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施氮量对冬小麦根系生长分布和产量的影响

作　者: 邱喜阳
导　师: 王晨阳
学　校: 河南农业大学
专　业: 作物栽培学与耕作学
关键词: 施氮量冬小麦根系分布产量根重密度根长密度
分类号: S512.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本试验于2008～2010年连续两年度,在兰考县城关镇超高产攻关田,采用人工挖掘法,分层次从大田获取根样,用WinRHIZO Pro 2008扫描仪进行扫描,研究了不同施氮量下两个穂型冬小麦根系形态、生理特征及其构型分布的差异,分析了根系性状与地上部生长及籽粒产量的相关关系,以期为不同穂型小麦品种高产高效栽培及根系调控提供理论依据。主要结果如下:1.在高产麦田,冬小麦的根重密度、根长密度、根直径、根体积和根表面积均随生育时期的推进而逐渐增加,于抽穗期前后达最大値,之后开始缓慢降低。根中可溶性糖、蔗糖和全氮含量均在越冬期最高,随着生育时期推进,根中可溶性糖和蔗糖含量在抽穗期降至最低,于开花期大幅增加后又下降,全氮含量在拔节或抽穗期降至最低后开始小幅度上升。根中碳氮比在抽穗期降至最低,在开花期达最大值而后下降。两个穗型品种上述根系参数、根中糖、全氮含量和碳氮比均表现为表层(0～20cm)根系最大,随着土层深度增加呈垂直递减趋势。2.氮肥水平影响根重密度、根长密度、根直径、根体积和根表面积等指标,表现为:N180>N360>N0。与N0相比,N180处理兰考矮早八上述根系参数分别增加了13.10%、34.34%、1.31%、19.36%和17.58%;豫麦49-198则分别增加了24.87%、14.44%、2.94%、15.30%和9.45%。从不同土层看,增施氮肥明显提高了表层根系上述各参数。其中兰考矮早八N180较N0分别增加了8.68%、47.98%、1.83%、24.73%和25.48%,豫麦49-198分别增加了19.22%、24.51%、1.08%、27.47%和23.75%。两个品种根中糖、全氮含量和碳氮比均以N180最高。3.分析了施氮量对冬小麦产量及产量构成因素的影响,结果表明两品种籽粒产量、穗粒数和千粒重均以N180处理最高。兰考矮早八籽粒产量N180分别比N0和N360提高14.28%和7.69%,豫麦49-198分别提高18.30%和1.43%,处理间差异显著。2008～2009年度两品种N180、N360与N0间穗数差异显著。2009～2010年度N180与N0间穗粒数和千粒重差异均达到显著水平。品种间相比,多穗型品种豫麦49-198较大穂型品种兰考矮早八产量高12.98%(N180)。根系性状与产量间的相关分析表明,根重密度、根长密度、根直径、根体积和根表面积与籽粒产量有显著的相关性。大穗型品种兰考矮早八在生育中期,尤其是拔节期根系分布与产量的相关性最为密切,多穗型品种豫麦49-198则在生育后期,其中以开花期根系分布与籽粒产量相关性最显著。从根系各形态指标来看,全生育期内两品种均以根表面积与产量相关性最显著。表层根系兰考矮早八根表面积和根体积与产量相关性最密切,豫麦49-198则以根体积与产量相关性最密切。4.进一步分析得出,大穗型品种兰考矮早八籽粒产量达到8000kg/hm~2左右时,0-100cm土层内根重密度、根长密度和根表面积在拔节期应分别达到99.81~102.49g/m~3、3.6358~3.6394×103m/m~3和0.5619~0.5731m~2 ;抽穗期分别达到280.24~289.46g/m~3、8.6195~8.6346×103m/m~3和0.9086~0.9122m~2。多穗型品种豫麦49-198籽粒产量达到8500kg/hm~2左右,其0-100cm土层内根重密度、根长密度和根表面积分别于抽穗期达到253.22~276.09g/m~3、7.3483~7.4854×103m/m~3和0.9779~1.1129m~2 ;开花期分别达到219.49~228.19g/m~3、5.5124~5.8468×103m/m~3和0.6622~0.7119m~2。这为不同穗型小麦品种高产调控栽培提供了管理参数。

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致谢 4-8摘要 8-101 文献综述 10-16 1.1 根系生长分布规律 10-12 1.1.1 不同品种类型小麦根系生长分布 11 1.1.2 干旱胁迫下根系的生长分布 11 1.1.3 缺磷胁迫下根系的生长分布 11-12 1.1.4 耕作措施对根系生长的影响 12 1.2 根系生长分布对氮肥的响应 12-13 1.2.1 根系对施氮量的响应 12-13 1.2.2 根系对氮肥追施的响应 13 1.2.3 根系对施氮深度的响应 13 1.2.4 根系对氮素形态的响应 13 1.3 根系分布与产量的关系 13-14 1.4 施氮量对产量的影响 14 1.5 根中糖、全氮含量变化 14-162 引言 16-173 材料与方法 17-19 3.1 试验材料 17 3.2 试验设计 17 3.3 试验测定项目及方法 17-18 3.3.1 根样获取及冲洗方法 17-18 3.3.1.1 根样获取方法 17 3.3.1.2 冲洗方法 17-18 3.3.2 根样分析方法 18 3.3.3 根中可溶性糖和蔗糖含量的测定 18 3.3.4 根中全氮含量的测定 18 3.3.5 产量及产量构成因素分析 18 3.3.6 冬小麦根系生长分布与产量相关性分析 18 3.4 试验数据统计分析方法 18-194 结果与分析 19-37 4.1 冬小麦根系生长变化与分布特征 19-22 4.1.1 根重密度分布特征 19-20 4.1.2 根长密度分布变化特征 20 4.1.3 根直径变化特征 20-21 4.1.4 根体积变化特征 21 4.1.5 根表面积变化特征 21-22 4.2 施氮量对冬小麦根系生长分布特性的影响 22-28 4.2.1 对冬小麦根重密度分布的影响 22-24 4.2.2 对冬小麦根长密度分布的影响 24-25 4.2.3 对冬小麦根直径变化的影响 25-26 4.2.4 对冬小麦根体积变化的影响 26-27 4.2.5 对冬小麦根表面积变化的影响 27-28 4.3 施氮量对冬小麦不同土层根中糖和全氮含量变化的影响 28-33 4.3.1 施氮量对冬小麦根中糖含量变化的影响 28-31 4.3.1.1 对冬小麦根中可溶性糖含量变化的影响 28-29 4.3.1.2 对冬小麦根中蔗糖含量变化的影响 29-31 4.3.2 施氮量对冬小麦根中全氮含量变化的影响 31-32 4.3.3 施氮量对冬小麦根中碳氮比的影响 32-33 4.4 施氮量对冬小麦产量及产量构成因素的影响 33-34 4.5 根系分生长布与产量相关性分析 34-37 4.5.1 根重密度与产量的相关分析 34-35 4.5.2 根长密度与产量的相关分析 35 4.5.3 根直径与产量的相关分析 35-36 4.5.4 根体积与产量的相关分析 36 4.5.5 根表面积与产量的相关分析 36-375 结语与讨论 37-40 5.1 冬小麦根系生长分布及糖、氮含量的变化 37 5.2 施氮量对冬小麦根系生长分布和糖、氮含量的影响 37-38 5.3 施氮量对冬小麦产量构成的影响及其与根系生长分布的相关性 38 5.4 较高产量下两个穗型品种的根系调控指标 38-40参考文献 40-48ABSTRACT 48-50

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