播量对探墒沟播旱地小麦生长特性及产量、品质形成的影响

作     者：李梦涛 

作者单位：山西农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：孙敏

授予年度：2020年

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

主      题：播量 探墒沟播 旱地小麦 生长特性 产量 品质 

摘      要：为进一步探究旱地小麦高效播种方式探墒沟播的增产、增效能力,明确其最适播量,并阐明播量对探墒沟播旱地小麦群体构建、群体光合性能优化及产量、品质形成的影响机制。试验于2018-2019年在运城闻喜县山西农业大学旱地小麦试验基地进行大田播量试验。设75 kg·hm、150 kg·hm、225 kg·hm、300 kg·hm、375 kg·hm共5个水平,研究播量对探墒沟播旱地小麦群体动态、耗水特性、冠层光合特性及产量、品质形成的影响。主要研究结果如下:(1)越冬-孕穗期,0-100 cm土壤蓄水量随着播量增加而降低,均以播量75 kg·hm为最高,但拔节、孕穗期播量75 kg·hm、150 kg·hm与225 kg·hm处理之间差异不显著;开花期土壤蓄水量以播量150 kg·hm处理最高,且显著高于其他处理;成熟期土壤蓄水量以播量300 kg·hm最高,播量150 kg·hm最低。土壤蓄水量在小麦生育前中期以播量75 kg·hm和150 kg·hm显著高于其他处理,开花-成熟期迅速下降,生育后期被小麦迅速消耗。随着播量增加,水分利用效率先升高后降低,以播量150 kg·hm最高,且与其他处理差异显著,达17.27 kg·hm·mm,较其他处理提高8.55%-37.72%。(2)群体分蘖数在越冬-拔节期以播量375 kg·hm最高,且显著高于其他处理,播量75 kg·hm最低;在孕穗-成熟期,播量150 kg·hm显著高于其他处理。可见,播量过高或偏低都不利于旱地小麦生育中后期群体分蘖数的提升。适宜播量优化了群体茎蘖数和叶面积指数,在生育前中期,能够构建合理叶面积指数并高效截获冠层有效光辐射,在花后灌浆过程中,功能叶的衰老相对延缓,光合性能延长,有利于旱地小麦籽粒充实。播量150 kg·hm整体上相较于其他处理显著提高了小麦群体分蘖数、叶面积指数和干物质积累量,更有利于构建合理群体,促进小麦的生长,提升最终产量。(3)植株氮素转移到籽粒的比重在成熟期达到80%左右,而氮素积累量在叶片和穗轴+颖壳中最低。其中花前转运约占75%-84%,花后转运约占16%-25%,说明氮素转运主要依赖于花前。播量150 kg·hm花前氮素运转达84.37%,较其他处理提高1.04%-12.95%,促进植株中籽粒氮素积累量占比增加,高效地转运氮素积累量,最终有利于蛋白质产量的提高;播量150 kg·hm处理较其他播量可提高花前氮素运转量、氮素吸收效率、氮素收获指数和氮素生产效率。(4)成熟期株高、穗长和可孕小穗数随着播量的增加先升高后降低,且均以播量150 kg·hm处理最高。播量150 kg·hm可提高株高、单株穗长、可孕小穗数和灌浆速率,进而促进产量的提高。最终较其他处理提高穗数0.66%-29.66%、穗粒数5.59%-23.35%,而千粒重差异不显著,最终平均增产幅度达21.9%。(5)随着播量的增加,清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白、蛋白质含量及其产量均先升后降,且以播量150 kg·hm处理为最高,灌浆中后期可溶性蛋白质含量效果明显改善。播量150 kg·hm较其他播量更利于可溶性糖含量、蔗糖含量、淀粉含量形成和富集。播量150 kg·hm处理下,在高峰粘度、低谷粘度、松懈值、最后粘度、反弹值和糊化温度方面均高于其他处理,优化加工品质。总之,探墒沟播播种方式下,适宜播量150 kg·hm较其他处理能够构建合理群体,平衡各生育阶段水分消耗,有利于水分协调分配和提高水分利用效率。适宜播量能促进中后期群体分蘖数增多,有利于构建合理群体,促进小麦的生长,提高株高,优化群体光合性能,利于干物质量的积累,且主要通过穗数提高产量。适宜播量促进全株中籽粒氮素积累量占比和高效转运;适宜播量对旱地小麦二次加工品质各项指标均高于其他处理,实现产量和品质同步提升。