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硅肥对甜荞倒伏和产量相关性状的影响

佘恒志  
【摘要】:本研究以高抗倒伏品种酉荞2号(YQ2)、中抗倒伏品种宁荞1号(NQ1)和易倒伏品种乌克兰大粒荞(W)为试验材料。分别于2015和2016进行重复试验,2017年进行验证试验。试验采用裂区试验设计,主区为硅肥浓度(含Si O2 25%),设5个水平,0(CK)、100 kg·hm-2(S1)、200 kg·hm-2(S2)、300 kg·hm-2(S3)和400 kg·hm-2(S4),副区为甜荞品种。通过研究硅肥对甜荞倒伏表现,产量及其构成因素,茎秆形态特征,根和茎秆基部第二节间形态指标、解剖结构、木质素含量及其合成相关酶活性、光合作用、氮钾硅吸收的影响,筛选甜荞栽培最佳硅肥基施用量。主要研究结果如下:1、相同处理,易倒伏品种比抗倒伏和中抗倒伏品种倒伏级别高;倒伏率表现为WNQ1YQ2;抗倒伏能力强的品种,倒伏时期晚,倒伏级别低,倒伏率小。适量施硅肥推迟甜荞的倒伏时期,减小倒伏级别,降低倒伏率。2、对照条件下,三个品种的产量和单株粒数表现为:YQ2NQ1W;千粒重表现为NQ1YQ2W。YQ2产量、单株粒数和千粒重随着施硅量的增加先增后减,均在S3达到最大值。随着施硅量增加NQ1产量和千粒重先增后减,分别在S3和S2达到最大值。对W而言,产量和单株粒数均随着施硅量的增加而增加;千粒重则先增后减,在S2达到最大。适量施硅显著增加甜荞产量、单株粒数和千粒重,对抗倒伏和中抗倒伏品种而言,硅肥施用过量(400kg/hm2)反而不利于增加产量。与易倒伏品种相比,施硅肥对中抗倒伏和抗倒伏品种产量的增加更明显。3、施硅肥显著降低株高和倒伏指数,增加茎秆抗折力。同一生育时期,株高随着施硅量增加呈V型变化趋势,S3处理株高最小;三个品种株高表现为:YQ2NQ1W。施硅量增加,植株鲜重先增后减,S3处理鲜重最大。施硅量增加,YQ2和NQ1两个品种茎秆抗折力呈先升后降的趋势,W茎秆抗折力则逐渐增加。从盛花期到成熟期,茎秆抗折力逐渐增加;盛花期到灌浆期茎秆抗折力增量大于灌浆期到成熟期。倒伏指数随着生育时期先升后降,灌浆期倒伏指数最大。硅肥施用量增大,YQ2和NQ1倒伏指数先降后升,S3处理倒伏指数最小;W则逐渐减小。4、施硅量增加,YQ2和W茎秆基部第二节间长度先减后增,S3处理达到最小值;NQ1则随施硅量增加而增加。施硅肥显著增加茎秆基部第二节间粗和充实度。施硅量增加,YQ2和NQ1茎秆基部第二节间粗先增后减,S3处理达到最小值;W则随着施硅量的增加而增加。对照条件下,三个品种茎秆基部第二节间粗表现为:YQ2NQ1W。施硅量增加,茎秆基部第二节间充实度呈先增后减的趋势,在S3达到最大值。对照条件下,抗倒伏品种茎秆基部第二节间充实度最大,易倒伏品种最小,中抗倒伏品种介于两者之间。5、随施硅量增加,总根长和总根表面积逐渐增加,平均根直径和根尖数先增后减。YQ2和W平均根直径和根尖数均在S3达到最大值,NQ1在S2达到最大值。相同施硅量下,YQ2总根长、总根表面积、平均根直径和根尖数均大于NQ1和W。6、施硅量增加,茎秆机械组织层数和维管束面积呈单峰曲线变化,在S3达到最大值。YQ2和NQ1机械组织厚度和茎壁厚度随着施硅量增加先增后减,在S3达到最大值;W则逐渐增加。三个品种机械组织层数、机械组织厚度、茎壁厚度和维管束面积均表现为:YQ2NQ1W。7、随着施硅量增加,木质素、4CL(4-香豆酸:COA连接酶)、CAD(肉桂醇脱氢酶)和PAL(苯丙氨酸解氨酶)均呈单峰曲线变化趋势,在S3达到最大值。随着生育时期,木质素含量逐渐升高;4CL、CAD和PAL活性先升高再减小,灌浆期活性最高。成熟期抗倒伏品种4CL活性大于盛花期,而中抗倒伏和易倒伏品种则相反。就CAD而言,抗倒伏和易倒伏品种在盛花期活性比成熟期高,中抗倒伏品种则相反。不施硅条件下,抗倒伏品种PAL活性成熟期大于盛花期;施硅后,PAL活性成熟期小于盛花期。中抗倒伏和易倒伏品种则表现为,盛花期PAL活性比成熟期高。8、施硅肥对SPAD、Pn(净光和速率)、Gs(气孔导度)、Tr(蒸腾速率)和Ci(胞间二氧化碳)影响显著。随着生育时期,SPAD、Pn、Gs和Tr均呈先升高再降低的趋势,在灌浆期达到最大值;Ci则逐渐降低。同一生育时期,SPAD、Pn、Gs、Tr随着施硅量的增加先升后降,在S3达到最大值;Ci则逐渐降低。9、相同生育时期,施硅量增加,氮和钾含量逐渐增加;硅含量则先增加后减少。相同处理下,抗倒伏品种茎秆氮含量高于易倒伏品种,但小于中抗倒伏品种;硅和钾含量表现为抗倒伏品种中抗倒伏品种易倒伏品种。综上所述,施硅肥对甜荞倒伏、产量及其构成因素、茎秆形态特征、根和茎秆基部第二节间形态指标、茎秆解剖结构、木质素及其合成相关酶活性、光合作用、氮硅钾的吸收均有显著影响。适量施硅肥可以提高甜荞根茎抗倒伏能力,减小倒伏率,提高产量。抗倒伏和中抗倒伏品种最适施硅量为300kg/hm2;易倒伏品种为400kg/hm2。


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