不同播期和密度对南疆滴灌冬小麦生长特征及产量构成的影响

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为了寻找最佳播期和适宜的密度组合,探讨不同播种时间的密度效应及适宜密度的范围,本论文通过选用南疆地区广泛推广的新冬22(大穗型)和邯郸5316(多穗型)为供试材料,采用裂区田间试验设计,主区为三个播期:9月23日(B1)、10月4日(B2)和10月15日(B3);副区为四个播种量:3.15×106粒/hm2(M1)、5.1×106粒/hm2(M2)、7.05×106粒/hm2(M3)和9×106粒/hm2(M4),观察滴灌条件下不同的播期和密度对小麦的地上部的生长指标、干物质积累与光合生理指标、氮素利用指标、籽粒灌浆特性及产量构成因素等指标,探讨不同播期和密度对南疆滴灌冬小麦生长特征及产量构成的影响,得出如下结论:(1)播期显著影响滴灌冬小麦的生育进程,随生育期推进,播期导致的生育阶段差异逐渐变小,表现出一定的生育补偿生长效应。密度对生育进程影响较小。(2)滴灌冬小麦株高在拔节-扬花增长最快,灌浆中期达最大。株高随密度增加而增加,随播期延迟而降低。邯郸5316的株高对密度反应更敏感。(3)随密度增加,滴灌冬小麦基部节间、重心高度增加,基部直径、机械强度和抗倒指数下降;随播期延迟,茎秆基部节间变短,重心高度下降,直径增大,机械强度增加,抗倒指数增加。密度对茎秆性状的影响大于播期。在实际生产中,充分发挥密度和播期的互作效应,适当地推迟播期和增加密度,能优化株高和群个体生长,保证高产形成。(4)群体大小随密度增加而增加,随播期延迟而减小。单株绿叶面积在扬花期达最大,群体LAI在孕穗期最高,且随密度增加和播期延迟而减小,这种效应随生育进程有减小趋势,即晚播冬小麦群体在生育中后期有较好的补偿调节能力;B2和M2或M3处理的群体大小和叶面积动态随生育进程变化最小,表现较好的叶片调节功能。新冬22群体大小对密度的敏感性及叶面积动态对播期的敏感性均大于邯郸5316,说明增加密度和提高播量对大穗型品种群体和冠层的影响更大,生产中应注重在合理密度的前提下调节播期而多穗型品种应注重适当播期前提下调节播量来获得高产。(6)滴灌冬小麦在扬花期旗叶Pn、Tr和Gs最大,Ci最小,新冬22在B2播期、邯郸5316在M3密度下平均Pn最高。B2M2处理的Pn最高,新冬22和邯郸5316分别达15.45μmolCO2/(m2·s)和16.94μmolCO2/(m2·s);Tr以M2处理最大M4处理最小,随播期延迟,Tr呈缓慢上升趋势,并以B2M2(新冬22)或B2M1(邯郸5316)最高,分别为6.35μmolCO2/(m2·s)和6.08μmolCO2/(m2·s)。邯郸5316旗叶光合特征值均高于新冬22,表现出品种差异。(7)旗叶SPAD随生育进程的推进呈先增大后降低的趋势,在开花期达到最大值,且以B2M2处理为最高,新冬22和邯郸5316分别为50.81和51.67。两品种旗叶SPAD均随密度的增大而减少。花前随播期的延迟而降低,花后随播期的延迟而降低。(8)滴灌冬小麦干物质积累速率在拔节-孕穗期最大,随密度增加和播期推迟干物质积累量呈下降趋势,并以邯郸5316所受影响更大;增加密度显著影响籽粒干物质,适期播种(B2)籽粒干物质积累量最大,达2.232.36 g/株;单株经济系数随密度增加和播期延迟呈增加趋势,迟播的花前器官干物质TA、TR和CR以及高密的花后干物质对籽粒的输入量有所增加,说明晚播条件下,通过增大密度可以提升作物生产的经济效率。大穗型品种这种效应更加明显。(10)滴灌冬小麦各器官含氮量在花前表现为叶片>茎鞘>穗轴+颖壳,在蜡熟期表现为籽粒>茎鞘>叶片>穗轴+颖壳,花前营养器官氮素转运量对籽粒贡献率明显高于花后氮素积累量对籽粒的贡献率。播期延迟,各器官含氮量下降,晚播中高密处理的各器官含氮量及花前各营养器官对籽粒贡献率大于早播低密,晚播高密度有利于花后各器官氮素积累量向籽粒运输。(11)滴灌冬小麦籽粒灌浆速率呈双峰变化趋势,M2和M3处理最大,播期越晚,各处理籽粒到达最大灌浆速率的天数越晚。B2处理的快增期持续时间较长,其占最大干物重比重较其他播期占比高,达到59.98%70.15%。(12)播期推迟,单株穗数、收获穗数和千粒重下降,M2和M3的穗粒数增加;密度增加,单株穗数、穗粒数、千粒重下降,收获穗数增加。组合处理中新冬22的B2M3处理和邯郸5316的B2M2处理产量最大,分别达到8 548.43 kg/hm2和9 222.81 kg/hm2。通过对播期、播量与产量的关系模型模拟得到新冬22在10月1日播种、播量315.30 kg/hm2,邯郸5316在10月2日播种、播量262.47 kg/hm2时产量最高,分别达8 271.88 kg/hm2和9 116.19 kg/hm2,并提出了高产条件下群个体发育指标。
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