灌水和施钾量对小麦产量和抗倒性的影响
为明确灌水和施钾量对河北平原节水栽培条件下高产冬小麦产量形成和抗倒伏性能的影响，以冬小麦强筋品种藁优2018为材料，于2015-2016年度在河北农业大学清苑试验站进行了灌水次数（全生育期灌0、1、2水，每次灌水60 mm，分别用W0、W1、W2表示）和施钾量（K2O0、75、150和225 kg·hm-2，分别用K0、K75、K150和K225表示）的二因素随机区组试验。生育期间测定了群体总茎（穗）数、干物质积累量、光合性能、与抗倒伏有关的茎秆形态性状、钾素积累动态、水分利用效率和产量性状。主要结果如下: 1.小麦群体总茎（穗）数和干物质积累量均随灌水次数和施钾量的增加而递增。不同灌水次数比较，拔节至开花期W1和W2的群体总茎（穗）数和干物质积累量显著高于W0，W1与W2之间差异不显著，成熟期3个灌水水平的差异显著。成穗率表现为W2显著高于W1和W0，经济系数随灌水次数增加显著增加。不同施钾量比较，冬前和起身期K75、K150和K225的群体总茎（穗）数、干物质积累量显著高于K0，其他生育时期K225、K150显著高于K75、K0，但K225与K150的差异不显著。成穗率随施钾量增加而降低，K0显著高于其他施钾水平，4个施钾水平之间经济系数的差异不显著。 2.随灌水次数增加，小麦开花后包括旗叶的顶部4片叶的叶绿素SPAD值、旗叶的蒸腾速率、气孔导度和光合速率提高，灌浆后期旗叶高叶绿素含量、高光合速率的持续时间延长，且下降越缓慢。随施钾量增多，开花后各时期的叶绿素含量和上述光合作用参数均逐渐提高，且灌浆后期叶绿素含量、光合速率下降越缓慢。不同灌水次数和施钾量处理的胞间CO2浓度却随生育进程缓慢提高，不同灌水处理间差异显著，而施钾处理间的差异显著性有所不同。 3.随灌水次数增加，小麦株高、重心高度、茎秆基部2个节间的单位长度干重、直径、机械强度和抗倒指数均显著增加，而茎秆基部2个节间的干物质输出率随灌水次数增加显著下降。随施钾量增加，小麦株高和重心高度显著增高，茎秆直径、机械强度、抗倒指数、基部2个节间的茎秆壁厚度和单位长度干重均显著增加，K225、K150显著高于K75、K0，但K225与K150的差异不显著。茎秆抗倒指数与茎秆基部第1、2节间的单位长度干重、直径、茎秆壁厚度、机械强度呈极显著正相关，与株高、重心高度也呈极显著正相关。 4.小麦钾素积累量随生育进程逐渐增加，起身前积累较缓慢，拔节期开始快速积累，开花期达到最大值，之后有所下降。从拔节期开始W2和W1显著高于W0，K225、K150显著高于K75、K0。不同处理的地上部各器官中钾的积累量和分配率均以茎秆中较高，并随着生育进程逐渐降低和转移。起身期至拔节期钾的阶段吸收量最高，吸收速率高峰出现在拔节期至孕穗期。随灌水次数增加，拔节期以后各时期的钾积累量和吸钾速率均显著提高。不同施钾量间不同生育时期钾积累量的差异显著性不同，从冬前至开花期吸钾速率的差异显著，表现为K225＞ K150＞K75＞K0，开花以后除K0以外各处理的吸收量均为负值。 5.小麦籽粒灌浆速率呈单峰曲线变化，开花后灌浆速率持续提高，W0在开花后21 d、W1和W2在开花后28 d达到最大值后均快速下降。不同灌水次数的灌浆速率变化趋势不同，开花后21d内W0的灌浆速率较高，21d后W1和W2的灌浆速率较高。小麦粒重变化呈“S”形曲线，开花后28 d内增长迅速，以W0增长最快，表现为W0＞ W1＞ W2，但开花28 d后W0的粒重增长缓慢，W1和W2粒重增加较快。不同施钾量之间变化规律相同，随着施钾量增加灌浆速率加快，粒重增加，但差异均不显著。 6.随灌水次数增加，小麦的穗长增长，总小穗数和结实小穗数增加，不孕小穗数减少，其中W2和W1均与W0差异显著，但W2与W1的差异不显著。籽粒产量和3个产量构成因素也都随灌水次数增加而显著增加。随施钾量增加，穗长、总小穗数和结实小穗数增加，而不孕小穗数减少，且4个施钾量之间不同程度地差异显著。籽粒产量和3个产量构成因素也都随施钾量增加而增加，即表现为K225＞K150＞K75＞K0，但4个施钾量之间的千粒重差异不显著，K225与K150之间的穗数、穗粒数和籽粒产量差异不显著。 7.随灌水次数增加，小麦的总耗水量显著增加，但降水量和土壤贮水消耗量在总耗水量中所占的比例显著下降。W2的灌溉水生产效率显著低于W1，但降水、土壤水生产效率和总的水分生产效率都随灌水次数增加显著提高。不同施钾量水平间的耗水量和土壤水占总耗水量的比例差异不显著，而灌溉水、降水和土壤水生产效率及总的水分生产效率都随施钾量增加而提高，且除土壤水生产效率以外均不同程度地差异显著，说明不同施钾量之间水分生产效率的差异主要是由于籽粒产量之间的差异引起。 综合以上研究结果，在河北平原高产栽培条件下，春季在拔节期和扬花期灌2次水，施用K2O150kg·hm-2，有利于旗叶保持较高的旗叶叶绿素含量和光合速率，增加光合产物的积累;提高植株的吸钾速率，增加茎秆基部第1和第2节间的直径和秆壁厚度，增强茎秆机械强度和显著提高抗倒指数，从而实现小麦高产和钾肥高效。
冬小麦;灌水次数;施钾量;抗倒性;籽粒产量
河北农业大学
硕士
作物栽培学与耕作学
李雁鸣;王红光
2017
中文
S512.11
60
2018-05-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）