播種水對(duì)主莖、1、2分蘗結(jié)實(shí)小穗數(shù)和穗粒數(shù)的減少程度顯著低于秸稈不還田處理,還田灌播種水互作可以降低灌播種水對(duì)結(jié)實(shí)小穗數(shù)及單穗結(jié)實(shí)粒數(shù)的減少作用。隨著氮肥后移,還田灌播種水條件下N3氮肥運(yùn)籌方式有利于增加主莖穗及分蘗穗結(jié)實(shí)小穗數(shù),降低不孕小穗數(shù),單穗結(jié)實(shí)粒數(shù)和單穗重,增加了還田灌水下結(jié)實(shí)2、3粒小穗數(shù)的比例,但較其它施氮運(yùn)籌方式差異不顯著。還田灌水和氮肥后移有還利于中部結(jié)實(shí)粒數(shù)的增加。4.本實(shí)驗(yàn)采用單個(gè)指標(biāo)整齊度表示各個(gè)農(nóng)藝指標(biāo)的單株變異程度,用主要性狀整齊度之和表示植株的整齊度,并探討適合代表產(chǎn)量特征的整齊度指標(biāo)。當(dāng)存在脅迫下,以植株重心高度整齊度反應(yīng)產(chǎn)量是可行的。脅迫或限制因子較低時(shí),重心高整齊度與產(chǎn)量正相關(guān)性不顯著,但單穗粒重整齊度與產(chǎn)量顯著正相關(guān),單穗粒重與植株整齊度顯著正相關(guān),植株整齊度與產(chǎn)量正相關(guān)不顯著,結(jié)果表明在還田灌水和氮肥后移下,植株整齊度相對(duì)提高,有利于增加產(chǎn)量。5.秸稈還田條件下水氮耦合有利于增加小麥單位面積有效穗數(shù)與產(chǎn)量。尤其灌播種水顯著增加單位面積有效穗數(shù)與提高小麥產(chǎn)量。 【關(guān)鍵詞】：秸稈還田 水氮耦合 熒光 結(jié)實(shí)特性 整齊度 產(chǎn)量 冬小麥
【學(xué)位授予單位】：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：S512.11
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 1 文獻(xiàn)綜述11-17
• 1.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析11-16
• 1.1.1 秸稈還田條件下水氮耦合對(duì)冬小麥生長發(fā)育的影響11-12
• 1.1.2 秸稈還田條件下水氮耦合對(duì)冬小麥光合特性的影響12-14
• 1.1.3 秸稈還田條件下水氮耦合對(duì)冬小麥穗部特性的影響14
• 1.1.4 秸稈還田條件下水氮耦合對(duì)冬小麥氮素積累與轉(zhuǎn)運(yùn)的影響14-15
• 1.1.5 秸稈還田條件下水氮耦合對(duì)冬小麥產(chǎn)量的影響15-16
• 1.2 存在的問題及研究目標(biāo)16-17
• 1.2.1 存在問題16
• 1.2.2 研究目標(biāo)16-17
• 2 材料與方法17-19
• 2.1 供試材料和試驗(yàn)設(shè)計(jì)17
• 2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法17-18
• 2.2.1 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素17
• 2.2.2 群體動(dòng)態(tài)與干物質(zhì)積累17
• 2.2.3 葉綠素?zé)晒鈪?shù)測(cè)定17
• 2.2.4 穗部結(jié)實(shí)特性的分析17-18
• 2.2.5 氮含量的測(cè)定18
• 2.2.6 成熟期穗層整齊度的測(cè)定18
• 2.3 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)分析18-19
• 3 結(jié)果與分析19-55
• 3.1 秸稈還田條件下水氮耦合對(duì)冬小麥生長發(fā)育的影響19-28
• 3.1.1 群體分蘗動(dòng)態(tài)19-20
• 3.1.2 根數(shù)20-22
• 3.1.3 單株莖蘗數(shù)22-23
• 3.1.4 干物質(zhì)群體動(dòng)態(tài)23-28
• 3.2 秸稈還田條件下水氮耦合對(duì)冬小麥熒光特性的影響28-33
• 3.2.1 Fo和Fm28-29
• 3.2.2 Fv/Fo和Fv/Fm29-30
• 3.2.3 Y(Ⅱ)30-31
• 3.2.4 Y(NPQ)和Y(NO)31-33
• 3.3 秸稈還田條件下水氮耦合對(duì)冬小麥穗部結(jié)實(shí)特性的影響33-43
• 3.3.1 秸稈還田下水氮耦合對(duì)穗部結(jié)實(shí)小穗數(shù)的影響33-37
• 3.3.1.1 秸稈還田下水氮耦合對(duì)穗部結(jié)實(shí)小穗數(shù)與不孕小穗數(shù)的影響33-34
• 3.3.1.2 秸稈還田下水氮耦合對(duì)主莖穗和分蘗穗穗部結(jié)實(shí)小穗數(shù)與不孕小穗數(shù)的影響34-37
• 3.3.2 秸稈還田下水氮耦合對(duì)穗部結(jié)實(shí)粒數(shù)分布的影響37-43
• 3.3.2.1 秸稈還田下水氮耦合對(duì)小麥穗部結(jié)實(shí)粒數(shù)分布的影響37-39
• 3.3.2.2 秸稈還田下水氮耦合對(duì)小麥穗部結(jié)實(shí)小穗數(shù)分布比例的影響39-43
• 3.4 秸稈還田條件下水氮耦合對(duì)冬小麥氮素積累轉(zhuǎn)運(yùn)及產(chǎn)量的影響43-47
• 3.4.1 小麥各器官含氮量43-44
• 3.4.2 小麥各器官的氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量和貢獻(xiàn)率44
• 3.4.3 小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素44-47
• 3.5 秸稈還田條件下水氮耦合對(duì)冬小麥成熟期整齊度的影響47-55
• 3.5.1 秸稈還田下水氮耦合對(duì)分蘗數(shù)的影響統(tǒng)計(jì)47
• 3.5.2 秸稈還田下水氮耦合對(duì)穗層主莖和分蘗主要性狀指標(biāo)的影響47-51
• 3.5.3 秸稈還田下水氮耦合對(duì)穗層整齊度的影響51-55
• 4 結(jié)論與討論55-58
• 4.1 秸稈還田下水氮耦合對(duì)冬小麥生長發(fā)育特性的影響55
• 4.2 秸稈還田下水氮耦合對(duì)冬小麥旗葉葉綠素?zé)晒馓匦院彤a(chǎn)量的影響55-56
• 4.3 秸稈還田下水氮耦合對(duì)冬小麥穗部結(jié)實(shí)特性的影響56
• 4.4 秸稈還田下水氮耦合對(duì)冬小麥穗部整齊度的影響56-58
• 參考文獻(xiàn)58-63
• 致謝63-64
• 作者簡介64

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