水氮周年运筹对冬小麦--夏玉米生理特性、产量及品质的影响

摘要

2010-2012年在青岛农科院试验站进行了大田试验，选用冬小麦品种为‘济麦22’，夏玉米品种为‘金海5号’。系统研究了不同时期灌水处理和4个氮肥水平耦合对冬小麦夏玉米在生长发育过程中的生理特性，产量以及品质特性的影响，探讨了冬小麦-夏玉米复种连作模式下水氮周年互作对其产量与籽粒品质的差异性，研究旱地条件下去合理运筹水氮资源，拟在为华北地区优质高产的冬小麦夏玉米生产提供合理的水氮运筹措施与栽培技术理论依据。主要结果如下: 1.水氮周年运筹对冬小麦夏玉米生长发育的影响 冬小麦和夏玉米季，在公顷施纯氮量分别为270kg，300kg，并在冬小麦季灌拔节水和开花水的正向互作效应下，冬小麦和夏玉米地上部干物重积累量可达到最大，小麦季苗期株高，分蘖数最大，玉米成熟期株高茎粗，穗位高最大。玉米季中氮肥水平(210 kg/hm2，240kg/hm2)组合和高氮肥水平组合（270 kg/hm2，300kg/hm2）之间地上部干物质积累差异不显著，同时，灌拔节水和开花水(W2)与中氮肥水平（210kg/hm2，240 kg/hm2）耦合可显著提高小麦季籽粒中干物重的分配，提高叶面积指数(LAI)。 2.水氮周年运筹对冬小麦夏玉米生理生化特性的影响 W2处理（拔节水+开花水）和W18M20（氮肥处理小麦季270kg/hm2+玉米季300kg/hm2，分次施入）组合的水氮栽培措施在一定程度上可使冬小麦以及夏玉米功能叶叶绿素含量最优，并显著改善冬小麦夏玉米光合速率，提高气孔导度和蒸腾速率，致使胞间CO2浓度降低，但此组合相比于W2W14M16，净光合速率提升幅度较小，并且差异不显著。同时还可增加功能叶片SOD，POD活性，降低MDA含量，延缓衰老。而W2W14M16组合处理可显著提高其功能叶硝酸还原酶(NR)活性，增加功能叶片可溶性糖含量和可溶性蛋白含量，过高和过低施氮量与灌水互作均不利于其活性和含量的增加。 3.水氮周年运筹对冬小麦和夏玉米季土壤水分的影响 冬小麦季灌溉拔节水和开花水，可显著改善当季作物不同深度土层的土壤含水量，尤其在灌浆期，40-60cm土层土壤含水量一直维持在20％左右，可有效地缓解灌浆期之后的地表轻度干旱。同时，可以显著提升玉米季20cm-80cm土层土壤水分含量，对于玉米季生长发育极其产量品质形成具有重要意义。 4.水氮周年运筹对冬小麦夏玉米产量和品质的影响 W2处理（拔节水+开花水）和W18M20（氮肥处理小麦季270kg/hm2+玉米季300kg/hm2，分次施入）组合的水氮栽培措施在一定程度上可使冬小麦以及夏玉米产量提升到较高水平，增加了小麦季其结实小稳数，穗粒重，亩穗数，增加了玉米季果穗长，果穗粗，穗粒重，百粒重等构成要素，并可微弱的增加玉米籽粒含水量和容重，同时少幅增加籽粒粗蛋白含量;但降低了夏玉米中籽粒淀粉含量;同时降低了小麦籽粒品质中湿面筋含量，总淀粉和直链淀粉含量，降低了面团糊化温度，并不利于面团的延展性和硬度的提升，但同时W2处理（拔节水+开花水）和W18M20（氮肥处理小麦季270kg/hm2+玉米季300kg/hm2，分次施入）的组合处理比W2（拔节水+开花水）和W14M16（氮肥处理小麦季210kg/hm2+玉米季240kg/hm2，分次施入）组合对产量的提升幅度微弱。而W2W14M16可在一定程度上显著改善小麦籽粒中蛋白质含量，夏玉米籽粒中淀粉和粗蛋白含量，并能较好的维持小麦粉面团的稳定时间，拉伸比和阻力值，使面团具有较好的营养品质和加工品质。 综上所述，水氮周年运筹对冬小麦夏玉米生长发育，生理特性以及产量和品质形成的影响研究，表明W2（拔节水+开花水）和W14M16（氮肥处理小麦季210kg/hm2+玉米季240kg/hm2，分次施入）是华北地区冬小麦-夏玉米复种连作模式下较优化的灌水施肥运筹栽培措施。

目录

声明

摘要

前言

1．立题依据及意义

2．文献综述

2．1 水氮周年运筹对冬小麦-夏玉米产量和品质的影响

2．2 水氮周年运筹对冬小麦-夏玉米群体特性、光合以及生理特性的影响

材料与方法

1．研究试验区概况

2．供试材料与试验设计

3．测定项目与方法

结果与分析

1．水氮周年运筹对冬小麦-夏玉米群体生长发育特性的影响

1．1 水氮周年运筹对冬小麦地上部干物质积累的影响

1．2 水氮周年运筹对冬小麦成熟期干物质在不同器官中分配的影响

1．3 水氮周年运筹对冬小麦冬前群体动态变化的影响

1．4 水氮周年运筹对夏玉米各生育期干物质积累与分配的影响

1．5 水氮周年运筹对夏玉米成熟期植株农艺性状的影响

2．水氮周年运筹对冬小麦-夏玉米花后光合特性的影响

2．1 水氮周年运筹对花后冬小麦-夏玉米功能叶叶绿素含量变化的影响

2．2 水氮周年运筹对花后冬小麦-夏玉米功能叶净光合速率变化的影响

2．3 水氮周年运筹对花后冬小麦-夏玉米功能叶气孔导度变化的影响

2．4 水氮周年运筹对花后冬小麦-夏玉米功能叶胞间CO2浓度变化的影响

2．5 水氮周年运筹对花后冬小麦-夏玉米功能叶蒸腾速率变化的影响

3．水氮周年运筹对冬小麦-夏玉米不同时期土壤水分含量的影响

3．1 水氮周年运筹对冬小麦不同生育时期土壤水分含量的影响

3．2 水氮周年运筹对夏玉米不同生育时期土壤水分含量的影响

4．水氮周年运筹对冬小麦-夏玉米功能叶代谢生理变化的影响

4．1 水氮周年运筹对冬小麦-夏玉米功能叶硝酸还原酶(NR)活性的影响

4．2 水氮周年运筹对冬小麦-夏玉米功能叶可溶性糖含量积累的影响

4．3 水氮周年运筹对冬小麦-夏玉米功能叶衰老特性的影响

5．水氮周年运筹对冬小麦-夏玉米籽粒产量及构成要素的影响

5．1 水氮周年运筹对冬小麦籽粒产量及构成要素的影响

5．2 水氮周年运筹对夏玉米籽粒产量及构成要素的影响

5．3 水氮周年运筹对冬小麦-夏玉米周年籽粒产量的影响

6．水氮周年运筹对冬小麦-夏玉米籽粒品质的影响

6．1 水氮周年运筹对冬小麦籽粒品质的影响

6．2 水氮周年运筹对夏玉米籽粒品质的影响

6．2．水氮周年运筹对夏玉米籽粒淀粉含量的影响

结论与讨论

参考文献

符号和缩略词说明

致谢