稻茬小麥超高產群體形成機理與調控.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控建立不同產量水平群體，探索稻茬小麥超高產群體(9100 kg～9400 kg·hm-2)產量結構及群體形成特征及其與高產群體（8200 kg～8500kg·hm-2）間的差異，分析超高產群體形成的營養(yǎng)物質積累、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、對籽粒產量和品質及經濟效益影響角度評價稻茬小麥超高產關鍵栽培技

2、術的可行性與實用性，以期明確稻茬小麥超高產栽培的關鍵技術組合，為長江中下游流域稻麥輪作區(qū)小麥大面積高產及超高產應用提供理論與技術支撐。主要結果如下:
　　(1)兩年試驗結果一致表明，稻茬小麥超高產群體穗數、每穗粒數及千粒重均高于高產群體，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，在此基礎上主攻每穗粒數與千粒重，使三者協調增加。揚麥20品種超高產產量構成指標為穗數515±20×104·hm-2、每穗粒數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群體群體質量指標特征，要求莖蘗結構動態(tài)合理，越冬始期莖蘗數是最終穗數值的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積累量，擴大花后干物質積累量是超高產群體的物質基礎，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，花后干物質積累量對產量的貢獻率約為90％，經濟系數0.4左右。
　　(3)稻茬小麥超高產群體養(yǎng)分積累特征與高產群體相比，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、后氮素轉運量較高，花后磷素及鉀素轉運量適宜。超高產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與高產群體差異均不顯著。
　　(4)研究提出了稻茬小麥超高產栽培礦質營養(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、鉀素收獲指數分別在0.72～0.77

8、、0.64～0.67、0.095～0.112。
　　(5)稻茬小麥超高產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)和協調的碳氮比，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群體劍葉光合與衰老特性，表明超高產群體花后劍葉SPAD值、凈光合速率及活性氧保護酶（POD、CAT及SOD）活性均高于高產群體，MDA含量低于高產群體，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關鍵栽培技術組合: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超高產，為超高產最佳密肥組合;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超高產。
　　在此基礎上構建形成了稻茬小麥超高產栽培技術體系: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2.5時追施。
　　(8)評價了本試驗稻茬小麥超高產條件下的氮素利用率、品質及經濟效益特征，表明超高產最佳密肥組合（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）具有高氮肥農學效率和氮肥當季利用率，且氮素利用效率