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冬小麦产量和水分利用效率对不同水肥供应的响应研究

赵赫  
【摘要】:为探究河北省太行山山前平原地区不同水肥供应条件对冬小麦生长指标、叶绿素相对含量、干物质积累量、各器官占干物质比例、籽粒产量、耗水量及水分利用效率的影响规律,于2018年10月至2020年6月在河北省辛集市河北农业大学试验站连续开展两季冬小麦田间试验,试验品种为石麦22。通过开展不同复合肥与灌水处理试验和不同施钾量与灌水处理试验,探究当地适宜的水肥施用方案。冬小麦产量和水分利用效率对不同复合肥与灌水处理的响应研究,试验设置两个灌水处理(W1拔节期灌溉60 mm,W2拔节期和开花期分别灌溉60 mm)和三个施肥处理(N:P2O5:K2O 分别是 120-60-90 kg/hm2、180-90-135 kg/hm2 和 240-120-180 kg/hm2,分别用F1、F2和F3来表示)。主要研究结果如下:(1)施肥量是影响株高、叶面积指数和叶绿素相对含量的主要影响因素,其次为灌水量。增加灌水量和施肥量可以有效提高叶面积指数,延缓叶片衰老时的叶面积指数下降速率。(2)冬小麦的干物质积累量范围在19521.00~23879.09 kg/hm2,多灌溉一次水会引起干物质积累增加1.18%~4.61%,但是穗占干物质的比重会减小0.26%~4.16%,影响干物质向营养器官的输送。F2处理的干物质积累量较F3减少了 6.41%~7.6%,但穗占干物质的比重增加了 2.50%~3.55%。(3)小麦产量整体的变化范围为 8412.67~11385.5 kg/hm2,W1F1产量最低,W2F3产量最高。各试验因素对产量的影响由大到小依次为施肥量、灌溉水量和水肥交互作用。施肥量由F2提升至F3所带来的增产率没有施肥量由F1提升到F2引起的增产率大。(4)各生育期的耗水量和耗水强度的变化呈先增大后减小的趋势,灌溉水量的增加会加剧不同施肥量间的耗水量差异。拔节-开花期的耗水模数最大,值为25.49%~29.95%,此时耗水强度为3.65~4.76 mm/d。W1F2的水分利用效率最高,其范围为2.49~2.81kg/m3,较其他处理提高4.18%~20.87%。并且W1F2的穗占比较其它处理增加0.56%~5.23%。冬小麦产量和水分利用效率对不同施钾量和灌水处理的响应研究,试验设置两个灌水处理(Wl拔节期灌溉60 mm,W2拔节期和开花期分别灌溉60 mm)和三个施钾处理(施钾量K2O分别为90 kg/hm2、135 kg/hm2和225kg/hm2,分别用K1、K2和K3来表示)。主要研究结果如下:(1)株高、叶面积指数和叶绿素相对含量都随着施钾量的增加而显著增加,此外K1与K2和K2与K3的株高差值随着小麦生育期的推进,呈现先减小后增大和逐渐减小的趋势。多灌溉一次水会引起株高、叶面积指数和叶绿素相对含量增大。(2)不同水钾处理下,干物质积累范围为19726.00~22927.13 kg/hm2。施钾量和灌水量的增大可以显著提高小麦的干物质积累,K2处理的穗占比表现最好,其范围为63.66%~65.7 7%,W1处理较W2处理穗占比增加2.75%~5.25%。(3)W2K3产量最高,其范围为10469.23~11340.07 kg/hm2;W1K1产量最低,其范围为8727.1~9536.14 kg/hm2。随着施钾量的增加穗数和穗粒数会显著增加,千粒重受施钾量和水钾交互作用影响显著。(4)施钾量由K1提高到K3会显著增加冬小麦耗水量。灌溉水量是引起耗水量差异的主要因素,W2处理的冬小麦耗水量较W1增加了 8.16%~11.28%。水钾交互作用仅在灌水差异处理的时期影响显著。W1K2的水分利用效率最高,其范围为2.51~2.81kg/m3,较其它处理的水分利用效率处理提高0.8%~14.90%。并且W1K2的穗占比较其它处理增加0.56%~4.75%。综上所述,从提高营养物质向麦穗的转运比率和提高水分利用效率的角度考虑,灌溉一水(拔节期灌溉60 mm),氮磷钾施肥量为180-90-135 kg/hm2是最佳的灌溉与施肥方案。


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