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不同栽培模式对旱作冬小麦根系生长及水分利用的影响

作　者: 陈玉华
导　师: 张岁岐
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 生态学
关键词: 栽培模式冬小麦根系产量水分利用效率
分类号: S512.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

水分短缺、土壤养分贫瘠是制约黄土高原旱作区农业生产力的主要障碍,因此如何高效用水以提高作物的产量应是该区域旱作农业持续发展的目标。本研究在长武生态实验站大田条件下,研究了品种、种植密度、肥料、覆膜等因素组成的不同栽培模式对旱作冬小麦根系生长与水分利用的影响,通过研究获得如下主要结果:1.拔节期追施氮肥、基施有机肥同时拔节期追施氮肥均增加了长旱58地上群体生长(生物量、叶面积指数、分蘖)和叶片光合速率,且以基施有机肥同时拔节期追施氮肥的效果更加明显。拔节期追施氮肥提高了花后地上干物质的积累和成熟期生物产量,与相应不追肥对照相比产量明显增加;基施有机肥同时拔节期追施氮肥处理与相应不施有机肥相比,虽然在灌浆期光合速率下降,但其减缓了叶片的衰亡速率,提高了收获指数,显著增加小麦的产量和水分利用效率。拔节期追施氮肥、基施有机肥同时拔节期追施氮肥都显著增加了长旱58根系总量和下层根系分布,并因此增加了总耗水量,同时减少了表层的耗水比例,增加了对土壤深层储水的利用。2.地膜覆盖、基施有机肥的对冬小麦地上群体生长(生物量、叶面积指数、分蘖)和叶片光合速率均有促进作用。单覆地膜提高了小麦光合速率、叶面积指数,但同时加速了开花-灌浆期叶片的衰老。覆膜利于提高长武134产量,而使长旱58表现出早衰现象,表明覆膜对不同小麦品种的生长影响存在差异;基施有机肥同时延缓了开花-灌浆期叶片的衰减速率,有利于花后干物质的积累。覆膜小麦增施有机肥后,明显促进了冬小麦地上部的各生长指标的增加以及拔节期的光合能力,虽然光合速率在灌浆期有所降低,但由于其较大的叶面积指数和地上部生物量,较多的成穗数,因此更有利于产量的提高。覆膜、基施有机肥和覆膜配施有机肥三种栽培模式均明显促进了冬小麦根系生长,增加了总耗水量;覆膜配施有机肥对根系生长及耗水量的提高最大,而覆膜的效果最小。基施有机肥能提高冬小麦的产量,但不利于水分利用效率的提高;单覆地膜的增温、节水、增产效果均优于基施有机肥,因此水分利用效率较高;基施有机肥并覆膜少量增加耗水量(3.2-3.6%)却大幅度提高了产量(6.5%-20%),因此水分利用效率最高。3.地膜小麦减少播量后前期地上部生物量明显减少,但随生育期推进差异变小;光合速率、叶面积指数均有所提高,并且开花-灌浆期衰减较慢,利于花后干物质的积累,单株分蘖数显著增加,因此地上部生物量以及经济产量与正常密度无显著差异,而根系总量却有所增加,其中长武134根系总干重、总表面积显著增加,但耗水量差异不显著;低种植密度下,覆膜小麦通过增加穗粒数及千粒重也能维持较高的群体产量和水分利用效率,地上部及根系有较强的群体调节能力。4.长武134比长旱58有更强的分蘖力,拔节期长武134的叶光合能力显著大于长旱58;同时在覆膜、增施有机肥并覆膜、地膜稀播条件下,长武134叶光合能力在孕穗期和灌浆期也大于58。长武134在20-60 cm深度土层中的根长及所占总根长比例均大于长旱58,其总耗水量以及对100 cm以下土层的耗水量及占总耗水比例均大于长旱58。长旱58的根系生长受单覆地膜、覆膜并增施有机肥的影响大于长武134。覆膜条件下长武134的根系的协调能力更强。与长武134相比,长旱58具有较高的的产量和较低的低耗水量,以及较高水分利用效率,而覆膜、基施有机肥并覆膜条件下长武134增产潜力以及水分利用效率增幅均大于长旱58。

不同栽培模式对旱作冬小麦根系生长及水分利用的影响

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