不同栽培模式对冬小麦籽粒产量及氮素利用效率的影响

摘要

试验于2012-2014两年度小麦生长季在山东省泰安市岱岳区大汶口镇进行，以大穗型品种泰农18为材料，在不同肥力条件下，设置农民习惯（按当地农民习惯的播期、密度及水肥施用方式种植，FP）、超高产（在农民习惯基础上优化种植密度，适当延迟播期并增加以及优化肥料施用的种植方式，SH)、高产高效(在超高产基础上增加种植密度，适当延迟播期并减少肥料投入的种植方式，HH)三种栽培模式，主要研究不同肥力水平下各栽培模式对小麦产量形成特点、氮素利用效率、氮素吸收分配与转运的影响。主要结果如下:
　　1.不同栽培模式对冬小麦籽粒产量及产量构成因素的影响
　　不同肥力水平下，栽培模式对冬小麦群体动态影响显著。低肥力水平下，超高产模式在越冬期、拔节期群体数量显著高于农民习惯模式及高产高效模式，高产高效模式在开花期群体数量显著高于超高产模式与农民习惯模式，农民习惯模式开花期及成熟期群体数量均最低;高肥力水平下，各模式群体数量拔节期达到最大，农民习惯模式显著高于超高产模式与高产高效模式，随生育期推进，各模式群体数量均呈下降趋势，农民习惯模式下降幅度最大，开花及成熟期以农民习惯模式群体数量最小，超高产模式最高，各处理间差异达到显著水平。
　　不同栽培模式对冬小麦籽粒产量影响显著。不同肥力条件下，均以超高产模式产量为最高，高产高效模式产量均较超高产模式模式稍有下降，产量仍维持在较高水平，较农民习惯模式显著提高。从产量构成因素分析，低肥力水平下，三种栽培模式在千粒重方面无显著差异，超高产模式单位面积穗数、穗粒数较农民习惯提高，高产高效模式穗粒数与农民习惯无显著差异，单位面积穗数显著提高;高肥力水平下，超高产模式单位面积穗数最高，高产高效模式单位面积穗数及千粒重均显著高于农民习惯模式。
　　2.不同栽培模式对冬小麦氮素利用效率的影响
　　小麦氮素利用效率受栽培模式影响显著。两种肥力水平下，高产高效模式氮素利用效率均显著高于农民习惯模式以及超高产模式，超高产模式氮素利用效率在三种模式中最低;相同栽培模式下，高肥力水平的氮素利用效率较低肥力水平均显著下降。氮素吸收效率与氮素利用效率趋势一致，高产高效模式氮素吸收效率显著高于另外两模式显著;2012-2013季，高肥力条件下高产高效模式氮素吸收效率较低肥力条件下显著提高，其他两处理在两肥力条件下氮素吸收效率均无显著差异;2013-2014季，高肥力条件下各处理的氮素吸收效率与低肥力条件相比均获得显著提高。氮素转化效率不同肥力水平下均以超高产模式为最低，低肥力水平下，高产高效模式氮素转化效率低于农民习惯模式，高肥力水平下无显著差异;高肥力水平下各处理氮素转化效率均较低肥力水平下显著降低。
　　氮素吸收效率为成熟期地上部氮素积累量与土壤中可利用氮总量的比值。在两肥力水平下，超高产模式成熟期氮素积累量最高，但较高的施氮量也使其土壤中可利用总氮显著高于另外两模式，氮素吸收效率最低。高产高效模式地上部氮素积累量低于超高产模式，但高于农民习惯模式，同时土壤中的可利用氮较低，氮素吸收效率最高。
　　氮素转化效率与氮素收获指数成正比，与籽粒含氮量成反比。不同肥力水平下，超高产模式氮素收获指数均为最低，低肥力水平高产高效模式与农民习惯模式无显著差异，高肥力水平下，高产高效模式氮素收获指数显著高于农民习惯模式，低肥力条件下各栽培模式氮素收获指数均显著高于高肥力条件下同模式;两年两种肥力条件下超高产模式的籽粒含氮量均显著高于农民习惯模式，高产高效模式均与农民习惯模式无显著差异，2012-2013季，高肥力条件下超高产模式籽粒含氮量较低肥力条件下显著提高，其他两处理在两肥力条件下均无显著差异;2013-2014季，高肥力条件下各处理与低肥力条件相比均获得显著提高。
　　3.不同栽培模式对冬小麦氮素积累、转运、分配的影响
　　不同栽培模式对冬小麦氮素积累动态影响显著。低肥力水平下，超高产模式在越冬、挑旗、开花、成熟四个时期氮素积累量均显著高于高产高效与农民习惯模式，农民习惯模式在拔节期氮素积累高于其他两模式，花后氮素积累量较低，成熟期地上部氮素积累量低于高产高效模式;高肥力水平下，超高产模式在挑旗、开花、成熟三个时期氮素积累量最高，农民习惯模式在越冬、拔节氮素积累量最高，高产高效模式在挑旗-开花、开花-成熟氮素积累增加量最高，成熟期地上部氮素积累量显著高于农民习惯模式。
　　本试验中，农民习惯栽培模式叶片中花前积累氮素的转运率显著提高，花后氮素吸收量和对籽粒氮的贡献率显著下降，与超高产模式相比，高产高效模式营养器官花前氮素转运量下降，转运率提高，茎杆+叶鞘中氮素转运率提高，叶片中氮素转运率降低或维持。
　　小麦氮素分配受栽培模式影响，超高产模式开花期各营养器官中氮素分配量均显著高于高产高效模式;2013-2014季高肥力水平下高产高效模式茎+叶鞘中的氮素分配量与FP模式无显著差异，其他营养器官中氮素分配量均显著低于农民模式。成熟期超高产模式籽粒氮素分配量显著高于农民习惯与高产高效模式，但分配比例最低，较高比例的氮素分配在营养器官中。

目录

声明

符号说明

摘要

1 前言

1．1 研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 不同种植模式对小麦产量及产量构成因素的影响

1．2．2 不同种植模式对氮素利用效率的影响

2 材料与方法

2．1 试验地概况

2．2 试验设计

2．3 测定项目与方法

2．3．1 籽粒产量及产量构成因素测定

2．3．2 群体动态

2．3．3 地上部氮素积累量

2．3．4 土壤无机氮含量测定

2．3．5 单叶光合速率的测定

2．3．6 SPAD值的测定

2．3．7 计算方法

2．3．8 数据处理与分析

3 结果与分析

3．1 不同栽培模式对小麦群体动态的影响

3．2 不同栽培模式对小麦产量及产量构成因素的影响

3．3 不同栽培模式对小麦氮素吸收利用的影响

3．3．1 不同栽培模式对小麦氮肥偏生产力的影响

3．3．2 不同栽培模式对小麦NUE、UPE、UTE的影响

3．3．3 不同栽培模式下UPE影响因素分析

3．3．4 不同栽培模式下UTE影响因素分析

3．4 不同栽培模式对小麦氮素积累、转运、分配的影响

3．4．1 不同栽培模式对小麦地上部氮素积累动态的影响

3．4．2 不同栽培模式对开花期氮素分配的影响

3．4．3 不同栽培模式对花后氮素转运的影响

3．4．4 不同栽培模式对成熟期籽粒氮来源的影响

3．4．5 不同栽培模式对成熟期氮素分配的影响

3．4．6 不同栽培模式对成熟期0-200cm各土层硝态氮含量的影响

3．4．7 不同栽培模式对叶片光合速率的影响

3．4．8 不同栽培模式对叶片叶绿素含量的影响

4 讨论

4．1 不同栽培模式对冬小麦籽粒产量的影响

4．2 不同栽培模式对冬小麦氮素利甩效率的影响

4．3 不同栽培模式对冬小麦氮素转运的影响

5 结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表论文情况