冬小麦冠层温度与产量和品质关系的研究

冬小麦冠层温度与产量和品质关系的研究

李向阳[1]2004年在《冬小麦冠层温度与产量和品质关系的研究》文中研究表明在大田条件下,以5个省份的8个有代表性的品种及河南农业大学选育的2个品系为供试材料,于2001-2003年度在河南农业大学科教示范园区安排了品种、播期、播量试验,对冬小麦生育后期冠层温度与产量和品质的关系进行了系统研究。试验结果如下:1、不同冬小麦品种生育后期冠层温度表现不同,差异达到极显着水平。其中河农341和皖麦19冠层温度在整个灌浆期间低于8个品种的平均冠层温度,表现为冷型;济南17则与之相反,冠层温度一直高于平均温度,表现为暖型;其他5个品种冠层温度有一定的波动,表现为中间型。对于同属于中间型的河南省的叁个品种,生育后期冠层温度也表现出较明显的差异。3个品种灌浆前期的冠层温度虽然无明显规律性,即冠层温度出现了对冠温均值基准线向上、向下的明显穿越,但在灌浆中后期,尤其是后期,冠层温度表现出明显的分化趋势。豫麦50后期冠层温度趋于降低,表现为冷尾型;豫麦34和豫麦70后期冠层温度趋于上升,表现为暖尾型;且在灌浆末期冷尾型和暖尾型的冠层温差可达2℃以上。通过对豫麦50、豫麦34和豫麦70灌浆期间冠温日变化及日平均冠温分析亦可得到相似的变化规律。2、对小麦冠层温度与产量及产量构成因素的关系进行分析可知:不同品种、播期、播量处理的小麦产量的差异均达到显着,并且不同品种灌浆不同阶段的冠层温度和整个灌浆期的冠层温度与产量的相关均达到显着,不同播期、播量处理灌浆前、中、末期的冠层温度与产量的相关显着。对播期、播量处理的2个品系分析表明:冠层温度与产量的密切联系不仅受品种的遗传特性影响,而且与适宜的群体结构有密切的联系,群体质量高的处理表现出冠层温度低。因此,冠层温度既是优良基因型的表观生理指标又可作为判别栽培管理技术措施合理性的间接指标。3、深入研究冠层温度影响产量的生理机制可知,冷型小麦的生理特性要优于暖型小麦。冷型小麦河农341和皖麦19不同叶位(旗叶、倒2叶、倒3叶)叶片净光合速率、叶绿素含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性均明显高于暖型小麦济南17;叶片可溶性蛋白呈下降趋势,但河农341和皖麦19的下降速度慢于济南17;暖型小麦生育后期丙二醛(MDA)含量高于冷型小麦;因此,小麦生育后期遭受高温协迫时,冷型小麦灌浆期长、抗逆性强。对冷尾型小麦豫麦50和暖尾型小麦豫麦34和豫麦70的灌浆进程测定得知:冷尾型小麦的灌浆特性要优于暖尾型小麦,其强势粒和弱势粒的灌浆速率均高于暖尾型小麦,尤其是强势粒在灌浆末期表现更明显;进一步分析籽粒内源激素含量变化发现,冷尾型小麦内源激素含量变化不同于暖尾型小麦,冷尾型豫麦50玉米素、生长素、赤霉素含量峰值均高于其它两个品种,有利于籽粒胚乳细胞分化和有机物运输与积累;脱落酸含量在灌浆中期上升快,且高峰值大于暖尾型豫麦70和豫麦34,达到高峰后下降较快,有利于提高灌浆速率、延长灌浆时间。4、从蛋白质组分测定结果分析得知,籽粒成熟时,不同冠温型小麦品种四种蛋白组分均表现为谷蛋白>醇溶蛋白>清蛋白>球蛋白。3个品种醇溶蛋白含量基本相同,清蛋白、球蛋白和谷蛋白含量豫麦34>豫麦70>豫麦50,但由于谷蛋白含量最高且差异显着,含量最高的暖尾型豫麦34超过冷尾型豫麦50两个百分点以上,并且整个灌浆过程中豫麦34谷蛋白含量上升速度快,因此谷蛋白含量对最终蛋白质含量有重要影响。不同冠温型小麦生育后期冠层温度与蛋白组分关系为:籽粒蛋白质含量与不同灌浆阶段冠层温度均呈正相关,其中灌浆后期冠层温度和整个灌浆期的平均冠层温度与籽粒蛋白质含量达到显着正相关。麦谷蛋白与灌浆中、后期冠层温度和整个灌浆期平均冠层温度相关均达到显着,球蛋白含量与灌浆后期冠层温度呈显着正相关。5、对8个品种小麦冠层温度与品质的关系进行探究。8个品种生育后期的冠层温度总和与主要品质指标相关不显着,但对于具有典型冠温特性的河农341、皖麦19、济南17等品种来说,灌浆期间冠层温度与主要品质指标的相关性显着。其表现为:灌浆前、中、后期冠层温度和整个灌浆期的平均冠层温度与湿面筋含量、蛋白质含量、稳定时间等粉质参数和拉伸面积等拉伸参数均呈正相关。其中灌浆末期冠层温度与湿面筋含量、蛋白质含量、拉伸比例呈显着正相关,灌浆中期冠层温度与拉伸阻力达到显着正相关。由以上研究可知,冬小麦生育后期冠层温度与产量和品质均有较密切的关系。冠层温度指标不仅可作为选育优良品种的表现型生理指标,而且可用来判别冬小麦高产栽培群体质量优劣及其栽培技术措施合理性,为小麦生产选用品种、决策管理,实现高产、优质提供理论依据。

任书杰[2]2004年在《黄土高原南部半湿润区品种、施氮和栽培模式对冬小麦冠层特征和产量影响的集成效应》文中进行了进一步梳理在黄土高原南部年降水量 630mm左右的半湿润区以红油土为供试土壤,分别在杨凌和岐山进行大田试验,研究不同施氮水平(设不施氮和每公顷施氮 120kg 等 2 个水平)、不同小麦品种(小偃 22 和小偃 503 等 2 个品种)和不同栽培模式(设常规栽培、全程覆膜栽培、覆膜 150d 栽培、叁密一稀栽培和集雨面栽培等 5 种栽培模式)对冬小麦冠层结构特征和产量影响的集成效应。通过研究,所取得的主要研究进展和新见解有: 1. 通过对小麦冠层结构的研究发现,从小麦拔节到成熟,冠层的透光率(DIFN)和叶面积指数(LAI)均随着生长过程的推进而不断发生变化:DIFN 是先减小而后增大,而 LAI 的变化与此相反:DIFN 在开花期达到最小值,为 0.437,在成熟期达到最大值,为 0.497;而LAI 在开花期达到最大,为 1.73,成熟期最小,为 1.24。DIFN 和 LAI 在不同小麦品种间存在显着差异,小偃 22 的 DIFN 大于小偃 503,LAI 与此相反,且小偃 22 的冠层参数对氮肥的反应较敏感。施氮可使冠层 DIFN 显着下降,而使 LAI 显着增加:施氮处理的 DIFN 为0.372,不施氮处理的 DIFN 为 0.549,施氮后 DIFN 下降 0.177(32.2%),对施氮处理,LAI为 2.07,对不施氮处理,LAI 为 1.027,施氮增加 1.05(102.3%)。不同的栽培模式的 DIFN 和LAI 存在极显着差异(P<0.01),从叁密一稀(DIFN 平均为 0.490)、集雨面栽培(0.479)、对照常规栽培(0.479)全程覆膜(0.436)和覆膜 150d(0.419),DIFN 依次降低,而 LAI 基本与DIFN 的变化相反,从常规栽培(1.33)、叁密一稀(1.34)、集雨面栽培(1.36)、全程覆膜(1.78)到覆膜 150d(LAI 平均为 1.82),LAI 依次增加。 2. 不同栽培模式小麦叶片光合速率存在一定差别,其中以叁密一稀栽培模式和常规栽培模式的光合速率较大,分别为 18.04 μmolCO2m-2.s-1和 18.00μmolCO2m-2.s-1,集雨面栽培模式居中,为 17.11 μmolCO2m-2.s-1,以全程覆膜和覆膜 150 天较小,分别为 16.45μmolCO2m-2.s-1和 16.34 μmolCO2m-2.s-1;不仅不同栽培模式的光合速率存在一定差别,而且群体光合能力也存在明显差异:与常规栽培群体光合能力(302.76μmolCO2小区-1.s-1 )相比,叁密一稀栽培模式(301.85μmolCO2小区-1.s-1)和集雨面栽培模式(282.60μmolCO2小区-1.s-1)有所下降,分别下降了,0.91μmolCO2 小区-1.s-1 和 20.16μmolCO2 小区-1.s-1,而对于全程覆膜(378.35μmolCO2小区-1.s-1)、覆膜 150d 栽培(371.90μmolCO2小区-1.s-1)则显着增加,与常规栽培相比,全程覆膜、覆膜 150d 栽培栽培模式分别增加 75.99μmolCO2 小区-1.s-1(25.0%)、69.14μmolCO2 小区-1.s-1(22.8%)。覆膜栽培模式较高的群体光合能力,为以后高产奠定了基础。而集雨面栽培模式群体光合能力与常规栽培模式相比虽然也有一定程度的降低,但在生长后期 LAI 下降小,这为以后的高产奠定了基础。 3. 通过对小麦籽粒灌浆的研究发现,小麦籽粒体积在灌浆起始阶段快速增长,而后缓慢增长至最大值,而后快速下降。小偃 22 的体积大于小偃 503,在不同的栽培模式中籽粒体积大小的顺序为集雨面栽培>全程覆膜>对照栽培。在不同的灌浆天数间,不同的小麦品种间以及不同的栽培模式间小麦每千粒体积的差异达到极显着水平,但施氮对小麦的籽粒体积的影响不大。小麦籽粒的含水量几乎呈直线下降。小偃 22 的籽粒含水量显着高于小偃 503,而栽培模式和施氮对小麦含水量的影响较小。不同品种小麦籽粒干重间的差异与灌浆进程有关,在灌浆前期小偃 22 与小偃 503 籽粒干重的差异不明显,在中后期,小偃 22 与小偃 503籽粒干重的差异逐渐增大,到灌浆结束时,小偃 22 的籽粒粒重显着大于小偃 503(P<0.01),前者平均为 37.28g/千粒,而后者为 34.32g/千粒。无论施氮与否,小麦籽粒干重的变化趋势一致,均呈“S”型变化,施氮并没有影响小麦籽粒的灌浆特性,说明在本试验条件下施氮对小麦粒重几乎没有影响。不同栽培模式下籽粒干重的增长曲线趋势基本一致,均呈“S”型,但不同栽培模式对粒重的影响却不同,从全灌浆期平均看,小偃 22 的籽粒干重在集雨面栽培下最大,为 23.61g/千粒,其次为全程覆膜,为 23.12g/千粒,以常规栽培模式最小,为 22.52g/千粒;而对小偃 503 粒重,仍以集雨面栽培模式下最大,为 22.97g/千粒,其次为常规栽培模式,为 22.52g/千粒,以全程覆膜最小,为 20.94g/千粒。  4. 品种、施氮和栽培模式对地上部分生物量和籽粒产量有显着影响。不管是在岐山,还是在杨凌试验中,小偃 22 的生物量和籽粒产量均大于小偃 503;由于两地土壤肥力等方面的差异,在岐山,施氮没有效果;但在杨凌,氮肥表现出极显着的增产效果。虽然两试验地生物量的大小不同,但不同培模式下生物量的大小顺序却完全一致,表现为从全程覆膜,覆膜 150d,常规栽培、集雨面栽培到叁密一稀栽培生物量依次下降。从籽粒产量看,在杨凌从全程覆膜(产量

赵刚[3]2008年在《旱地冬小麦冠层温度与产量、水分和氮肥利用的关系》文中进行了进一步梳理干旱和缺水是农业生产的主要限制因素,提高作物水分和肥料利用效率是旱地农业生产的核心,其中发挥生物及品种的遗传潜力是最具有潜力的方面,确定衡量抗旱节水和高水肥利用效率品种的指标是目前研究的热点。冠层温度在作为诊断作物缺水与否和判别作物基因型抗旱性方面的研究早已得到普遍关注,逐渐成为作物抗旱基因型选择的重要依据,与作物水分利用密切相关。本研究在甘肃陇东旱作和拔节期有限灌溉条件下,以19个国家北方旱地冬小麦区域试验品种(品系)和21个美国德州品种(品系)为供试材料,于2006-2007年度研究了小麦灌浆期冠层温度与产量、水分利用效率、氮素利用之间的关系,旨在为抗旱节水及高效利用氮肥的小麦品种筛选提供依据。试验研究取得的主要结果是:1.不论是旱作还是有限补灌,40个不同基因型冬小麦产量、水分利用效率(WUE)、灌溉期冠层温度(CT)、N肥生理效率(NPE)分别达到极显着水平。旱作平均产量为2883.6kg/hm2,变异系数为16.74%,灌溉产量3315.1 kg/hm2,变异系数是18.47%;灌浆后期旱作CT 36.02℃,变异系数3.08%,灌溉CT 34.72℃,变异系数3.49%;水分利用效率WUE旱作8.05 kg/hm2·mm,变异系数16.46%,灌溉7.88 kg/hm2·mm,变异系数17.39%;N肥生理效率,旱作为24.13kg/kg,变异系数12.58%,灌溉24.37%,变异系数14.01%。研究表明,不同基因型小麦田间耗水量差异不明显,而籽粒产量与WUE之间有显着的线性回归关系(P<0.001),WUE每增加1 kg/hm2·mm,产量提高358.4~440.05 kg/hm2。尽管水分利用效率高的品种要消耗较多的土壤水分,但耗水增加的幅度显着低于产量增加的幅度,结果水分的利用效率大幅度提高。2.不同基因型小麦在籽粒灌浆期存在着冠层温度高度分异的现象,其差异可反映在产量和水分利用效率的不同上。不论在灌溉还是旱作处理下,无论灌浆初期还是中期或中后期,旱地冬小麦产量、水分利用效率与冠层温度呈极显着的负相关性(R2=0.271-0.524),并且随着灌浆进程的加快或生育期的推移,相关性增大。即随着CT的降低,产量提高,冠层温度偏低的品种其产量高,而冠层温度偏高的品种其产量低。灌浆中后期冠层温度每升高1℃,旱作产量降低260 kg/hm2、灌溉降低404 kg/hm2,旱作WUE下降0.69 kg/hm2·mm、灌溉WUE下降0.87 kg/hm2·mm。测定CT值的适宜时期为灌浆后期,以中午13:00~15:00测定为宜。不论在旱作还是灌浆条件下,8个观测日的CT值和产量之间都显着的负相关性,特别是灌浆中期以后有些基因型小麦冠层温度保持较高的一致性,冠层温度偏低的品种具有较高的产量和水分利用效率。因此,灌浆后期CT在评价小麦产量和水分利用效率上具有较高的可靠性,可作为一个田间选择指标应用。3.以旱作条件下灌浆期(5月20日至6月6日)4次测定的CT平均值为指标,通过计算欧氏距离,将供试的40个品种分成叁大类,第I类为中间型,共29个品种(系);第II类为偏冷型,只有1个品种;第III类为偏暖型,共10个品种(系)。同中间型I类比较,偏冷型II类的CT值低3.08℃,产量、WUE提高895.94 kg/hm2、2.48 kg/hm2·mm,偏暖型III类的CT值高1.83℃,产量、WUE降低611.08 kg/hm2、1.74 kg/hm2·mm。说明,灌浆期具有较低冠层温度的小麦品种(系),具有较高的水分利用效率和产量。4.不同基因型小麦籽粒和秸秆N素养分含量也差异很大,但旱作与有限补灌处理之间差异不明显。40个品种平均,籽粒含N为2.84~2.90%,品种之间的变异系数为8.31~9.08%;秸秆含N为约0.9%,变异系数26~28%,即不同基因型小麦对N素利用的差异主要表现在秸秆N向籽粒N的转移方面。无论在旱作还是有限补灌,不同基因型小麦籽粒N产出与WUE有显着的正相关性,相关系数分别0.745、0.649。随着籽粒N产出量的增加,水分利用效率相应提高。同产量、WUE的变化相类似,小麦灌浆期冠层温度与籽粒吸收N量也存在明显的负相关性,随着灌浆期CT的增加,小麦籽粒吸收N的数量减少,CT增加1℃,籽粒N产出减少约7~9 kg/hm2。研究结果进一步说明灌浆结实期温度较高的品种具有较高的代谢生理活性,根系吸收氮能力强,籽粒中氮素积累量大,较高的蒸腾速率、水分利用、N肥利用及与较低的冠层温度相联系,冠层温度的高低成为反映不同基因型小麦在资源利用上的差异、反映栽培措施是否科学合理的便捷而较准确的指标。冬小麦灌浆期的冠层温度与产量、水分利用效率、N肥利用均有较密切的关系,冠层温度可作为筛选抗旱节水和高N肥效率品种的重要指标。

郝影宾[4]2011年在《氮肥和密度对不同穗型冬小麦冠层温度日变化及其生物学性状的影响》文中研究说明本文以大穗型小麦西农2718和多穗型小麦西农889为材料,通过大田试验,研究了不同种植密度下四个氮肥施用量即0 kg/hm~2(N0)、120 kg/ hm~2(N120)、240 kg/ hm~2(N240)、360 kg/ hm~2(N360)对不同穗型小麦灌浆结实期冠层温度日变化、旗叶绿色面积,SPAD、细胞膜相对透性、净光合速率、灌浆速率、产量及其构成因素等的影响,并探讨其生物学性状与冠层温度的相互关系,为利用冠层温度评价小麦氮素营养状况,预测小麦产量,指导农业生产,提高氮肥利用率提供重要的理论依据。主要得出以下结论:1、增施氮肥(120-360㎏ N /hm~2)对小麦的冠层温度有调控效应,上午8:00—10:00可增加小麦的冠层温度,下午14:00—18:00却降低小麦的冠层温度;而本试验设置的播种密度对冠层温度影响不大。2、增施氮肥能显着影响不同穗型小麦旗叶绿色叶面积,SPAD、细胞膜相对透性、净光合速率等生物学性状,灌浆结实后期灌浆速率随施氮量的增加而增大。3、两种穗型小麦的理论产量和公顷穗数都随着施氮量的增加而增大,大穗型小麦的千粒重和穗粒数随施氮量的增加而增大,但超过一定用量后,随施氮量的增加反而降低,表现为:N240>N360>N120>N0。多穗型小麦的穗粒数随施氮量的增加而增大,千粒重随施氮量的增加反而降低。4、除中午12:00外,灌浆结实各个时期的旗叶绿色面积、SPAD、细胞膜相对透性、净光合速率、理论产量及其构成因素与其它测定点的冠层温度均呈显着或极显着的正相关或负相关,其中在16:00均达极显着水平,该点测定的冠层温度在评价小麦产量上具有较高的可靠性,可作为指导田间施氮肥的一个指标应用。

王之杰[5]2004年在《冬小麦冠层氮素分布与品质遥感的研究》文中指出明确冬小麦冠层氮素分布及其与籽粒品质的关系,是实现其品质遥感监测的基础。在冬小麦生产过程中,适时掌握其长势信息,尤其是氮素状况,对调优栽培措施的实施及收获前籽粒蛋白水平等品质指标的预测和评价尤为重要。本研究围绕冬小麦冠层氮素时空变化特点及其与籽粒品质的关系,以地面光谱分析技术为支撑,探讨了冬小麦冠层氮素状况诊断和籽粒品质预测的可行性。取得了以下几个方面的进展: 1、初步明确了不同籽粒蛋白质含量品种和不同株型品种个体和群体两种水平氮素指标时空分布特点。时间维上,蛋白质含量低的品种京冬8号个体水平的叶片含氮量高峰期出现晚于籽粒蛋白质含量高的品种中优9507,起身后二者茎鞘含氮量均呈不断下降趋势,灌浆阶段9507叶片和茎鞘含氮量下降快于京冬8号。两品种群体水平氮素指标冠层氮密度(Canopy Nitrogen Density,CND)全生育期总体变化趋势一致。空间维上,个体和群体水平的氮素均存在明显垂直梯度,不同土壤氮素处理下京冬8个体水平的叶片和茎鞘氮素垂直梯度较9507明显。平展型品种上层冠层氮密度高于直立型品种,中下层则反之,平展型品种开花后中下层冠层氮密度降低较快。中优9507对土壤氮素处理的反应不如京冬8敏感。9507硝酸还原酶活性(Nitrate Reductase Activity,NRA)及其垂直梯度值高于京冬8,二者上部叶片硝酸还原酶活性与叶片含氮量具有较高的相关性。 2、不同蛋白质含量品种营养器官氮素对籽粒品质的影响存在差异。叶片含氮量与籽粒品质指标的相关程度高于茎鞘含氮量,京冬8开花期叶片含氮量与蛋白质含量的相关性最高,9507则灌浆盛期最高。冠层氮密度与籽粒蛋白质、湿面筋含量及沉降值等个体指标的相关程度不如与蛋白质、湿面筋产量等群体指标。不同器官垂直分布方面,京冬8第1、2层叶片,9507第1层叶片对籽粒品质贡献较大。茎鞘氮素对9507籽粒品质形成的影响大于京冬8。 3、叶片含氮量与诸多所选光谱特征参量的相关性不如冠层氮密度。冠层氮密度与所选光谱特征参量的良好相关性在于其与冠层光谱“面状信息”的特点具有高度的一致性。基于以上关系建立的冬小麦氮素高光谱诊断模型不易受品种影响,冠层氮密度是一个适合多品种冬小麦氮素状况诊断的理想参数。 4、对于多品种冬小麦群体进行遥感氮素诊断时,适时掌握株型信息可以避免株型影响而导致的生长状况的误诊。本研究引入冬小麦多时相光谱分析技术提取株型信息,明确了利用拔节期近红外波段反射率与起身期同波段光谱反射率差值提取冬小麦株型信息的方法。这一结果在改善定量遥感监测作物形态和生化组分信息的精度上具有较大的应用潜力。 5、冠层不同层次叶片在不同土壤氮素水平下光谱反射特点存在差异。基于这一特点,用差值植被指数(Difference Vegetation Index,DVI)与根据冠层不同层次光合有效辐射分布和近红外波段透射特点匹配的冠层氮密度建立的模型实现了中层氮素状况的预测,为及早掌握冬小麦氮素亏缺、实施水肥管理提供了有效方法。 6、研究了高光谱植被指数在冬小麦籽粒蛋白质含量预测方面的可行性。结果表明,比值植被色素指数(Plant Pigment Ratio,PPR)与叶片含氮量间具有较好的相关性。基于PPR与叶片叶绿素含量、含氮量的关系以及叶片含氮量与籽粒蛋白质含量的关系,建立了不同类型品种籽粒蛋白质含量预测模型。经检验,模型具有较高的精确度和准确度,为田间条件下大面积实施小麦籽粒蛋白品质初步分级提供了依据。

翟云龙[6]2016年在《黑龙港地区不同耕种方式冬小麦群体质量与水分利用特征》文中进行了进一步梳理针对黑龙港地区农业水资源短缺加剧,长期旋耕秸秆还田导致的土壤容重大和播种质量差等问题,研究了冬小麦旋耕条播(RTS)、免耕条播(NTS)、深松条播(DTS)、机械撒播(BSS)等不同耕种方式下冬小麦群体质量与水分利用特征。主要结论如下:(1)耕种方式影响冬小麦群体质量与产量形成。与RTS相比,2011-2012、2012-2013两个年度NTS出苗率分别增加4.03%、3.87%,但播种过深,抑制了分蘖的发生,最大群体茎蘖降低5.23%、14.24%,干物质积累量降低2.31%、3.51%,产量降低3.32%、5.09%。DTS出苗率略高于RTS,最大群体茎蘖增加了2.30%、3.53%,干物质积累量增加3.01%、0.96%,产量增加了4.14%、2.37%。BSS出苗率比RTS降低25.24%、18.23%,群体茎蘖优势明显,最大群体茎蘖增加28.75%、38.19%,干物质积累量增加13.51%、11.27%,产量增加了16.17%、15.68%。BSS利于优化群体质量,提高产量,是目前黑龙港地区较理想的冬小麦高产耕种方式。(2)耕种方式对冬小麦冠层结构及冠层微环境具有调节作用。DTS、BSS能增加冬小麦中上部节间长度,降低下部节间长度,利于中上部叶片在茎秆垂直方向上均匀分布。NTS上叁叶叶面积比RTS高34.95%,叶倾角较小,最大叶面积指数仅为5.51,叶片分布不均匀,光截获较少,冠层内温度高、湿度低。BSS、DTS上叁叶叶面积分别比RTS增加24.95%、13.82%,叶倾角较大,最大叶面积指数分别比RTS增加32.21%、3.39%,叶片分布均匀,光截获较多,冠层内温度低、湿度高。BSS冠层结构较优,叶片更趋均匀分布,具有较高的光截获。(3)耕种方式影响冬小麦田间能量平衡和蒸散。冬小麦不同生育阶段农田能量平衡日变化均呈“白天为正、夜间为负”的抛物线的变化趋势,Rn>Le>>G>H,潜热消耗是净辐射的主要支出项。前期土壤一直处于“放热”状态,2月下旬土壤开始“储热”,全生育期NTS、BSS土壤呈“储热”状态,NTS储热高于BSS、TS、DTS农田呈“放热”状态,RTS释放热能高于DTS。除越冬期最低外,冬小麦田问蒸散随生育进程呈增加趋势,返青前处理间蒸散差异较大,表现为RTS>DTS>BSS>NTS,全生育期RTS蒸散量最高,达435.98mm,其次是DTS为433.94mm, NTS、BSS蒸散量仅为427.05mm、426.22mm。(4)耕种方式对冬小麦根系分布与水分利用具有显着的调控效应。DTS、BSS总根量显着高于RTS,抽穗后NTS总根量也高于RTS、RTS、BSS冬小麦根系趋于表层分布,DTS、NTS中下层根系分布比例较高。RTS、BSS处理0-60cm土层耗水占0-160cm土层高达31.95%、27.65%,DTS、NTS处理60cm以下土层耗水较高,占0-160cm土层耗水总量的83.17%、83.47%。全生育期土壤水消耗RTS>DTS>BSS>NTS,水分利用效率则表现为BSS>DTS>RTS>NTS。DTS、BSS、NTS节水主要表现在60cmm以上土层,NTS每个生育阶段耗水均最少,DTS、BSS节水效果主要表现在返青期以前。综合分析,BSS是目前黑龙港地区较理想的冬小麦节水耕种方式。

杨文平[7]2008年在《行距和密度对冬小麦冠层结构、微环境及碳氮代谢的影响》文中指出在大田试验条件下,配合十一五国家科技支撑计划“粮食丰产科技工程”小麦超高产攻关研究课题(2006BAD02A07)的实施,连续两年(2005~2007)选用河南省小麦生产上大面积推广应用的大穗型品种兰考矮早八和多穗型品种豫麦49,行距设10 cm(R1)、15 cm(R2)和20 cm(R3)3个水平,密度设150万hm~(-2)(D1)、262.5万hm~(-2)(D2)和375万hm~(-2)(D3)3个水平,每个品种共9个处理组合。研究了行距和密度配置对其冠层结构、微环境、碳氮代谢和产量的影响效应。其主要研究结果有以下几个方面:1行距和密度对两种穗型冬小麦品种的冠层结构及光辐射特征有一定的调节效应。大穗型品种兰考矮早八生育期间的叶面积指数(LAI)在不同行距间表现为R2>R1>R3;多穗型品种豫麦49的LAI在灌浆中期之前表现为R3>R2>R1,之后各行距处理间差别较小。两品种的叶倾角(MLIA)随种植密度和行距的增加而变大。兰考矮早八的直接辐射透过系数(TCRP)随密度增大逐渐变小,随行距的变大逐渐增加;豫麦49的TCRP随行距和密度的变化规律不太明显。两品种的消光系数(K)随天顶角、密度增大而升高,随行距的增大逐渐减小;两品种的叶片分布(LD)随方位角增大呈先增后减的变化趋势,兰考矮早八的LD以R2D3处理的极差较小,豫麦49则以R3D1处理的极差较小。综合以上结果,大穗型品种兰考矮早八以窄行密植(处理R2D3)、多穗型品种豫麦49以宽行稀植(处理R3D1)的冠层结构较优,叶片分布更趋均匀。2茎秆粗度、厚度、机械强度、抗倒指数、维管束数量及面积品种间表现为兰考矮早八>豫麦49。兰考矮早八的茎秆形态结构以行距15 cm(R2)较优;豫麦49茎秆的机械强度、抗倒指数、基部节间和穗下节间的维管束数量、维管束面积均以宽行距20 cm(R3)较优,而基部节间和穗下节间的粗度和壁厚以及机械组织的细胞层数、厚度在低密度下以宽行距20 cm(R3)较优,高密度下以行距15 cm(R2)较优。3在两种密度(150×10~4株·hm~(-2)和375×10~4株·hm~(-2))种植条件下,研究了行距配置对两种穗型冬小麦品种后期群体冠层微环境的影响效应。随着密度和行距的增加,光垂直分布的不均匀性加剧;窄行距群体比宽行距群体具有较高的光截获(LI);两个供试品种冠层温度在垂直方向表现为上、下两层低,中层高的变化特点,随着行距的增加,冠层温度升高;两品种冠层空气相对湿度在垂直方向上表现为由上层至下层逐渐升高的变化特点,随着行距的增加,群体冠层空气的相对湿度降低;同一行距垂直方向群体冠层内CO2浓度表现为下层>上层>中层,且随着行距增加群体冠层内的CO2浓度升高。4供试两品种旗叶中SS和SPS活性均随着花后天数的增加呈先升高后下降的趋势,其峰值兰考矮早八出现在花后14d,豫麦49在花后7d。兰考矮早八旗叶中可溶性糖含量随花后天数增加呈单峰曲线变化,且峰值出现在花后28d,而豫麦49呈双峰曲线,两峰值分别出现在花后7d和21d。两品种籽粒中可溶性总糖和蔗糖含量随花后天数的推移而降低,灌浆期间籽粒中淀粉含量呈“S”型变化趋势。行距配置对两品种蔗糖代谢有一定的影响,两品种旗叶中的SS活性整体上以行距R2较高;旗叶中SPS活性在低密度下以行距R3较高,在中、高密度下以行距R2较高。兰考矮早八旗叶中可溶性糖含量在高密度下,豫麦49在低密度下以行距R3较高;兰考矮早八籽粒中可溶性糖含量以行距R2较高,在低密度下籽粒淀粉积累量行距间表现为R3>R2>R1;在中、高密度下,行距间差别较小。豫麦49在中、低密度下籽粒中可溶性糖含量以行距R3较高,高密度下以行距R2表现较高;籽粒淀粉积累在低密度下花后14d之前行距间差异较小,之后表现为R3>R2>R1;在中、高密度下,行距间差别较小。5两种穗型品种旗叶NR和GS活性及含氮量随花后天数的推移总体呈下降趋势。两品种花后旗叶的NR和GS活性在中低密度下以宽行距表现较高,在高密度下以窄行距较高。兰考矮早八旗叶含氮量在中低密度下以行距R1较高,高密度下以行距R2较高;豫麦49在各密度处理条件下以行距R1表现较高。豫麦49籽粒蛋白质含量高于兰考矮早八,豫麦49以处理R3D1较高,而兰考矮早八以R1D2较大。6两个供试品种不同小穗位结实粒数和粒重均呈现二次曲线分布,表现出近中优势。两品种不同小穗位结实粒数随密度的增加而降低;兰考矮早八不同小穗粒重随密度的增加而增大,而豫麦49与之相反。在同一密度下,两品种不同小穗结实粒数以行距R2表现较高,小穗粒重随行距的增加而加大。在本试验条件下,兰考矮早八籽粒产量以处理R2D3表现较高,而豫麦49以R3D1处理较高。依据本试验研究结果,从改善植株冠层结构、微环境、碳氮代谢和提高单位面积籽粒产量等方面综合考虑,大穗型品种兰考矮早八和多穗型品种豫麦49高产栽培分别采用“窄行密植”和“宽行稀播”的种植方式较为适宜。

王成雨[8]2011年在《氮肥水平和种植密度对冬小麦冠层结构与功能的影响》文中提出试验采用大穗型品种泰农18(T18)和多穗型品种山农15(S15)为供试材料,2008-2009年两个品种设3个氮肥水平0、180、240kg·hm~(-2),分别为N0、N180、N240;和两个种植密度150×10~4hm~(-2)、225×10~4hm~(-2)基本苗,分别为D150、D225。2009-2010年根据2008-2009年的试验结果,泰农18增加了1个氮肥水平300kg·hm-2和1个种植密度300×10~4hm~(-2)基本苗,分别为N300和D300。研究了氮肥水平和种植密度互作条件对冬小麦群体动态变化和产量、冠层结构与光合性能、小麦茎秆结构特征与抗倒性能、土壤硝态氮时空分布以及肥料利用效率的影响,主要研究结果如下:1氮肥和密度对冬小麦群体动态变化和产量的影响在本试验条件下,两个不同穗型的小麦品种群体数量均随氮肥水平和种植密度的增加而增加。大穗型品种T18叶面积系数、干物质积累量随氮肥水平和种植密度的增加而增加;中穗型品种S15叶面积系数、干物质积累量变化趋势在生育阶段的前中期与大穗型品种T18一致,但生育阶段的后期,高氮肥水平和高密度处理密度反而低于低氮肥水平和低密度处理,但都高于不施氮处理。两个不同穗型小麦品种的单位面积穗数均随氮肥水平和种植密度的增加而增加。大穗型品种T18千粒重随氮肥水平的增加而降低,随种植密度的增加先增加后降低;中穗型品种S15千粒重随氮肥水平和种植密度的增加而降低。大穗型品种T18穗粒数随氮肥水平的增加和种植密度的降低而增加;中穗型品种S15的穗粒数表现为高氮肥水平和高密度处理密度反而低于低氮肥水平和低密度处理,但都高于不施氮处理。氮肥水平和密度处理对产量的影响存在显着的交互效应,对于大穗型品种T18来说,在同一密度条件下产量随氮肥水平的增加而增加,在同一氮肥水平条件下产量随密度的增加而增加;对于中穗型品种S15来说,在同一密度条件下产量随氮肥水平的增加先增加后降低,在同一氮肥水平条件下产量随密度的增加而降低。大穗型品种T18以N300D300处理产量最高但与N240D225、N180D225差异不显着;中穗型品种S15的N180D150处理产量显着高于其他处理。增加氮肥水平和降低密度不利于花前贮藏同化物向籽粒的运转。除大穗型品种T18低氮低密度(N180D150)处理外,两个品种的经济系数施氮处理间均差异不显着但显着低于不施氮处理,合理氮肥水平和种植密度提高产量是通过提高生物量,而不是通过提高经济系数来实现的。2氮肥和密度对冠层结构与光合性能的影响对于大穗型品种T18来说,与不施氮处理相比,施氮可以增加旗叶叶面积但施氮处理间差异不显着,同一氮肥水平下受密度影响不大;旗叶厚度、含氮量、叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、PSII最大光化学效率、PSII实际光化学效率、SOD、POD、CAT活性均随氮肥水平的增加和密度的降低而升高;胞间CO2浓度随氮肥水平和密度的增加而增加。对于中穗型品种S15来说,随氮肥水平和种植密度的增加,旗叶叶面积显着增加;旗叶厚度、含氮量、叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、PSII最大光化学效率、PSII实际光化学效率、SOD、POD、CAT活性均随氮肥水平的增加先增加后降低,随密度的增加而降低;胞间CO2浓度随氮肥水平和密度的增加而增加。两个穗型品种的旗叶净光合速率与旗叶厚度、叶绿素、含氮量之间呈显着或极显着的正相关关系。大穗型品种T18的旗叶净光合速率与旗叶叶面积呈呈显着或极显着的正相关关系,但中穗型品种S15的旗叶净光合速率与旗叶叶面积相关关系不显着。大穗型小麦品种T18的WLAI和TLAI整个灌浆期内随氮肥水平和种植密度的增加而增加,整个生育期内N240D225>N180D225>N240D150>N180D150>N0D225>N0D150。中穗型小麦品种S15在灌浆前中期(开花-花后14天)WLAI和TLAI的变化趋势与大穗型小麦品种T18相似。但灌浆中后期(花后14天-成熟),WLAI和TLAI在同一种植密度下随氮肥水平的增加先增加后降低;在低氮水平下,高密度处理WLAI和TLAI高于低密度处理,在中氮和高氮水平下趋势相反,灌浆中后期WLAI和TLAI表现为N180D150>N180D225>N240D150>N240D225>N0D150>N0D225。对于大穗型品种T18来说,LLAI在同一密度水平下随氮肥水平和种植密度的增加而增加,整个灌浆期内N240D225>N180D225>N240D150>N180D150>N0D225>N0D150。对于中穗型品种S15来说,LLAI在同一密度条件下随氮肥水平的增加先增加后降低;高密度处理LLAI在同一氮肥水平条件下低于低密度处理,N180D150>N180D225>N240D150>N240D225>N0D150>N0D225。对于大穗型品种T18来说,CAP在同一密度水平下随氮肥水平和种植密度的增加而增加,N240D225、N180D180、N240D150之间差异不显着,但都显着高于N180D150、N0D225、N0D150。对于中穗型品种S15来说,CAP在同一密度条件下随氮肥水平的增加先增加后降低;高密度处理CAP在同一氮肥水平条件下低于低密度处理,N180D150最高,且显着高于其它处理。在下部叶片持绿期内,冬小麦下部叶片叶面积系数(LLAI,下部两片叶)与群体净光合速率(CAP)和产量呈极显着的正相关关系;从开花到花后14天之前,上部叶片叶面积系数(TLAI,上部叁片叶)和全部叶面积系数(WLAI,下部叶片和上部叶片之和)与群体净光合速率(CAP)和产量并不呈必然的显着正相关关系(T18显着正相关,S15相关不显着),但花后14天至成熟,两个品种的TLAI和WLAI均与群体净光合速率和产量呈显着的正相关关系。3氮肥和密度对中穗型品种S15茎秆结构特征与抗倒性能的影响施氮水平和种植密度间存在显着的互作效应,施氮水平由180 kg·hm~(-2)增至240 kg·hm-2或种植密度由150×10~4·hm~(-2)增加到225×10~4·hm~(-2),中穗型小麦品种S15茎秆重心高度、基部节间长度显着提高,基部节间直径、厚度、充实度、机械强度和抗倒指数显着降低,同时茎秆基部节间纤维素含量、木质素含量显着减少,含氮量显着升高,碳氮比(C/N)以及木质素合成相关酶活性显着降低。逐步回归分析表明,在影响小麦抗倒性能方面,氮肥水平的作用大于种植密度。本试验条件下,虽然氮肥水平为180 kg·hm~(-2)、种植密度为150×10~4 hm~(-2)的处理穗数较低,但穗粒数、千粒重显着高于其它处理,产量最高。因此,降低氮肥用量至180 kg·hm~(-2)的同时降低种植密度至150×10~4 hm~(-2),可在增强植株抗倒伏能力的同时获得高产。4施氮对土壤硝态氮时空分布的影响小麦生育前期(出苗-拔节),土壤耕层NO_3~--N含量较高。随施氮量增加,土壤0-40cm土层中NO_3~--N含量显着增加,而40cm-200cm土层NO_3~--N含量处理间差异不明显。小麦生育中后期(拔节-成熟)NO_3~--N累积峰明显下移,处理间相比较表现为随施氮水平的增加土壤NO_3~--N含量显着升高。年季间比较,2009-2010生长季低氮处理0-200cm土层硝态氮含量显着低于2008-2009生长季的低氮处理0-200cm土层硝态氮含量,连续减量施氮可以降低土壤硝态氮含量。5氮肥和密度互作对肥料利用效率的影响在冬小麦生育阶段的前中期,两个小麦品种的氮、磷、钾吸收量均随氮肥水平和种植密度的增加而增加;在小麦生育阶段的中后期,大穗型品种T18的氮、磷、钾吸收量仍表现为随氮肥水平和种植密度的增加而增加;但中穗型品种S15表现为在同一种植下随氮肥水平的增加先增加后降低,在同一氮肥水平下随种植密度的增加而降低。氮、磷、钾吸收量呈显着或极显着的正相关关系,氮素可以促进磷和钾的协同吸收。对于大穗型品种T18和中穗型品种S15来说,在同一密度条件下,氮素养分利用效率(NUE)、氮肥农学效率(AEN)、氮肥生理效率(PEN)和氮肥偏生产力(PFPN)均随氮肥水平的增加而降低。大穗型品种T18在同一氮肥水平条件下,NUE、AEN、PEN和PFPN随种植密度的增加先增加后降低,中穗型品种S15在同一氮肥水平条件下,REN、AEN、PEN和PFPN则随种植密度的增加而降低。对于大穗型品种T18来说,适当增加种植密度可以同步提高NUE、AEN、PEN和PFPN;对于中穗型品种S15来说,增加密度不利于NUE、AEN、PEN和PFPN的提高。对于两个穗型的品种来说,在同一种植密度条件下,磷素养分利用效率(PUE)和钾素养分利用效率(KUE)均随氮肥水平的增加而降低;大穗型品种T18磷肥偏生产力(PFPP)和钾肥偏生产力(PFPK)随氮肥水平的增加而提高,中穗型品种S15的PFPP和PFPK随氮肥水平的增加先增加后降低。大穗型品种T18的PUE、PFPP、KUE和PFPK随种植密度的增加先增加后降低,中穗型品种S15的PUE、PFPP、KUE和PFPK随种植密度的增加而降低。说明,在本试验条件下,对于大穗型品种T18来说,适当增加种植密度可以同步提高PUE、PFPN、KUE、PFPK;对于中穗型品种S15来说,增加密度不利于KUE、AEN、PEN和PFPN的提高。综合考虑产量、冠层结构与光合性能之间的关系、形态特征与抗倒性能之间的关系、土壤硝态氮的变化以及肥料利用效率等以上结果,大穗型品种T18以N180D225处理,中穗型品种S15以N180D150处理是高产、稳产、生态、高效的氮肥密度组合方式。

张永强, 陈传信, 方辉, 赛力汗·赛, 薛丽华[9]2019年在《弱光下种植密度对冬小麦冠层温湿度及籽粒灌浆的影响》文中提出2016年在小麦拔节-成熟期用透光率为50%的白色尼龙网模拟遮阴环境,遮阴和自然光条件下分别设置450(M1)、525(M2)、600(M3)、675(M4)、750万株·hm~(-2)(M5)5种种植密度,进行双因素裂区田间试验,观测对比冬小麦冠层空气温度、湿度以及小麦籽粒灌浆特性的变化过程。结果表明:与自然光相比,遮阴处理下冬小麦冠层温度明显降低、中午高温持续时间明显缩短,冠层湿度明显升高,中午冠层湿度低谷持续时间明显缩短,籽粒灌浆速率降低;遮阴显着降低了冬小麦的有效穗数、穗粒重及千粒重。遮阴条件下,可以通过适当降低种植密度,改善冠层温湿度,提高冬小麦籽粒灌浆速率,增加穗粒数和千粒重,从而获得高产。

诸葛爱燕, 曲正伟, 周春菊, 何连帅, 胡冰[10]2010年在《冬小麦冠层温度及其生物学性状对施氮量的反映》文中研究说明在大田试验下研究了0 kg/hm2(N0)、120 kg/hm2(N120)、240 kg/hm2(N240)、360 kg/hm2(N360)四个氮肥处理对冷型小麦陕229、暖型小麦NR9405、不稳定型小麦小偃22叁个品种拔节至成熟期间的冠层温度、产量及其构成因素、灌浆结实期蒸腾速率的影响及关系。结果表明:各个生育期N0冠层温度皆高于氮肥处理,随着生育期后延差异有上升趋势,在灌浆结实后期达最大。拔节期各施氮量间差异不显着;孕穗-开花期总体表现为N240处理冠层温度最低,N120和N360差异不显着;灌浆结实前期为:N360>N120>N240,差异在0.1~0.6℃之间,中、后期总体为N120>N240>N360,差异在0.1~1.5℃之间。叁品种间差异也在灌浆结实后期达最大,但小麦冷暖型不随着施氮肥的增加而发生根本变化。灌浆结实各个时期蒸腾速率与冠层温度呈极显着负相关;拔节至灌浆结实期的冠层温度同理论产量皆呈极显着负相关,在灌浆结实后期相关性达最大;产量构成因素中,穗粒数、成穗数与各个时期的冠层温度均呈显着负相关,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呈极显着正相关,与孕穗期和开花期冠层温度呈显着正相关。灌浆结实中后期的冠层温度在评价小麦产量上具有较高的可靠性,可作为指导田间施氮肥的一个指标应用。

参考文献:

[1]. 冬小麦冠层温度与产量和品质关系的研究[D]. 李向阳. 河南农业大学. 2004

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[3]. 旱地冬小麦冠层温度与产量、水分和氮肥利用的关系[D]. 赵刚. 甘肃农业大学. 2008

[4]. 氮肥和密度对不同穗型冬小麦冠层温度日变化及其生物学性状的影响[D]. 郝影宾. 西北农林科技大学. 2011

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[10]. 冬小麦冠层温度及其生物学性状对施氮量的反映[J]. 诸葛爱燕, 曲正伟, 周春菊, 何连帅, 胡冰. 干旱地区农业研究. 2010

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冬小麦冠层温度与产量和品质关系的研究
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