不同年代小麦品种生长发育及产量对不同施氮水平的响应特征

摘要

小麦单产的持续提高主要依赖小麦品种的改良和栽培技术的改进。建立高产和肥料高效利用品种的栽培技术为发掘小麦品种产量潜力和品种改良方向提供了重要的理论依据和技术支撑。本研究以20世纪60年代、80年代、21世纪以后的小麦品种为材料，采用大田试验，设置不同的氮素水平，系统研究了施氮对三个年代6个小麦品种产量和氮素利用效率的影响，明确了不同施氮量对不同年代小麦品种生长发育、光合特性、物质积累及氮代谢的影响特征，以期为小麦品种改良和与之相适应的肥料高效利用的栽培措施提供依据。主要研究结果如下:
　　1.不同年代小麦品种生长发育对不同施氮水平的响应特征。
　　1)不同年代小麦品种群体质量对不同施氮水平的响应特征。
　　1960s小麦品种的群体茎蘖数在抽穗期和开花期较1980s和2000s高，但在成熟期，1980s和2000s小麦品种的群体茎蘖数高于1960s品种。1980s和2000s小麦品种的群体茎蘖数随着施氮量的增加而增加，1960s小麦品种则在N225处理下群体茎蘖数相对最高。1960s小麦品种随着施氮量的增加叶面积指数呈下降趋势，而1980s和2000s小麦品种的叶面积指数随着施氮量的增加而提高、1960s的品种随着施氮量的增加株高不断增加，且明显高于1980s和2000s的品种，1980s的品种在低氮处理下株高达到最高值，2000s的小麦品种在N225处理下株高达到最高值，说明随着时间推移，降低株高、提高叶面积指数是小麦品种改良的趋势。
　　2)不同年代小麦品种光合特性对不同施氮水平的响应特征。
　　1980s和2000s小麦品种旗叶净光合速率在小麦生育后期表现为在N225处理下达到最大值，1960s小麦品种规律性不强，开花期和灌浆期分别在N150和N375处理下达到最大值。不同年代小麦品种的叶片SPAD含量均在7-14d时达到峰值，且在N375处理下的叶片SPAD含量最高，N225处理下次之，N150处理下叶片SPAD含量最低，1980s和2000s小麦品种的叶片在灌浆中后期的保绿能力相对1960s品种较强，为花后干物质积累创造了更多条件。
　　2.不同年代小麦品种产量及产量构成对不同施氮水平的响应特征。
　　1960s小麦品种相对于1980s和2000s的品种在小麦生育后期干物质积累总量对比上略低。1980s两个品种在N225和N375处理下，群体干物质积累量差别不大。2000s的整体干物质积累速率在整个生育期内相对较为均匀，且在开花期到成熟期的群体干物质积累总量相对1960s品种较高，说明小麦品种在演化过程中比较注重调节小麦干物质积累的节奏，倾向于通过适当改善生育前期的植株生长状况来为生育后期的群体干物质积累提供生产基础，这比通过提高播种量保证前期基本苗的方式更能节省成本，并且提高土地、肥料以及光能的利用效率。
　　N150、N225和N37三个氮肥处理下，三个年代品种的有效穗数都随着施氮量的增加而增加，穗粒数和千粒重却随着施氮量的增加而呈现下降趋势。2000s小麦品种的有效穗数和穗粒数相对于1960s和1980s品种显著提高，而千粒重则表现为1980s品种显著高于其他两个年代品种，说明增加有效穗数和穗粒数，保持千粒重是近年品种改良的一种方向。不同年代小麦品种的产量均表现出随施氮量的提高先增加后降低的趋势，各品种均在225 kg/hm2的施氮量下达到最高产量水平。在用氮量一致时，2000s小麦品种的产量显著高于1960s和1980s的小麦品种。不同年代的小麦品种、施氮量及两者的交互作用对小麦产量的影响均为极显著。
　　3.不同施氮水平下不同年代小麦品种氮素吸收利用。
　　不同年代的小麦品种开花期的叶、茎鞘和颖壳的氮含量均随着施氮量的增加逐渐增加，且基本表现为N375处理下的小麦叶片和茎鞘的氮含量均显著高于N150和N225处理。2000s小麦品种籽粒中的氮含量在N150、N225、N375处理下相对于1960s和1980s品种均较高，说明现代品种更有利于籽粒中氮素积累，对于氮肥的利用效率相对早期品种较高。在同一施氮量下，2000s品种较其他年代的小麦品种能高效利用氮素养分，促进籽粒干物质积累。不同年代的小麦品种、施氮量及两者的交互作用对氮肥偏生产力的影响均为极显著。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 小麦生长发育对不同氮量的响应特征

1．1．1 小麦光合特性对不同氮量的响应特征

1．1．2 小麦群体对不同氮量的响应特征

1．2 小麦产量对不同氮量的响应特征

1．2．1 小麦产量构成因素对不同氮量的响应特征

1．2．2 不同氮量对小麦氮素吸收利用特性的影响

1．3 本研究的目的与意义

第二章 研究内容与方法

2．1 试验地概况

2．2 研究内容

2．3 研究材料与方法

2．3．1 研究材料

2．3．2 试验设计与方法

2．4 技术路线

2．5 数据分析

第三章 不同年代小麦品种群体构成及光合特性对不同施氮水平的响应特征

3．1 试验材料与方法

3．1．1 试验地概况

3．1．2 试验材料

3．1．3 测定项目及方法

3．1．4 数据分析

3．2 结果与分析

3．2．1 不同年代小麦品种群体构成对氮肥的响应特征

3．2．2 不同年代小麦品种光合特性对氮肥的响应特征

3．3 小结与讨论

第四章 不同年代小麦品种产量和氮素吸收利用对氮肥的响应特征

4．1 试验材料与方法

4．1．1 试验地概况

4．1．2 处理与材料

4．1．3 测定项目及方法

4．1．4 数据分析

4．2 结果与分析

4．2．1 不同年代小麦品种产量对氮肥的响应特征

4．2．2 不同年代小麦品种氮素吸收利用对氮肥的响应特征

4．3 小结与讨论

第五章 讨论与结论

5．1 讨论

5．1．1 不同年代小麦品种群体构成对氮肥的响应特征

5．1．2 不同年代小麦品种光合特性对氮肥的响应特征

5．1．3 不同年代小麦品种产量和氮素吸收利用对氮肥的响应特征

5．2 结论

5．3 本研究的创新之处

5．4 研究展望

参考文献

致谢