滴灌量及施氮量对冬小麦生理生态特征的影响研究

摘要

为优化北疆滴灌冬小麦高产栽培适宜的滴灌量和施氮量，大田试验条件下，本研究采用单因子随机区组试验设计，于2013年冬小麦返青后设置3300 m3·hm-2（处理A）、3900 m3·hm-2（处理B）和4500 m3·hm-2（处理C）三个滴灌量处理，研究了不同滴灌量对冬小麦生长、光合特性、干物质生产、产量及农田小气候的影响。翌年，又进一步探讨了不同滴灌量与麦田小气候的关系，此外，在筛选出最佳滴灌量基础上，通过设置0 kg·hm-2(N0)、104 kg·hm-2(N1)、173 kg·hm-2(N2)和242kg·hm-2(N3)四个施氮水平，进一步研究了不同施氮量对滴灌冬小麦生长发育、养分积累及产量的影响，旨在为北疆滴灌冬小麦高产栽培提供科学理论依据及技术支撑。主要研究结果如下:
　　1.不同滴灌量处理冬小麦叶片蒸腾速率(E)随滴灌量的增大显著增加，适当增加灌水量可提高净光合速率(Pn)，继续增加灌水量Pn则增幅不大;不同生育时期冬小麦单叶瞬时水分利用效率始终表现为处理B高于处理A高于处理C;单株干物质积累总体呈“S”型曲线变化，随着灌水量的增多，处理B、处理C分别比处理A干物质积累快速增长期延长了3d和1d，最大积累速度特征值则表现为先升后降，在处理B达到最大值;不同滴灌量处理冬小麦千粒重依次为47.19 g、48.98 g和50.86 g，随着滴灌量的增加，灌浆持续时间延长3～7 d不等;处理B的产量最高，较处理A、处理C分别提高了20.55％、6.86％，灌溉水分利用效率处理B比处理C增加了18.99％。
　　2.随着灌水量的增大，冬小麦生育后期土壤温度的降温效应越明显，不同处理间地温差异分别达1.09℃（处理A与处理B）、1.61℃（处理A与处理C）、0.52℃（处理B与处理C）;冠层温度减小，湿度增大，处理间最高冠层温差达3.68℃，棵间蒸发、胞间CO2浓度(Ci)均随灌水量增大先减小后增大。将各要素分别与产量、灌水量进行相关性分析得出，地温、冠层温度均与产量、灌水量之间均存在显著性负相关关系，冠层湿度与灌水量二者呈极显著性正相关，Ci与产量呈极显著负相关性。
　　3.不同施氮水平下，冬小麦各处理单株干物质重均表现为快增、缓增、略降的变化趋势，N2处理干物质积累最大速率及其最大增长速率出现时间较N1、N3均有所增加或提前;随着施氮量的增加，各灌浆阶段内籽粒增重、整个关键进程的平均灌浆速率以及最终千粒重均呈“先增后降”的变化趋势，均在N2处理达到最大值;冬小麦植株氮素、磷素和钾素的积累随施氮量增加均有不同程度的增加，且增施氮肥可在一定程度上延长养分快速积累持续天数(Δt)，但超出一定范围时，Δt的增加并不明显;N2处理产量达8455.69 kg·hm-2，较N0、N1、N3处理分别高出32.82％、12.64％、5.16％;氮肥农学利用效率(NAE)和氮肥偏生产力(NPP)随着施氮量的增多而降低，N1处理较N2、N3处理NAE提高了16.64％和110.08％，NPP提高了37.58％和128.02％;不同处理纯收益分别为10521.3、17742、18697.4、17948.9元·hm-2，N2处理较N0、N1、N3处理依次提高77.71％、5.38％和4.17％。

目录

声明

论文说明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外研究进展

1．3 研究内容、方法与技术路线

第2章 材料与方法

2．1 试验地基本概况

2．2 试验材料

2．3 试验设计

2．4 测定项目与方法

2．5 数据分析与处理方法

第3章 滴灌量对冬小麦产量形成规律的影响

3．1 不同滴灌量对冬小麦LAI的影响

3．2 不同滴灌量对冬小麦叶片SPAD值的影响

3．3 不同滴灌量对冬小麦光合特性的影响

3．4 不同滴灌量对、冬小麦干物质积累与分配的影响

3．5 不同滴灌量对冬小麦灌浆特性的影响

3．6 滴灌量对冬小麦产量其及构成因素、收获指数及水分利用效率的影响

第4章 滴灌量对冬小麦农田小气候的影响

4．1 不同滴灌量对冬小麦土壤含水量的影响

4．2 不同滴灌量对冬小麦地温的影响

4．3 不同滴灌量对冬小麦冠层温度、湿度的影响

4．4 不同滴灌量对冬小麦旗叶胞间CO2浓度与大气CO2浓度的影响

4．5 不同滴灌量对冬小麦棵间蒸发的影响

4．6 地温、冠层温、湿度及棵间蒸发与冬小麦产量的关系

第5章 施氮量对冬小麦生长、养分运移及产量的影响

5．1 施氮量对冬小麦LAI动态变化及粒叶比的影响

5．2 施氮量对冬小麦SPAD值的影响

5．3 不同施氮量对冬小麦干物质积累分配的影响

5．4 不同施氮量对冬小麦灌浆特性的影响

5．5 施氮量对冬小麦养分吸收、产量及氮肥利用效率的影响

第6章 讨论与结论

6．1 讨论

6．2 主要结论

参考文献

致谢

个人简历