稻茬小麥超高產(chǎn)群體形成機理與調(diào)控.pdf

1、在稻麥兩熟條件下，選用中筋小麥品種揚麥20，于2010～2012兩年采用不同基本苗、施氮量、施氮比例及追氮時期調(diào)控建立不同產(chǎn)量水平群體，探索稻茬小麥超高產(chǎn)群體(9100 kg～9400 kg·hm-2)產(chǎn)量結(jié)構(gòu)及群體形成特征及其與高產(chǎn)群體（8200 kg～8500kg·hm-2）間的差異，分析超高產(chǎn)群體形成的營養(yǎng)物質(zhì)積累、分配與利用特征、碳氮代謝及光合生理特性，并從養(yǎng)分利用、對籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)及經(jīng)濟效益影響角度評價稻茬小麥超高產(chǎn)關(guān)鍵栽培技

2、術(shù)的可行性與實用性，以期明確稻茬小麥超高產(chǎn)栽培的關(guān)鍵技術(shù)組合，為長江中下游流域稻麥輪作區(qū)小麥大面積高產(chǎn)及超高產(chǎn)應(yīng)用提供理論與技術(shù)支撐。主要結(jié)果如下:
　　(1)兩年試驗結(jié)果一致表明，稻茬小麥超高產(chǎn)群體穗數(shù)、每穗粒數(shù)及千粒重均高于高產(chǎn)群體，但差異均不顯著。其栽培途徑是合理確定群體起點獲得適宜穗數(shù)，在此基礎(chǔ)上主攻每穗粒數(shù)與千粒重，使三者協(xié)調(diào)增加。揚麥20品種超高產(chǎn)產(chǎn)量構(gòu)成指標為穗數(shù)515±20×104·hm-2、每穗粒數(shù)48.5±1.

3、5粒/穗、千粒重37±2 g。
　　(2)試驗明確了稻茬小麥超高產(chǎn)群體群體質(zhì)量指標特征，要求莖蘗結(jié)構(gòu)動態(tài)合理，越冬始期莖蘗數(shù)是最終穗數(shù)值的0.9～1.3倍，高峰苗1250×104～1500×104·hm-2、莖蘗成穗率約40％;孕穗期、開花期、乳熟期LAI分別在6.5～7.0、5～6、4～4.5，花后維持較高的LAI;適量增加孕穗期至開花期干物質(zhì)積累量，擴大花后干物質(zhì)積累量是超高產(chǎn)群體的物質(zhì)基礎(chǔ)，孕穗期至開花期、開花期、開花期至成

4、熟期及成熟期干物質(zhì)積累量分別在2900kg～3600 kg·hm-2、12500 kg～13700 kg·hm-2、7200 kg～7600 kg·hm-2、19500 kg～21000kg·hm-2，花后干物質(zhì)積累量對產(chǎn)量的貢獻率約為90％，經(jīng)濟系數(shù)0.4左右。
　　(3)稻茬小麥超高產(chǎn)群體養(yǎng)分積累特征與高產(chǎn)群體相比，拔節(jié)期前氮、磷、鉀積累相近，拔節(jié)至開花期、開花期及成熟期氮、磷、鉀積累量較高;成熟期籽粒氮、磷、鉀積累量較高;花

5、后氮素轉(zhuǎn)運量較高，花后磷素及鉀素轉(zhuǎn)運量適宜。超高產(chǎn)群體百公斤籽粒吸氮、磷、鉀量，氮、磷、鉀素利用效率及收獲指數(shù)與高產(chǎn)群體差異均不顯著。
　　(4)研究提出了稻茬小麥超高產(chǎn)栽培礦質(zhì)營養(yǎng)診斷及利用效率指標:拔節(jié)期、拔節(jié)期至開花期、開花期、開花期至成熟期及成熟期氮素積累量分別在84 kg～98 kg·hm-2、104kg～117 kg·hm-2、195 kg～205 kg·hm-2、37 kg～49 kg·hm-2、234 kg～246

6、 kg·hm-2;花后營養(yǎng)器官氮素轉(zhuǎn)運量在138 kg～144 kg·hm-2。拔節(jié)期、拔節(jié)期至開花期、開花期、開花期至成熟期及成熟期磷素積累量分別在17 kg～21 kg·hm-2、28 kg～31 kg·hm-2、46 kg～50 kg·hm-2、18 kg～24 kg·hm-2、66 kg～74 kg·hm-2;花后營養(yǎng)器官磷素轉(zhuǎn)運量在23 kg～26 kg·hm-2。開花期、成熟期鉀素積累量分別在430 kg～450 kg·hm

7、-2、366 kg～408 kg·hm-2;花后營養(yǎng)器官鉀素轉(zhuǎn)運量在91 kg～100 kg·hm-2。百公斤籽粒吸氮、磷、鉀量分別在2.87 kg～3.04 kg、0.82kg～0.85 kg、4.57 kg～4.87 kg;氮、磷、鉀素利用效率分別在32.93 kg～34.86 kg·kg-1、113.60 kg～121.28 kg·kg-1、20.56 kg～22.02 kg·kg-1;氮、磷、鉀素收獲指數(shù)分別在0.72～0.77

8、、0.64～0.67、0.095～0.112。
　　(5)稻茬小麥超高產(chǎn)群體整個生育期植株糖、氮含量及糖氮比的變化特征是，在越冬始期至拔節(jié)期具有較高的碳、氮營養(yǎng)和協(xié)調(diào)的碳氮比，孕穗期至開花期具有高可溶性糖、氮含量，花后具有高碳素積累量，成熟期糖氮比較低。稻茬小麥超高產(chǎn)栽培碳氮營養(yǎng)的診斷指標:孕穗期、開花期、乳熟期及成熟期植株糖含量分別在14.56％～16.78％、14.52％～16.82％、10.59％～11.23％、1.62％～

9、1.76％，氮含量分別在1.55％～1.64％、1.47％～1.57％、1.28％～1.30％、1.15％～1.20％，糖氮比分別在9.37～10.25、9.80～10.69、8.29～8.77、1.41～1.48。
　　(6)研究了稻茬小麥超高產(chǎn)群體劍葉光合與衰老特性，表明超高產(chǎn)群體花后劍葉SPAD值、凈光合速率及活性氧保護酶（POD、CAT及SOD）活性均高于高產(chǎn)群體，MDA含量低于高產(chǎn)群體，在籽粒灌漿成熟期（花后14天至28

10、天）差異更為明顯。超高產(chǎn)群體在籽粒灌漿期劍葉具有SPAD值及光合速率衰減速率慢、POD、CAT及SOD酶活性高和MDA含量低的特性。
　　(7)初步提出了稻茬小麥超高產(chǎn)關(guān)鍵栽培技術(shù)組合:基本苗225×104·hm-2、施氮量210 kg·hm-2、氮肥比例為基肥∶壯蘗肥∶拔節(jié)肥∶穗肥3∶1∶3∶3、劍葉露尖追氮組合不同氣候年型均實現(xiàn)超高產(chǎn)，為超高產(chǎn)最佳密肥組合;基本苗150×104·hm-2，施氮量262.5 kg·hm-2、氮肥

11、比例3∶1∶3∶3、孕穗期追氮及基本苗225×104·hm-2、施氮量262.5 kg·hm-2、氮肥比例3∶1∶3∶3、劍葉露尖或孕穗期追氮組合在正常氣候年型可實現(xiàn)超高產(chǎn)。
　　在此基礎(chǔ)上構(gòu)建形成了稻茬小麥超高產(chǎn)栽培技術(shù)體系:11月1日前后播種，基本苗宜在225×104·hm-2，條播，行距30 cm，播深3～5 cm;施氮量宜在210 kg·hm-2，施磷量宜在126 kg·hm-2，施鉀量宜126 kg·hm-2，基肥∶壯蘗

12、肥∶拔節(jié)肥∶穗肥采用3∶1∶3∶3，基肥于播種前施用，壯蘗肥于4葉期施用，拔節(jié)肥于葉齡余數(shù)2.5時施用，穗肥于劍葉露尖或孕穗期施用，磷、鉀肥50％基施，50％于葉齡余數(shù)2.5時追施。
　　(8)評價了本試驗稻茬小麥超高產(chǎn)條件下的氮素利用率、品質(zhì)及經(jīng)濟效益特征，表明超高產(chǎn)最佳密肥組合（基本苗225×104·hm-2、施氮量210 kg·hm-2、氮肥比例3∶1∶3∶3、劍葉露尖追氮）具有高氮肥農(nóng)學效率和氮肥當季利用率，且氮素利用效率