冬小麥夏大豆種群分布與水分利用關(guān)系研究.pdf

1、2006年～2008年，在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)實(shí)驗(yàn)站，以冬小麥、夏大豆兩種不同類型作物為供試材料，在相同種植密度條件下，通過調(diào)整作物的行株距，設(shè)置不同的種群分布類型，探討了種群分布影響水分利用的狀況及其在生產(chǎn)中的價(jià)值。試驗(yàn)在大田條件下進(jìn)行，夏大豆在3.09×105株/hm2密度下，設(shè)置5個(gè)處理，即行距×株距分別為18cm×18cm(A)，27cm×12cm(B)，36cm×9cm(C)，45cm×7.2cm(D)，54cm×6cm(E)。冬

2、小麥在2.04×106株/hm2密度下，設(shè)置行距×株距分別為7cm×7cm(A)，14cm×3.5cn(B)，24.5cm×2cm(C)，49cm×1cm(D)4個(gè)種群分布類型，每個(gè)種群分布類型設(shè)4種灌溉處理：整個(gè)生育期內(nèi)不灌溉，灌拔節(jié)水，灌拔節(jié)和抽穗水，灌拔節(jié)、抽穗和灌漿水(每次灌水量相同，均為0.60m3)。研究表明，種群分布能明顯影響作物的產(chǎn)量和水分利用效率，有效改善作物的群體發(fā)育動(dòng)態(tài)、生理生態(tài)特性及耗水規(guī)律，具體結(jié)果如下：

3、 1.種群分布對(duì)群體發(fā)育動(dòng)態(tài)的影響夏大豆試驗(yàn)中，A、B處理的葉面積指數(shù)(LAI)和總干物質(zhì)積累量顯著高于其他處理；A、B處理的豆莢積累量比E處理分別高4.73％和3.88％，達(dá)顯著差異。 冬小麥試驗(yàn)中，A、B處理的種群數(shù)量前期增長(zhǎng)快，中期數(shù)量大、下降快，收獲時(shí)穗數(shù)多，C、D處理則呈相反的變化趨勢(shì)。隨著行距增大，LAI和干物質(zhì)積累量逐漸降低，其中，B處理比D處理分別高43.8％和39.8％，達(dá)顯著差異。灌溉也能明顯影響群體發(fā)育動(dòng)

4、態(tài)，但其影響程度低于種群分布；隨著灌溉量的增多，群體單莖數(shù)、LAI和干物質(zhì)總量顯著升高。 2.種群分布對(duì)農(nóng)田小氣侯效應(yīng)的影響隨著行距加大，冬小麥農(nóng)田的PAR透射率逐漸增多，PAR截獲率和RUE呈下降的趨勢(shì)；灌溉不僅提高了冬小麥的RUE，與種群分布間還存在互作效應(yīng)。與其他處理相比，A、B處理顯著降低了湍流熱通量和土壤熱通量，增加了潛熱通量；灌溉可進(jìn)一步改善近地面的農(nóng)田小氣候狀況，降低了株間溫度，增加了田間濕度。相關(guān)分析表明，近地面

5、空氣溫、濕度和土壤溫度分別與湍流熱通量、潛熱通量和土壤熱通量呈顯著或極顯著正相關(guān)(R=0.978*，0.908*，0.998**)。 3.種群分布對(duì)葉片生理特性的影響種群分布相對(duì)均勻的A、B處理能有效改善葉片相對(duì)含水量、水勢(shì)和滲透勢(shì)等葉片水分生理指標(biāo)，提高冬小麥旗葉光合速率和熒光特性，從而維持較好的葉片持水能力和生理功能。灌溉也能明顯影響葉片生理指標(biāo)，隨著灌溉量的增多，葉片含水量、水勢(shì)、滲透勢(shì)和光合、熒光性能等顯著升高。

6、 4.種群分布和灌溉與農(nóng)田耗水規(guī)律的關(guān)系夏大豆種群的土壤水分含量間無顯著差異，農(nóng)田總蒸散量以A處理為最低，其他處理間也無顯著差異。隨著行距增大，夏大豆種群的WUE逐漸降低，其中，A、B處理比E處理分別高21.9％和22.5％，達(dá)極顯著差異。 隨著行距增大和灌溉量增多，冬小麥種群的棵間蒸發(fā)強(qiáng)度逐漸增大。A、B處理能夠提高0～30cm土層的水分含量，降低30cm以下深層土壤含水量，呈“上高下低”的趨勢(shì)。除播種至拔節(jié)期外，A、B處理的

7、階段耗水量和耗水強(qiáng)度顯著高于其他處理，使其總蒸散量提高。A、B處理的土壤水變化量顯著高于其他處理，這是其總蒸散量升高的主要原因。 冬小麥種群分布間WI厄表現(xiàn)為B>A>C>D，其中，B處理比D處理高11.6％，達(dá)顯著差異。試驗(yàn)還表明，灌溉能提高冬小麥的土壤水分含量和總蒸散量，降低WUE。種群分布和灌溉都可以影響冬小麥的WUE，二者不僅存在單獨(dú)作用，還存在交互效應(yīng)。 5.種群分布與產(chǎn)量、WUE及RUE的關(guān)系夏大豆、冬小麥種群

8、的產(chǎn)量均以B處理為最高，其次為A、C處理，D或E處理最低，即作物產(chǎn)量隨著種群的均勻性變差而顯著降低。導(dǎo)致產(chǎn)量降低的直接原因是單株有效莢數(shù)及粒數(shù)的下降(夏大豆)或穗數(shù)的顯著減少(冬小麥)。夏大豆、冬小麥的WUE與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)(R=0.997**，0.995**)，由此表明，夏大豆試驗(yàn)以B處理為最優(yōu)的田間配置。 研究還表明，隨著灌溉量的增多，冬小麥的產(chǎn)量和RUE逐漸升高，WUE卻顯著降低，在灌2水(拔節(jié)-抽穗水)條件下，各處理