光密度与春化方式对可控环境小麦生长及产量的影响

作     者：肖海 

作者单位：南京农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：徐志刚

授予年度：2017年

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

主      题：光密度 春化方式 可控环境 冬小麦 

摘      要：光密度是植物生长发育以及生理响应的关键因素之一。在可控环境下,选择适宜的光密度参数是小麦生长发育及生产领域的核心问题。可控环境主要依赖人工光照,光密度一直是可控环境小麦生长试验的制约因子,至今未获有效解决。不适的光密度不仅导致光逆境胁迫,也会伴生其他多重逆境,导致所设定目标逆境因子栽培的生理生态试验研究无法获取精准合理的期望结果。具备适宜光密度的可控环境,实施小麦的全生育期栽培,不仅使得周年全季节的多茬育种栽培成为可能,大大缩短育种进程;而且使得种质资源库的定期更新、珍贵新资源和新材料的扩繁与鉴定更加安全和高效。本研究综述了适宜的光密度有利于种质资源的更新保存、植物种子加代繁殖、作物栽培逆境生理生态研究、植物生长精确控制研究、非可耕地和自然资源的利用等。并以 扬麦16 (Triticum aestivumL冬小麦春性品种)为试验材料,先以自然春化+光密度处理的预试验为基础,研究了光密度与春化方式(自然春化和种芽春化)对可控环境冬小麦生长、光合特性、产量的影响,探讨了人工可控环境满足生育时期冬小麦生长的适宜光密度。主要研究结果如下:1.灌浆期,550 μmol·m-2·s-1的光密度有利于小麦形态的生长和产量的形成;高光密度更有利于小麦干物质的积累和分配,在拔节、开花期可适当的提高光密度对小麦生长更有利。2.人工光照条件下,穗数、穗粒数是决定小麦产量形成的关键因素。有效分蘖形成的关键生育时期,低于450μmol·m-2·s-1的光密度对自然春化和种芽春化的小麦分蘖均不适宜。种芽春化处理的小麦,其主茎在拔节至孕穗期生育速度慢、进程长,有利于主茎积累营养物质。开花期至成熟期,500～650μmol·m-2·s-1的光密度有利于延长生育进程。可控环境中,500μmol·m-2·s-1～650μmol·m-2·s-1的光密度对小麦叶片形态的构成是适宜的。开花至成熟期,500 μmol·m-2·s-1～650μmol·m-2·s-1光密度较为合理。3.人工光照处理有利于旗叶提高光能利用率。小麦旗叶对650 μmol·m-2·s-1的光密度具有更高的利用和适应能力。500μmol·m-2·s-1的光密度能够降低光补偿点和暗呼吸速率。综合考虑降低人工光照能耗和提高能效的综合性能,在开花期采用500μmol·m-2·s-1～650μmol·m-2·s-1光密度较为合理。500μmol·m-2·s-1～650 μmol·m-2·s-1 光密度是人工可控环境中灌浆期 扬麦16 生长发育的适宜光密度参数。