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作物空间分布型对冬小麦—夏玉米农田资源利用效率的影响

作　者: 齐爽
导　师: 王同朝
学　校: 河南农业大学
专　业: 作物栽培学与耕作学
关键词: 冬小麦夏玉米空间分布型土壤水分叶绿素荧光参数光合特性土壤速效N、P、K、产量
分类号: S512.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

本试验以冬小麦矮抗58、夏玉米郑单958为供试作物,冬小麦设置2种种植方式：等行距条播(W1,行距20cm)和宽幅种植(W2,幅宽10cm、行距30cm)；4种种植密度：105万株·hm-2(P1)、150万株·hm-2(P2)、210万株·hm-2(P3)、270万株·hm-2(P4)。夏玉米设置三种种植方式：等行距种植(A1,行距60cm)、宽窄行种植(A2,宽行距70cm、窄行距50cm)、正方形种植(A3,行距33.3cm或行距47.2cm)；两种留苗方式：单株留苗(B1)、双株留苗(B2)。以期通过研究作物不同空间分布方式对农田光、水、养分利用效率以及作物产量的影响,得出高密度下作物最优空间分布型。试验主要结果如下：1.对冬小麦而言,密度越大,行距越宽,土壤耗水量和总耗水量越大,水分利用效率越低。相同密度条件下,等行距条播(W1)的产量和水分利用效率均高于宽幅种植(W2)。对夏玉米而言,留苗方式对土壤贮水量、阶段耗水量、农田耗水量影响不大。正方形双株种植(A3B2)产量最高,田间耗水量适中,水分利用效率最高。宽窄行双株(A2B2)田间耗水量最大,水分利用效率最低。2.在相同密度条件下,冬小麦等行距种植叶绿素SPAD值、开花期和乳熟期Fv/Fm和ΦPSⅡ均大于宽幅种植。抽穗到抽穗21天,宽幅种植冬小麦中部、下部有效光辐射均明显大于等行距种植。等行距与宽幅种植各密度处理的中部有效光辐射、Fv/Fm和ΦPSⅡ均在密度P2条件下取得最大值。等行距种植下部有效光辐射在密度P1条件下取得最大值,而宽幅种植在密度P2条件下取得最大值。3.从吐丝到成熟,夏玉米叶绿素SPAD值、下部有效光辐射均‘W’型变化趋势。吐丝到灌浆初期,夏玉米中部有效光辐射平均值为双株留苗方式大于单株留苗方式；灌浆中期到成熟期,为单株留苗方式大于双株留苗方式。除吐丝期外,其他各时期下部有效光辐射平均值均为单株留苗方式大于双株留苗方式。就夏玉米光合速率而言,吐丝和灌浆前期,为单株留苗方式高于双株留苗方式,到灌浆后期双株留苗高于单株留苗方式。相同种植方式下,夏玉米双株留苗方式单株地上干物质积累在整个生育期均高于单株留苗方式。到成熟期,相同留苗方式下,各种植方式单株地上干物质积累量由大到小为正方形种植>等行距种植>宽窄行种植。正方形双株留苗处理(A3B2)在整个生育期单株地上干物质积累量均最大。4.冬小麦收获后,宽幅种植0-20cm土层土壤速效N、K含量低于等行距种植,土壤速效P含量与等行距种植儿乎相等。宽幅种植20-40cm土层土壤速效N、P含量高于等行距种植,而十壤速效K含量低于等行距种植。相同种植方式不同密度处理0～20cm、20～40cm土层十壤速效N、K含量无明显变化规律。5.空间分布型可有效调控冬小麦构成三因素及产量。在相同种植方式条件下,密度与穗数正相关,与穗粒数、千粒重负相关。相同密度条件下,等行距条播(W1)较宽幅种植(W2)具有较高的成穗数、穗粒数,较低的千粒重。在等行距条播和种植密度270万株·hm-2条件下冬小麦产量最高.6.空间分布刑对夏玉米产量构成有明显调控作用。单株留苗条件下,等行距种植有最大的穗行数、行粒数和穗长：宽窄行种植有最大的穗粗；正方形种植方式有最大的百粒重。双株留苗条件下,等行距种植有最大的穗行数和穗粗,宽窄行种植有最大的百粒重,正方形种植方式有最大的行粒数和穗长。单株留苗三种种植方式产量由高到低为正方形>等行距>宽窄行。双株留苗三种种植方式产量由高到低为正方形>宽窄行>等行距。整体来看,等行距单株留苗种植的穗行数和穗粗最大,止方形双株种植的行粒数和穗长最大,宽窄行双株种植百粒重最大。正方形双株种植(A3B2)由于有最大的行粒数和穗长,较高的穗行数、穗粗和百粒重,最终产量最高。

全文目录

致谢  4-5
目录  5-8
摘要  8-10
1. 文献综述  10-16
  1.1 作物空间分布型  10-11
    1.1.1 作物空间分布型的概念  10
    1.1.2 作物空间分布型与农田资源利用关系  10-11
  1.2 空间分布型与光资源利用关系  11-13
  1.3 空间分布与土壤水分利用关系  13-14
  1.4 空间分布型与土壤营养资源利用关系  14-16
2. 引言  16-17
3 材料和方法  17-21
  3.1 试验材料与试验方法  17-18
    3.1.1 试验地概况  17
    3.1.2 试验设计与管理  17-18
  3.2 测定项目与方法  18-20
    3.2.1 土壤水分含量  18
    3.2.2 棵间土面蒸发量  18
    3.2.3 单株地上干物质积累量  18
    3.2.4 叶绿素SPAD值  18
    3.2.5 单叶光合特性和荧光参数  18-19
    3.2.6 冠层温度  19
    3.2.7 冠层有效光辐射  19
    3.2.8 土壤速效养分  19
    3.2.9 土壤贮水量的计算  19
    3.2.10 农田耗水量的计算  19-20
    3.2.11 耗水模系数的计算  20
    3.2.12 水分利用效率的计算  20
    3.2.13 考种与测产  20
  3.3 数据处理和统计分析  20-21
4 结果与分析  21-44
  4.1 冬小麦-夏玉米生育期间降雨量及分布  21
  4.2 空间分布型对土壤水分的影响  21-26
    4.2.1 冬小麦土壤水分动态变化  21-23
    4.2.2 夏玉米土壤水分动态变化  23-26
  4.3 空间分布型对土壤贮水量的影响  26-27
    4.3.1 冬小麦土壤贮水量变化  26-27
    4.3.2 夏玉米土壤贮水量变化  27
  4.4 空间分布型对阶段耗水量及耗水特性的影响  27-29
    4.4.1 冬小麦耗水特性  27-28
    4.4.2 夏玉米阶段耗水量变化  28-29
  4.5 空间分布型对棵间蒸发量的影响  29-30
    4.5.1 冬小麦田棵间蒸发量  29
    4.5.2 夏玉米田棵间蒸发量  29-30
  4.6 空间分布型对冬小麦冠层温度的影响  30-31
  4.7 空间分布型对冬小麦、夏玉米产量及产量构成因素的影响  31-32
    4.7.1 冬小麦产量及产量构成因素  31-32
    4.7.2 夏玉米产量及产量构成因素  32
  4.8 空间分布型对农田耗水量和水分利用效率的影响  32-34
    4.8.1 冬小麦田间耗水量及水分利用效率  32-33
    4.8.2 夏玉米田间耗水量及水分利用效率  33-34
  4.9 空间分布型对叶片光合生理特性影响  34-37
    4.9.1 冬小麦叶绿素SPAD值  34
    4.9.2 冬小麦叶绿素荧光特性  34-35
    4.9.3 夏玉米叶绿素SPAD值  35-36
    4.9.4 夏玉米叶绿素荧光特性  36-37
  4.10 空间分布型对夏玉米叶片光合参数影响  37-38
  4.11 空间分布型对有效光辐射的影响  38-40
    4.11.1 冬小麦不同时期不同层次有效光辐射  38-39
    4.11.2 夏玉米不同时期不同层次有效光辐射  39-40
  4.12 空间分布型对植株地上干物质积累的影响  40-42
    4.12.1 冬小麦单株地上干物质积累规律  40-41
    4.12.3 夏玉米单株地上干物质积累规律  41-42
  4.13 空间分布型对冬小麦土壤中速效N、P、K的影响  42-44
5 结论与讨论  44-49
  5.1 空间分布型对作物农田水分及水分利用效率的影响  44-45
    5.1.1 空间分布型对冬小麦土壤水分、耗水量及水分利用效率的影响  44
    5.1.2 空间分布型对夏玉米土壤水分、耗水量及水分利用效率的影响  44-45
  5.2 空间分布型对作物农田光层分布及光能利用的影响  45-46
    5.2.1 空间分布型对冬小麦田光层分布及光能利用的影响  45
    5.2.2 空间分布型对夏玉米田光层分布及光能利用的影响  45-46
  5.3 空间分布型对冬小麦土壤中速效N、P、K的影响  46-47
  5.4 空间分布型对作物产量及产量构成因素的影响  47-49
    5.4.1 空间分布型对冬小麦产量及产量构成因素的影响  47
    5.4.2 空间分布型对夏玉米产量及产量构成因素的影响  47-49
参考文献  49-56
ABSTRACT  56-58

作物空间分布型对冬小麦—夏玉米农田资源利用效率的影响

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