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施氮量对不同温度型小麦冠层温度及生物学性状的影响

诸葛爱燕  
【摘要】: 氮肥是生产上应用量最大、最广的肥料。但目前盲目施肥现象严重,氮肥利用率不高,资源浪费。因此寻找便捷快速监测氮肥施用是否合理的技术手段显得尤为迫切和重要。国内外大量研究表明,在同一生态环境条件下,冠层温度的高低可反映作物生长及代谢生理状况,与产量直接相关,有望成为反映小麦生理代谢状况的一个快速、实时、精准的生态指标,可能成为评价施肥措施优劣的一种手段,在信息获得的客观化、快速化、定量化和精准农业中将具有巨大的应用潜力。但目前关于施氮量对冠层温度的影响国内外研究较少且结论不尽相同。根据灌浆结实期冠层温度的不同,众多的小麦基因型分为三种类型,即冷型(灌浆成熟期间冠层温度持续偏低的基因型)、暖型(冠层温度持续偏高的基因型)和中间型(冠层温度不稳定,变异较大的其它基因型)。三种温度型对施氮量的反应是否相同,目前亦未进行研究。且前人对灌浆结实期的冠层温度研究较多,其它生育期研究较少。为此,本论文通过大田试验,研究了四个氮肥施用量即0 kg/hm2(N0)、120 kg/ hm2(N120)、240 kg/ hm2(N240)、360 kg/ hm2(N360)对冷型(陕229)、暖型(NR9405)和中间型(小偃22)三种温度型小麦拔节至成熟期间的冠层温度、灌浆结实期的旗叶含水量、光合生理性状、丙二醛含量、不同器官干物质积累转运特征、产量及其构成因素等的影响,以及灌浆结实期生物性状与冠层温度的关联。得出以下主要研究结果: 1.增施氮肥可降低小麦的冠层温度,拔节期、孕穗-开花期和灌浆结实期平均分别降低0.9℃、1.2℃和2.4℃,随着生育期后延差异有上升趋势,灌浆结实后期达最大。拔节期三施氮量间冠层温度差异不显著;孕穗-开花期总体表现为N240处理冠层温度最低,N120和N360差异不显著;灌浆结实前期N360N120N240,差异在0.1~0.6℃之间,中、后期总体为N120N240N360,差异在0.1~1.5℃之间。不同温度型比较,以冷型小麦陕229对氮肥较为敏感,氮肥处理下冠层温度差异较大;NR9405和小偃22不同生育期有差异,拔节期和灌浆结实期NR9405氮肥处理下冠层温度较低幅度大于小偃22,孕穗-开花期则相反。三品种间冠层温度差异也在灌浆结实后期达最大,但小麦的冷、暖型不随着施氮量变化而发生根本变化。 2.施氮能增强小麦旗叶的含水量、叶绿素含量,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、可溶性蛋白含量、硝酸还原酶活性,降低旗叶的MDA含量,不同温度型比较,基本表现为中间型小麦小偃22增幅较大,冷型小麦陕229次之,暖型品种NR9405增幅较小(可溶性蛋白质含量趋势相反)。施氮处理较N0差异显著,施氮处理间差异不显著。 3.随着施氮量增加,各品种单株籽粒产量、生物产量、花后同化物输入籽粒量均逐渐增大;冷型小麦陕229花后干物质总量增幅大于暖型品种NR9405与中间型小麦小偃22。三品种小麦在N240处理下,总干重转运量最大,其中茎在花前储存的干物质转运量、转运率最大。小偃22的经济系数施氮后增大,而冷型品种陕229对施肥反应小,其经济系数不随氮肥用量的增加而变化。冷型小麦陕229的理论产量随着施氮量的增加而增加,达显著差异,而中间型小麦和暖型小麦则在施氮处理为N120至N240范围内随着施氮量增加产量增加,在N240与N360时理论产量增加不显著。增施氮肥均能增加成穗数与穗粒数,而千粒重在不施氮肥处理下最大,增施氮肥千粒重降低。 4.小麦灌浆期冠层温度与旗叶含水量、叶绿素含量、Pn、Cd、Tr、可溶性蛋白含量皆呈显著负相关,灌浆中后期相关性最大;灌浆后期冠层温度与NR含量亦呈显著负相关;灌浆前后期冠层温度与MDA含量呈正相关,灌浆后期相关性最大。各个时期的冠层温度与单株籽粒产量、生物量呈显著负相关,同理论产量成极显著负相关,灌浆结实后期相关性最大;产量构成因素中,穗粒数、成穗数与各个时期的冠层温度均成显著负相关,分别在拔节期和灌浆结实后期相关性达最大,千粒重与拔节期冠层温度成极显著正相关,与孕穗期和开花期冠层温度呈显著正相关。


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