不同栽培管理模式冬小麥根系與地上部干物質(zhì)積累和產(chǎn)量關(guān)系的研究.pdf

1、于2008～2010年連續(xù)兩年在河南省焦作市溫縣祥云鎮(zhèn)大田定位試驗條件下,選用冬小麥新品系平安8號,研究了不同栽培管理模式對冬小麥根系生長及其形態(tài)特征參數(shù)的變化,并進一步對根系生長參數(shù)與地上部干物質(zhì)積累和產(chǎn)量之間的關(guān)系進行了關(guān)聯(lián)度分析,主要研究結(jié)果如下:
　　 1、不同栽培管理模式對冬小麥根系生長發(fā)育及根長、根體積、根表面積等形態(tài)性狀指標具有明顯的調(diào)控作用。4種栽培管理模式下冬小麥單株次生根數(shù)都于抽穗期增至最大,隨后下降,且在整

2、個生育期內(nèi),單株次生根數(shù)多少排序為T3(超高產(chǎn)模式)>T4(優(yōu)化管理2)>T2(優(yōu)化管理1)>T1(農(nóng)民習(xí)慣種植)。農(nóng)民習(xí)慣種植模式(T1)較其它3個處理的單株次生根數(shù)明顯減少,抽穗前0～100cm土層根系總干重、總根長、根系總體積和根系總表面積較大,且根系生長高峰出現(xiàn)時間提前；而超高產(chǎn)(T3)和2種優(yōu)化管理模式(T2、T4)的單株次生根數(shù)量多,根系生長高峰延遲至開花期,且生育后期衰亡時間晚,衰減速度慢,有利于地上部干物質(zhì)生產(chǎn)和籽粒產(chǎn)量

3、的形成。
　　 2、四種不同栽培管理模式下冬小麥在達到最大根干重之前,其根、冠的干物質(zhì)積累表現(xiàn)為正向促進作用,即根系和冠層的干物質(zhì)積累量協(xié)同增加,之后冠層生物量的持續(xù)增加對根系產(chǎn)生抑制作用。農(nóng)民習(xí)慣種植模式下(T1)根、冠干物質(zhì)積累的正向促進作用僅維持到抽穗期,而超高產(chǎn)(T3)和2個優(yōu)化管理模式下(T2、T4)根、冠之間的正向促進作用推遲至開花期,并且開花至成熟階段冠層對根系的抑制作用較農(nóng)民習(xí)慣種植模式明顯減弱,具體表現(xiàn)為T2、

4、T3、T4處理的根系干物質(zhì)分配比例和根冠比(R/S)均大于T1處理。表明超高產(chǎn)和2個優(yōu)化管理模式不僅能有效延長根冠同步生長時間,還能減弱生育后期冠層對根系的抑制作用。
　　 3、減少水肥投入的T2處理較農(nóng)民習(xí)慣種植模式(T1)生育后期不同土層中的根干重、根長、根體積和根表面積均有明顯提高,且增加了根系在深層土壤中的垂直分布密度；T4與T3處理間相比,其60cm以下深層根長與根干重密度顯著提高。表明這兩個優(yōu)化管理模式均能促進冬小麥

5、整個生育期內(nèi)根系在各土層,尤其是中下層土壤的空間分布,且延遲了中下層根系衰亡時間,從而有利于充分利用深層土壤水分和養(yǎng)分,這可能是其獲得較高產(chǎn)量的主要因為。
　　 4、根干重和根長平均增長速率(c)、最大增長速率(cm)、最大增長速率的出現(xiàn)時間(tm)和峰值的出現(xiàn)時間(te)易受栽培措施的影響而波動較大；根體積增長速率也易受栽培措施的影響,但栽培措施對其最大增加速率和峰值出現(xiàn)時間的影響較?。桓砻娣e的最大增長速率和峰值出現(xiàn)時間易受

6、栽培措施的影響,但其增長速率受影響的程度相對較輕,波動較小。T1處理的最大根干重、根長、根體積、根表?面積出現(xiàn)時間(te)和最大增加速率出現(xiàn)時間(tm)比T2、T3、T4處理均明顯提前,而根干重、根體積的平均增加速率(c)和最大增加速率(cm)則顯著低于T3和T4處理。表明與農(nóng)民習(xí)慣處理相比,超高產(chǎn)和2個優(yōu)化管理模式延長了根系快速增長的時間,延緩了根系衰亡進程,從而為地上部生長和產(chǎn)量的形成提高了良好的根系條件。
　　 5、T2、

7、T3、T4與T1處理相比,其根干重、根長、根體積、根表面積等生長參數(shù)與地上部干物質(zhì)積累的關(guān)系較為密切,表明地上與地下生長是相互促進、協(xié)調(diào)發(fā)展的。T2和T4處理均因下層根體積增大和向深層土壤延伸,而促進了地上部干物質(zhì)積累及產(chǎn)量的形成。肥料全部底施的T1處理在小麥生育后期因養(yǎng)分供應(yīng)不足,根系衰老過快,進而影響地上部冠層生長和產(chǎn)量形成,而T2、T3、T4三處理則因分期施肥從而有利于中下層根系下扎、根體積和根表面積增大,進而擴展了根系生長空間,

8、增加了根系與土壤接觸面積,有利于增強根系吸收水分與養(yǎng)分的能力,較好地協(xié)調(diào)地上與地下同步發(fā)展,而獲得高產(chǎn)。
　　 6、綜合考慮根系生長與形態(tài)性狀參數(shù)變化特征,以及與地上部干物質(zhì)積累和產(chǎn)量之間的相應(yīng)關(guān)系,在本試驗條件下,以每公頃施純氮180kg、P2O575kg、K2O60kg的優(yōu)化管理1模式(T2)效果最優(yōu),每公頃施純氮240kg、P2O590kg、K2O90kg的優(yōu)化管理2模式(T4)的根系生長各參數(shù)變化較超高產(chǎn)模式(T3)優(yōu)勢