河套灌区小麦套种向日葵水肥高效利用生理基础

摘要

针对河套灌区水资源日益紧缺及生产中浪费严重的现状，以当前主要种植模式小麦套种向日葵为研究对象，通过设置田间不同灌水和施肥处理，系统研究了灌水和施氮量对套种小麦和向日葵植株形态特征、光合特性、物质积累、水肥利用效率及产量形成的影响，初步揭示了小麦套种向日葵水肥高效利用的生理基础。主要研究结论如下：
　　小麦套种向日葵种植模式下，随着灌水量增加，套种小麦和向日葵及套种作物全生育期总耗水量显著增加，水分利用效率（WUE）却明显下降。与常规充分灌溉（5W处理）相比，3W2处理小麦和向日葵经济产量及套种总产量和经济效益均表现较高，而耗水量明显减少，水分利用效率提高30％以上，实现了节水与高产、高效的统一。
　　灌水和施氮明显促进套种小麦和向日葵植株生长。节水灌溉处理，生育后期叶片SPAD值、Fv/Fm值下降缓慢，光合效率得以维持。节水灌溉下适量增施氮肥提高了套种群体上部光截获率，减少下部漏光损失，协调了群体内部光照状况；套种小麦和向日葵灌浆期叶片衰亡较慢，维持了后期较高的绿叶面积和光合势，籽粒灌浆速率明显提高。套种小麦和向日葵生育后期的干物质积累量、群体生长率均表现为节水灌溉模式＞常规灌溉模式，且以中量施氮处理干物质积累量和群体生长率表现最高。套种小麦和向日葵开花后叶面积指数、光合势、群体生长率及干物质积累量与经济产量均呈显著正相关。
　　两种灌溉模式下，套种小麦和向日葵的经济产量、水分利用效率与施氮量均呈单峰曲线变化。节水灌溉模式与常规灌溉模式比较，小麦亩穗数增加，穗粒数和粒重降低；向日葵单盘粒重和百粒重降低，而结实率增加，实测产量两种灌水模式间无显著差异，而水分利用效率显著提高。随着施氮量增加，套种小麦和向日葵吸氮量明显增加，而氮素利用效率却明显下降。各氮素利用效率指标与施氮量呈显著负相关。河套平原灌区小麦套种向日葵实现节水、省肥、高产相统一的适宜施氮量（纯N）为小麦219-229.5kg/hm2，拔节期结合灌第1水追施，向日葵156-163.5kg/hm2，开花期结合灌第1水追施。

目录

1 引言

1.1 研究背景

1.2 研究目的及意义

1.3 国内外研究进展

1.3.1 间套作模式的增产机理

1.3.2 间套作模式的水分利用

1.3.3 间套作模式的氮素利用

1.4 研究内容与技术路线

1.4.1 研究内容

1.4.2 技术路线

2 材料与方法

2.1 试验区概况

2.2 试验设计

2.3 测试内容及方法

2.3.1 气象资料观测

2.3.2 作物取样及测定方法

2.3.3 土壤含水率测定

2.3.4 植株全氮含量测定

2.3.5 土壤硝态氮含量测定

2.3.6 光合特性指标测定

2.3.7 群体光照状况测定

2.3.8 籽粒灌浆特性测定

2.3.9 考种及测产

2.4 数据统计分析

3 结果与分析

3.1 小麦套种向日葵高产节水灌溉制度研究

3.1.1 不同灌水处理下小麦套种向日葵的产量及其构成因素

3.1.2 不同灌水处理下小麦套种向日葵总产量及经济效益差异

3.1.3 不同灌水处理下小麦套种向日葵的耗水组成及其水分利用效率

3.1.4 小麦套种向日葵耗水量与经济产量及水分利用效率的关系

3.2 小麦套种向日葵水氮高效利用生理基础研究

3.2.1 不同灌水和施氮量下套种小麦和向日葵产量及其构成因素

3.2.2 不同灌水和施氮量下小麦套种向日葵的水分利用

3.2.3 不同灌水和施氮量下小麦套种向日葵的氮素利用

3.2.4 不同灌水和施氮量下套田土壤硝态氮含量的变化

3.2.5 不同灌水和施氮量下套种小麦和向日葵群体生理指标变化

3.2.6 不同灌水和施氮量下套种小麦和向日葵籽粒灌浆特性

3.2.7 不同灌水和施氮量下套种小麦和向日葵叶片生理指标变化

4 结论与讨论

4.1 结论

4.1.1 河套灌区小麦套种向日葵高产节水灌溉制度

4.1.2 河套灌区小麦套种向日葵水氮高效利用生理基础

4.2 讨论

致谢

参考文献

作 者 简 介