華北地區(qū)是我國小麥主產(chǎn)區(qū),水資源短缺且分布不均,因地制宜實(shí)施限水灌溉,并實(shí)現(xiàn)節(jié)水與高產(chǎn)的統(tǒng)一具有重要意義。小麥的產(chǎn)量決定于源-庫性能及其相互作用,而水氮對源-庫關(guān)系有重要影響。我們設(shè)想,在有限水氮供給下,通過優(yōu)化資源的“時(shí)-量”配置,協(xié)調(diào)花前和花后耗水,進(jìn)而協(xié)調(diào)源-庫關(guān)系,可實(shí)現(xiàn)協(xié)同提高產(chǎn)量和水氮利用效率的目的。為此,設(shè)置了不同時(shí)期單次灌溉(起身水WT,拔節(jié)水WJ,孕穗水WB,開花水WA和灌漿水WM)、不同時(shí)期組合兩次和三次灌溉(起身水+孕穗水TB,起身水+開花水TA,起身水+灌漿水TM,拔節(jié)水+開花水JA,拔花水+灌漿水JM和孕穗水+灌漿水BM,起身水+孕穗水+灌漿水TBM,拔節(jié)水+開花水+灌漿水JAM)以及不同施氮量(N0、N60、N120、N180、N240和N300)等處理,研究了有限水氮供給模式對小麥生育性狀與冠層特征、水分分配與源-庫性能、產(chǎn)量形成和水氮利用等的影響,結(jié)果如下:(1)單次灌溉(灌溉量75 mm)條件下,拔節(jié)期之前灌溉有利促庫,但開花后供源不足,相對庫大源小,產(chǎn)量受源限制;孕穗之后灌溉有利開花后增源,但庫容不足,相對源大庫小,產(chǎn)量受庫限制;在拔節(jié)期或拔節(jié)至孕穗期灌溉,庫容量和源供應(yīng)能力較高,源-庫關(guān)系協(xié)調(diào),籽粒產(chǎn)量(8433 kghm-2)和水分利用效率(20.1kghm-2mm-1)最高。耗水特性:開花后階段耗水量表現(xiàn)為:WAWBWMWJWTWO,WA、WB、WM和WJ之間無顯著差異,總耗水量表現(xiàn)為:WTWJWBWAWMWO,WJ分別與WT和WB之間無顯著差異。源性能:開花期干物質(zhì)積累量表現(xiàn)為:WTWJWBWA、WM、WO,成熟期表現(xiàn)為:WTWJWBWAWMWO,WT 與 WJ成熟期干物質(zhì)積累量無顯著差異,WJ和WB開花后干物質(zhì)積累量顯著高于WT、WA、WM和WO,WJ開花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量顯著高于WO、WA和WM,與WT和WA之間無顯著差異。庫性能:WJ穗數(shù)顯著高于WB、WA、WM和WO,但低于WT,WJ穗粒數(shù)顯著高于WB、WA、WT、WM和WO,庫容量表現(xiàn)為:WJWTWBWAWMWO,WT與WB以及WA與WM庫容量無顯著差異。WJ粒葉比和收獲指數(shù)顯著高于WT,但低于WB、WA和WM,WJ結(jié)實(shí)效率顯著高于WO、WB和WM,與WT和WA無顯著差異,WJ結(jié)實(shí)力和穗指數(shù)顯著高于其余處理,WJ與WB的穗指數(shù)之間無顯著差異。WJ的產(chǎn)量和水分利用效率均顯著高于WO、WT、WA和WM,與WB之間無顯著差異。(2)兩次灌溉條件下,拔節(jié)期和開花期灌溉組合模式(JA),與其他兩次灌溉組合模式相比,表現(xiàn)出較高的群體庫容量和后期物質(zhì)生產(chǎn)能力,源-庫更為協(xié)調(diào),產(chǎn)量(9113 kg hm-2)和水分利用效率(20.0 kg·hm-2·mm-1)最高。耗水特性:JA開花后階段耗水量顯著高于TB、TA和TM,與JM和BM的無顯著差異,總耗水量表現(xiàn)為:TBTATMJAJMBM。源性能:開花后干物質(zhì)積累量表現(xiàn)為:JAJMTBBMTATM,開花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量各處理之間無顯著差異。庫性能:JA和JM的穗數(shù)顯著高于BM,低于TB、TA和TM,穗粒數(shù)表現(xiàn)為:JA、JMBMTB、TA、TM,庫容量表現(xiàn)為:JAJMTBTATMBM,JA和JM庫容量無顯著差異。JA和JM粒葉比顯著高于TB、TA和TM,但是顯著低于BM;JA和JM結(jié)實(shí)效率顯著高于BM,與其余灌水處理之間無顯著差異,JA結(jié)實(shí)力、穗指數(shù)和收獲指數(shù)顯著高于TB、TA、TM和BM,JA的結(jié)實(shí)力和穗指數(shù)與JM的無顯著差異。產(chǎn)量表現(xiàn)為:JATBJMTABMTM,水分利用效率表現(xiàn)為:JAJMBMTBTATM。(3)足墑播種后不灌溉、拔節(jié)期單次灌溉以及拔節(jié)期+開花期兩次灌溉,可作為華北不同水資源條件下的節(jié)水豐產(chǎn)灌溉模式。耗水特性:開花后階段耗水量和總耗水量均表現(xiàn)為:WOWJJAJAM和TBM。源性能:開花后干物質(zhì)積累量隨著灌水量的增加而增加,JAM開花后干物質(zhì)積累量最高,開花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量表現(xiàn)為WJWOJMTBM和JAM。庫性能:WJ、JA和JAM的穗數(shù)顯著高于WO低于TBM,穗粒數(shù)表現(xiàn)為:JAM、JMWJTBMWO,庫容量表現(xiàn)為:JAM、JAWJ、TBMWO。WJ、JA和JAM的粒葉比顯著高于TBM,但低于WO,WJ、JA、JAM和TBM結(jié)實(shí)效率之間無顯著差異,但顯著高于WO,WJ、JA和JAM結(jié)實(shí)力、穗指數(shù)和收獲指數(shù)顯著高于WO和TBM。拔節(jié)期和開花期灌水可同步獲得較高的產(chǎn)量和水分利用效率;與拔節(jié)水+開花水處理相比,3次灌溉處理(JAM和TBM)的產(chǎn)量與之無顯著差異,但是顯著降低了水分利用效率,不利于節(jié)水;與不灌水處理和拔節(jié)水處理相比,拔節(jié)水+開花水處理的開花后干物質(zhì)積累量和庫容量較高,源-庫關(guān)系更加協(xié)調(diào);WJ水分利用效率與JA無顯著差異,其開花后干物質(zhì)積累量限制了產(chǎn)量的提高;與2次和3次灌溉處理相比,不灌水處理的產(chǎn)量同時(shí)受到群體源和庫的限制,但仍通過增加開花前同化物轉(zhuǎn)運(yùn)量,獲得了適當(dāng)高的產(chǎn)量和水分利用效率。(4)限水灌溉條件下,施氮量在0-300 kg·hm-2范圍內(nèi),產(chǎn)量和水分利用效率均與施氮量呈拋物線關(guān)系,在180-240 kg·hm-2施氮水平上源-庫關(guān)系較為協(xié)調(diào),產(chǎn)量和水分利用效率最優(yōu)。源性能:開花期、成熟期和開花后干物質(zhì)積累量均表現(xiàn)為:N300、N240、N180N120N60N0,開花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量:N60N0N120N180N240N300,N180與N240開花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)無顯著差異。庫性能:穗數(shù)、穗粒數(shù)和庫容量均表現(xiàn)為,N0N60N120N180、N240、N300,N240和N180結(jié)實(shí)效率和結(jié)實(shí)力均顯著高于N120、N60和No,穗指數(shù)和收獲指數(shù)均隨著施氮量的增加而下降;全生育期耗水量和成熟期氮素積累量隨著施氮量的增加而增加,氮肥偏生產(chǎn)力、氮肥生理效率和收獲指數(shù)隨著施氮量的增加而下降。綜上,施氮量在180-240 kg·hm-2范圍,具有較高的庫容量和源強(qiáng)度,源-庫關(guān)系比較協(xié)調(diào),產(chǎn)量和水分利用效率最優(yōu)。
【學(xué)位單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S512.11;S274
【部分圖文】：

〇ｔｃ?Ｎｏｖ?Ｄｅｃ?Ｊａｎ?Ｆｅｂ?Ｍａｒ?Ａｐｒ?Ｍａｙ?Ｊｕｎ?Ｔａｔａｌ??Ｍｏｎｔｈｓ??圖２－１?２０１３－２０１６年度冬小麥生育期內(nèi)降雨量和日平均氣溫??Ｆｉｇ．２－１?Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ?（ｍｍ）?ａｎｄ?ｄａｉｌｙ?ｍｅａｎ?ａｉｒ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?（°Ｃ）?ｉｎ?ｔｈｅ?２０１３－２０１６?ｗｉｎｔｅｒ?ｗｈｅａｔ?ｇｒｏｗｉｎｇ?ｓｅａｓｏｎｓ．??２．２．４?ｉ式馬金四：＋同方對庫關(guān)系、產(chǎn)量矛口水分利用效￥的景多響??試驗(yàn)地土壤類型為壤土，０－２０?ｃｍ?土層土壤全氮、堿解氮、有機(jī)質(zhì)、速效磷和速效鉀含量分??別為?１．０ｇ．ｋｇ－１，?１０６．７?ｇ．ｋｇ－１，?１２．１?ｇ．ｋｇ－１，?３３．８?ｍｇ．ｋｇ

Ｆｉｇ．?３－２?Ｓｏｉｌ?ｗａｔｅｒ?ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ?ａｍｏｕｎｔ?ａｎｄ?ｔｏｔａｌ?ｃｒｏｐ?ｅｖａｐｏｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎ?ｕｎｄｅｒ?ｓｉｎｇｌｅ?ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ?ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ?ｄｕｒｉｎｇ??２０１３－２０１６?ｇｒｏｗ?ｉｎｇ?ｓｅａｓｏｎ?（Ｊｉｍａｉ?２２）??如圖３－２所示，土壤貯水消耗量和全生育期總耗水量處理之間規(guī)律一致，不灌水處理的土壤??貯水消耗量最高，全生育期總耗水量最低。２０１３－２０１４和２０１５－２０１６年度，起身水處理（ＷＴ）的??土壤５Ｇ水消耗量與不灌水處理之間無顯著差異，但２０１３－２０１６年度顯著高于孕穗水（ＷＢ）、開花??水（ＷＡ）和灌漿水（ＷＭ）處理的；拔節(jié)期（＼＼〇）灌水處理的土壤貯水消耗量，在２０１３－２０１４年??度顯著高于開花水和灌漿水處理的，與起身水和孕穗水之間無顯著差異，在２０１４－２０１５年度顯著??高于灌漿水處理的，與起身水、孕穗水和開花水之間無顯著差異，在２０１５－２０１６年度拔節(jié)期灌溉??處理的與各灌溉處理之間均表現(xiàn)為無顯著差異。起身水處理（ＷＴ）的全生育期總耗水量與拔節(jié)??水處理（ＷＯ之間無顯著差異，顯著高于孕穗水（ＷＢ）、幵花水（ＷＡ）和灌漿水（ＷＭ）處理的；??拔節(jié)期（Ｗ』）灌水處理的全生育期總耗水量，在２０１３－２０１４年度顯著高于開花水和灌漿水處理的，??與孕穗水之間無顯著差異

Ｆｉｇ．?３－３?Ｓｏｉｌ?ｗａｔｅｒ?ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ?ａｍｏｕｎｔ?ａｎｄ?ｔｏｔａｌ?ｃｒｏｐ?ｅｖａｐｏｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎ?ｕｎｄｅｒ?ｓｉｎｇｌｅ?ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ?ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ?ｄｕｒｉｎｇ??２０１３－２０１５?ｇｒｏｗｉｎｇ?ｓｅａｓｏｎ?（Ｓｈｉｍａｉ?１５）??如圖３－３所示，２０１３－２０１５年度，各處理土壤貯水消耗量和全生育期總耗水量處理之間規(guī)律??一致，不灌水處理的土壤貯水消耗量最高，全生育期總耗水量最低。單次灌溉條件下，２０丨３－２０１４??年度，起身水處理（ＷＴ）的土壤貯水消耗量顯著低于不灌水處理的，但是顯著高于孕穗水（ＷＢ）、??開花水（ＷＡ）和灌漿水（ＷＭ）處理的；２０１４－２０１５年度，起身水處理（ＷＴ）的土壤貯水消耗量??與不灌水處理的無顯著差異，但是顯著高于其余各單次灌水處理的；拔節(jié)期（Ｗ』）灌水處理的土??壤貯水消耗量，在２０１３－２０１４年度顯著高于灌漿水處理的，與起身水、孕穗水和開花水之間無顯??著差異，在２０１４－２０１５年度，與孕穗水、開花水和灌漿水之間無顯著差異。２０１３－２０１４年度，起??身水處理（ＷＴ）的全生育期總耗水量，與拔節(jié)水處理（Ｗ；）之間無顯著差異，顯著高于孕穗水??（ＷＢ）、開花水（ＷＡ）和灌漿水（ＷＭ）處理的
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2852504