冬小麦品种在长期定位施肥条件下的理化特性研究

摘要

长期定位肥料试验能够在同种类型土壤上形成不同的土壤肥力，为研究土壤肥力与肥料运筹对小麦生长、光合特性、保护酶活性等的影响提供了极为有利的基础条件。本研究在已有19年小麦-玉米两熟制长期定位肥料试验的基础上，研究了在褐潮土和红壤上长期定位施肥对土壤养分和小麦籽粒产量的影响，并初步探讨了长期定位施肥对小麦叶片光合性能、膜脂过氧化作用及保护酶活性的影响，以期阐释定位施肥试验条件下小麦产量变化的生理机制，为改进小麦施肥技术奠定理论基础。本试验的主要研究结论如下：
　　 1.长期施肥对土壤养分含量的影响。在褐潮土和红壤两种不同土壤类型上，有机无机肥配合施肥（NPKM）能够明显提高土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、速效钾含量，对土壤培肥作用显著。长期不施N处理（PK）的土壤全氮、碱解氮含量在两种土壤类型上均表现出较低的水平，以红壤降低最为明显，长期不施P处理（NK）土壤中的全磷和有效磷含量也明显低于其他处理，而长期不施K处理（NP）土壤中的速效钾含量最低，其中在红壤上表现尤为明显。
　　 2.长期施肥对小麦生长的影响。在两种土壤类型上，有机无机肥配合施肥（NPKM）能够显著地促进小麦生长，提高小麦的干物质积累量。无机肥均施（NPK）也能在一定程度上促进小麦生长，但低于有机无机肥配合施肥（NPKM）。缺素对小麦生长的影响显著，其中褐潮土缺P处理（NK）的小麦株高和干物质积累量与对照处理（CK）基本一致，在红壤上则显著低于对照处理（CK）。缺N、K（PK、NP）对小麦生长的影响要低于缺P处理（NK），与NK处理的差异达到显著水平。
　　 3.长期施肥对小麦光合特性的影响。与施无机肥相比，长期有机无机肥配施（NPKM）的小麦叶片净光合速率（Pn）、叶绿素含量（SPAD）以及叶面积系数（LAI）高，且进入灌浆期后上述参数下降较慢，小麦的群体最大光合性能（Pn×LAI和SPAD×LAI）也明显高于无机肥处理，最终产量高。在施无机肥处理中，缺施P处理（NK），造成土壤营养元素不均衡，甚至还造成红壤明显的酸化，对小麦植株的生长产生了不利影响，小麦旗叶和群体光合性能以及叶绿素含量（SPAD）和叶面积系数（LAI）降低，且进入灌浆期后降低速度快，最终造成不同程度的减产。
　　 4.长期施肥对小麦叶片膜脂过氧化作用和保护酶活性的效应。与单施无机肥相比，有机无机肥配合施用处理（NPKM）的叶片保护酶活性高，旗叶膜脂过氧化作用程度低，最终产量高。在单施无机肥各处理中，无机肥均施（NPK）处理的膜脂过氧化作用低于不均衡施肥处理（PK、NP、NK）。在两种土壤上，缺P处理（NK）的小麦旗叶膜脂过氧化作用高，最终籽粒产量最低。
　　 5.长期施肥对小麦产量的影响。有机无机肥配施（NPKM）能够显著提高小麦产量，在红壤上增产788.32％，对产量形成的贡献率达88.74％；在褐潮土上增产828.05％，对产量形成的贡献率达89.22％。无机均衡施肥（NPK）在两种土壤类型上的小麦产量差异比较明显，在褐潮土上，NPK处理高于其他无机施肥处理；在旱地红壤上，NPK处理低于PK施肥处理。缺施P肥的NK处理小麦均有不同程度的减产，在褐潮土上减产15.86％，在红壤上则绝产。

目录

文摘

英文文摘

1 引言

1.1 国内外长期定位肥料试验研究概况

1.2 施肥对土壤养分的影响

1.2.1 对土壤有机质含量的影响

1.2.2 长期定位施肥对土壤氮磷钾元素平衡的影响

1.3 施肥对作物产量的影响

1.4 施肥对作物光合生理的影响

1.5 施肥对作物保护酶系统的影响

2 材料与方法

2.1 试验点基本情况

2.2 试验设计

2.3 测定项目与方法

2.3.1 土壤养分测定

2.3.2 植株田间生理性状测定

2.3.3 产量测定以及考种

2.3.4 叶片净光合速率、叶绿素含量和可溶性蛋白质含量测定

2.3.5 叶片保护酶以及膜脂过氧化产物（丙二醛）含量的测定

3 结果与分析

3.1 长期施肥对土壤主要养分的影响

3.1.1 施肥对土壤有机质含量的影响

3.1.2 施肥对土壤全氮含量的影响

3.1.3 施肥对土壤碱解氮含量的影响

3.1.4 施肥对土壤全磷含量的影响

3.1.5 施肥对土壤有效磷含量的影响

3.1.6 施肥对土壤速效钾含量的影响

3.1.7 施肥对土壤pH的影响

3.2 长期施肥对小麦生长的影响

3.2.1 施肥对小麦株高的影响

3.2.2 施肥对小麦植株干物重的影响

3.3 长期施肥对小麦光合特性的影响

3.3.1 施肥对小麦叶面积系数（LAI）的影响

3.3.2 施肥对小麦叶片叶绿素含量的影响

3.3.3 施肥对小麦叶片净光合速率的影响

3.3.4 施肥对小麦Pn×LAI和Tchl×LAI的影响

3.3.5 施肥对灌浆期小麦旗叶净光合速率日变化的影响

3.3.6 施肥对灌浆期小麦旗叶气孔导度日变化的影响

3.3.7 施肥对灌浆期小麦旗叶蒸腾速率日变化的影响

3.4 长期施肥对小麦叶片可溶性蛋白质含量的影响

3.5 不同施肥处理对小麦叶片保护酶活性及膜脂过氧化作用的影响

3.5.1 施肥对小麦叶片过氧化物酶（POD）活性的影响

3.5.2 施肥对小麦叶片过氧化氢酶（CAT）活性的影响

3.5.3 施肥对小麦叶片超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响

3.5.4 施肥对小麦叶片丙二醛（MDA）含量的影响

3.6 不同土壤条件下长期施肥对小麦产量及产量构成因素的影响

3.6.1 不同土壤条件下施肥对小麦产量的影响

3.6.2 不同土壤条件下施肥对肥料贡献率的影响

3.6.3 不同土壤条件下施肥对小麦产量构成因素的影响

3.7 土壤养分、保护酶、产量构成因素与小麦产量的通径分析

3.7.1 土壤养分与小麦产量的通径分析

3.7.2 叶片保护酶活性与小麦产量的通径分析

3.7.3 叶片光合速率与小麦产量的相关分析

3.7.4 产量构成因素与小麦产量的通径分析

4 讨论

4.1 长期施肥对土壤肥力的影响

4.2 长期施肥对小麦生长及产量的影响

4.3 长期施肥对小麦光合特性的影响

4.4 长期施肥对小麦叶片保护酶活性及膜脂过氧化作用的影响

5 结论

5.1 长期施肥对土壤养分含量的影响

5.2 长期施肥对小麦生长的影响

5.3 长期施肥对小麦光合特性的影响

5.4 长期施肥对小麦叶片膜脂过氧化作用和保护酶活性的效应

5.5 长期施肥对小麦产量的影响

5.6 长期施肥对小麦产量构成因素的影响

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表论文情况