不同时期遮阴对小麦花后干物质积累与产量的影响

:弱光是长江中下游地区小麦生长主要逆境之一。本研究利用大田试验,以扬麦158和扬辐麦4号(Triticum aestivum L.)为材料,研究了拔节至开花期轻度(70%光照)和重度(50%光照)及花后轻度遮阴(70%光照)对小麦花后干物质积累分配及产量形成的影响。结果表明,不同时期遮阴均显著降低了小麦籽粒产量,但开花前后轻度遮阴处理间产量无显著差异。拔节至开花阶段遮阴主要降低了穗粒数,而花后遮阴降低了千粒重。遮阴对扬麦158籽粒产量的影响较扬辐麦4号小。拔节至开花阶段遮阴提高了小麦上3叶叶面积和叶片干物质积累量,但降低了比叶重。遮阴降低了开花期及花后干物质积累量。相关分析表明,小麦籽粒产量与开花期干物质积累量及花后干物质运转量和运转率显著正相关,而与花后干物质积累量相关不显著。因此,拔节至开花期遮阴降低了穗粒数及花前干物质积累,导致产量降低,而花后遮阴降低了干物质积累,从而影响粒重和产量。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
1 材料与方法 2
1.1 试验设计 2
1.2 测定内容与方法 2
1.2.1 产量和产量构成因素 2
1.2.2 叶面积和比叶重 2
1.2.3 干物质积累与分配 2
1.2.4 花后干物质运转 3
1.3 数据分析 3
2 结果与分析 3
2.1 产量和产量构成因素 3
2.2 叶面积和比叶重 3
2.3 干物质积累和分配 4
2.4 花后干物质运转 5
2.5 花后干物质积累运转与产量的关系 5
3 讨论 6
4 结论 8
致谢 8
参考文献 8
不同时期遮阴对小麦花后干物质积累与产量的影响
引言
小麦是我国最重要的粮食作物之一,小麦产量的高低对保证我国粮食安全具有重要作用。小麦光合作用的能量来源于太阳能,通过一系列能量转化过程将太阳能转化成体内的化学能以干物质的形式储存起来,所以光照对小麦产量的形成有着重要的影响。黄
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淮海麦区和长江中下游麦区(30~42°N)是我国的粮食主产区,超过70%的小麦面积和产量分布在这里[1]。然而由于该区近年来的气候变化以及其种植方式,使得小麦生产中存在的弱光现象对小麦产量产生了直接的影响。弱光是长江中下游麦区和黄淮海麦区林麦间作系统中的主要逆境之一[2],且长江中下游地区太阳辐射的持续下降也给此区的小麦生产带来不利影响[35]。目前国内外就弱光逆境对作物的影响多通过遮光来研究[5]。已有研究的遮光多为大强度(50~100%)、短期(小于30天)处理,而林麦间作系统中的弱光及全球气候变化带来的弱光对小麦生长影响的时期较长且强度相对较低[6],现有研究不能够很好的揭示我国长江中下游麦区弱光现状对作物生产影响的机理[7];目前,弱光对蔬菜及园艺植物生理性状的影响己经有了较为系统的研究[3],而对大田作物特别是小麦生产影响的研究较少,且己有研究多集中在干物质生产以及籽粒品质等方面[5, 8],从小麦产量方面入手研究少见报导。本试验在小麦不同生育阶段设计遮阴处理,研究不同时期遮阴对小麦产量的影响,以期为小麦逆境高产栽培提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验设计
大田试验于2013~2014年在江浦农学实验站进行,供试品种为:扬麦158和扬辐麦4号,设置拔节期至开花开花期遮光30%(T1)、拔节期至开花期遮光50%(T2)和开花期至成熟期遮光30%(T3)3遮光处理,以不遮阴小麦为对照(CK),遮阴处理用遮阳网置于冠层上方1m处,保证冠层通风良好,冠层光照为晴天自然光照的70%和50%(遮去冠层上部自然光强的30%和50%)。小区面积2×3=6 m2,随机区组设计,3次重复。全生育期施纯氮225 kg hm2,氮肥分两次施入,基追比(基肥?拔节肥)1:1。磷肥(P2O5)和钾肥(K2O)各150 kg hm2作基肥一次性施入。基本苗1.8×106 hm2,2013年10月28日播种,其余管理措施同大田高产栽培。
1.2 测定内容与方法
1.2.1 产量和产量构成因素
成熟期每小区1m双行计算穗数,实收1m2计产。自然晒干后称重为籽粒产量。同时每小区取50穗考察穗粒数和千粒重。
1.2.2 叶面积和比叶重
开花期每小区取10单茎,按旗叶、倒2叶、倒3叶分开,测定各叶位叶面积,再对整株叶片进行称重,计算单株叶面积。比叶重(SLW)=叶片干重/叶面积。
1.2.3 干物质积累与分配
开花期选择同一天开花、大小均匀的穗子挂牌,分别于开花期和成熟期取样,每次取10个单茎,按旗叶、余叶、茎鞘、穗轴(含颖壳)、籽粒等器官分样,105℃下杀青30min,80℃烘至恒重,称干重。
1.2.4 花后干物质运转
营养器官开花前贮藏干物质转运量(g stem1)=开花期干重成熟期营养器官干重;
营养器官开花前贮藏干物质转运率(%)=花前贮藏干物质转运量/开花期干重×100;
花前干物质转运量对籽粒的贡献率(%)=花前贮藏干物质转运量/成熟期籽粒干重×100;
花后干物质积累量(g stem1)=成熟期总干重开花期干重;
花后干物质积累对籽粒贡献率(%)=花后干物质积累量/成熟期籽粒干重×100。
1.3 数据分析
采用Windows Excel和SPSS(Statistical Package for the Social Science)统计软件对试验数据进行方差分析和显著性检验。
2 结果与分析
2.1 产量和产量构成因素
不同生育时期遮阴对籽粒产量及穗粒数和千粒重均有极显著的影响,但对穗数的影响较小(表1)。与对照相比,两品种在遮阴处理下产量均显著降低,且以拔节至开花期遮阴50%处理产量最低,而拔节至开花期(T1)和开花至成熟期(T3)处理间产量无明显差异。两品种相比,拔节至开花期50%遮阴处理(T2)扬辐麦4号的产量降低程度较扬麦158更大。拔节至开花期不同程度的遮阴(T1、T2)显著降低了穗粒数,以T2处理降低更多;对千粒重的影响因品种而异,扬麦158千粒重与对照无显著差异,而扬辐麦4号表现为显著降低。开花至成熟期遮阴(T3)显著降低了千粒重,对穗粒数无显著影响。上述结果表明,拔节至开花期遮阴降低了穗粒数、而开花至成熟期降低了千粒重,从而降低了产量,扬麦158扬辐麦4号具有更强的耐弱光能力。
表1不同时期遮阴对小麦产量和产量构成因素的影响
Table1 Effects of shading during different periods on grain yield and components in wheat
品种
Cultivar
处理
Treatment
穗数
Spikes (×104 hm2)
穗粒数
Kernels per spike
千粒重
1000kernel weight (g)

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