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文檔簡介
1、2012~2013年,在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)實(shí)驗(yàn)站,以冬小麥為供試材料,在200萬株/公頃密度下,通過調(diào)整冬小麥株行距,設(shè)置3種種植模式,探討種植模式在不同灌水量條件下的光能利用率及其在生產(chǎn)中的價(jià)值。試驗(yàn)在大田條件下進(jìn)行,3種種植模式分別為單-單(DD):行距20 cm;單-雙(DS):總行距20 cm,雙行苗帶的行距為5 cm;雙-雙(SS):總行距20 cm,雙行苗帶的行距為5 cm。每種種植模式設(shè)3種灌水量處理:整個(gè)生育期不灌水,拔節(jié)
2、期-抽穗期-灌漿期分別灌30 mm,拔節(jié)期-抽穗期-灌漿期分別灌60 mm。研究表明:調(diào)節(jié)冬小麥種植模式能明顯影響冬小麥產(chǎn)量和光能利用率,有效改善冬小麥的群體發(fā)育動(dòng)態(tài)、光合生理特性和冠層光合有效輻射截獲率,具體結(jié)果如下:
1.種植方式和灌水量對群體動(dòng)態(tài)發(fā)育的影響
SS種植方式下冬小麥莖蘗數(shù)均顯著高于其他兩種種植方式。成熟期SS處理下穗數(shù)分別比DD和DS兩種處理高25.76%和16.11%。因此,SS種植方式可以促進(jìn)冬
3、小麥分蘗,增加穗數(shù)。隨灌水量增加,冬小麥成熟期穗數(shù)增加,可見灌溉可以減少冬小麥分蘗死亡,提高分蘗成穗率,但灌水量過大不利于DD種植方式下的冬小麥成穗。
SS種植方式下的冬小麥葉面積指數(shù)(LAI)在整個(gè)生育期內(nèi)顯著高于其他兩種種植方式,同時(shí)由灌漿期到成熟期,SS種植方式下的LAI下降幅度較小,說明SS種植方式可維持較高的LAI和較長的綠葉功能持續(xù)期。SS種植方式與DD相比在LAI上的優(yōu)勢隨灌水量的增加而增加,這可能是因?yàn)楣嗨?/p>
4、利于SS種植方式下冬小麥群體生長。
2.種植方式和灌水量對冠層光合有效輻射截獲的影響
隨生育進(jìn)程的推進(jìn),DD種植方式下的PAR截獲率與DS和SS相比逐漸降低,雙行在冠層截獲光合有效輻射上的優(yōu)勢逐漸明顯。同時(shí),SS種植方式的優(yōu)勢在灌水量較少的情況下更明顯。本試驗(yàn)通過測定不同冬小麥冠層不同高度PAR截獲率,雙行種植方式對冬小麥冠層PAR截獲率的提高主要是由于提高了底層葉片對光合有效輻射的截獲。而0mm灌水量下SS種植方式
5、提高PAR截獲率的原因在于0-40 cm和40 cm以上這兩個(gè)層次的PAR截獲率均比DD高。通過測定冠層光合有效輻射的日變化得出結(jié)論:雙行種植方式下的冬小麥更能充分利用中午的強(qiáng)光,更有利于光合作用的提高。
3.種植方式和灌水量對旗葉光合性能的影響
由灌漿期到成熟期,三種種植方式下的旗葉葉綠素含量下降幅度為DD>DS>SS,說明雙行種植方式在生育后期可維持旗葉較高的葉綠素含量和較長的葉片功能期。灌水可以維持葉片葉綠素含
6、量,延緩葉片衰老,但灌漿期三種種植方式在90 mm灌水量下的旗葉葉綠素含量均比180mm高,可能適度灌水更有利用葉片葉綠素含量的增加。
冬小麥旗葉光合速率(Pn)由挑旗期隨生育進(jìn)程的推進(jìn)而逐漸下降,雙行與單行相比,在旗葉Pn上優(yōu)勢主要體現(xiàn)在生育后期,雙行延緩旗葉衰老,維持較高的旗葉光合性能。同時(shí),雙行維持生育后期旗葉Pn較高水平的優(yōu)勢,在0mm灌水量條件下更加明顯。
冬小麥旗葉蒸騰速率(Tr)隨灌水量的增加而增加,S
7、S種植方式下的旗葉Tr在0mm灌水條件下保持較高水平,可能是該條件下改變了群體結(jié)構(gòu),進(jìn)而影響土壤表層覆蓋度,較少土壤水分散失,使葉片維持較高活性,從而提高了葉片Tr。由于挑旗期旗葉光合速率最高,同時(shí)該時(shí)期Tr保持在較低水平,因此各處理下旗葉葉片水平水分利用效率(WUE)在挑旗期明顯高于其他時(shí)期。DS種植方式下旗葉Tr較低,因此有較高的葉片水平WUE。180 mm灌水量下DD種植方式下的葉片水平WUE最低,說明DD種植方式充分利用灌水量的
8、能力較差,與其他兩種種植方式相比,靠增加灌水量來進(jìn)一步增加產(chǎn)量的潛力較弱。
由本試驗(yàn)測定的一系列冬小麥旗葉光合性能指標(biāo)可以得出以下結(jié)論:SS種植方式下的旗葉光合性能比DD高,而且在0mm灌水量條件下,SS種植方式有利于延緩葉片衰老,維持更長的葉片功能期。DS種植方式下有較高的葉片水平WUE,具有利用高灌水量來進(jìn)一步增加產(chǎn)量的潛力。
4.種植方式和灌水量對干物質(zhì)積累及產(chǎn)量的影響
SS種植方式能顯著提高冬小麥干
9、物質(zhì)積累量,這與冬小麥莖蘗數(shù)和LAI是密切相關(guān)的。通過測定冬小麥不同器官干物質(zhì)積累量,得出DS種植方式與其他兩種種植方式相比穗干物質(zhì)占總干物質(zhì)積累量的比例較高,有利于花后光合產(chǎn)物向穗部的轉(zhuǎn)運(yùn)。SS種植方式雖然能增加干物質(zhì)積累量但向穗部轉(zhuǎn)運(yùn)的干物質(zhì)比例較低,光合產(chǎn)物不能有效地轉(zhuǎn)化為籽粒干物質(zhì)。
灌漿期90 mm灌水量下穗部干物質(zhì)較高,而成熟期180 mm灌水量下的穗部干物質(zhì)較90 mm高,因此,進(jìn)一步增加灌水量有利于灌漿后期光合
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