【摘 要】
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穗容量不足是限制四川小麦高产的关键因素,为探究四川丘陵旱地不同穗型冬小麦分蘖成穗特性及调控措施,本试验于2017-2019年连续两个小麦季采用二因素裂区试验设计,以不同栽培管理措施(优化栽培管理和常规栽培管理)为主区,以不同穗型品种(大穗型川麦104和多穗型川农16)为副区,并在优化栽培管理措施下设置15N同位素示踪微区试验,系统研究了群体和个体茎蘖动态、主茎与分蘖干物质积累与转运、碳氮代谢差异、
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穗容量不足是限制四川小麦高产的关键因素,为探究四川丘陵旱地不同穗型冬小麦分蘖成穗特性及调控措施,本试验于2017-2019年连续两个小麦季采用二因素裂区试验设计,以不同栽培管理措施(优化栽培管理和常规栽培管理)为主区,以不同穗型品种(大穗型川麦104和多穗型川农16)为副区,并在优化栽培管理措施下设置15N同位素示踪微区试验,系统研究了群体和个体茎蘖动态、主茎与分蘖干物质积累与转运、碳氮代谢差异、产量及产量构成等。主要研究结果如下:1、川麦104较川农16有效分蘖发生速率低10.2%,单株分蘖力低14.8%,成穗率低4个百分点;开花和成熟期群体干物质积累量分别高9.9%和9.8%,主茎干物质分别高29.9%和14.3%,有效分蘖干物质分别低16.7%和12.1%;成熟期主茎N含量和NSC含量分别较川农16高4.7%和2.9%,分蘖无显著差异;最终川麦104有效穗较川农16低11.6%,但穗粒数和千粒重更高,湿润年份(2018-2019年度)和干旱年份(2017-2018年度)分别较川农16增产5.0%和19.7%。通径分析表明,有效穗是限制两种穗型小麦产量提升的关键因子。2、相比常规栽培管理,优化栽培管理有效分蘖持续时间缩短2 d,有效分蘖发生速率提高66.2%,尤其是第一、第二叶位分蘖发生率增加,单株分蘖力和最大茎蘖数分别增加42.6%和24.7%,2018-2019年度拔节期T1、T2叶位分蘖叶龄达到4.5和3.6;拔节期、开花期、成熟期群体干物质积累量增加59.0%、15.9%和16.1%,分蘖干物质占比从30%提高到40%以上,主茎干物质对籽粒的贡献率提高4.6-7.3个百分点,分蘖提高4.7-6.7个百分点;拔节期分蘖N含量较常规栽培增加10.2%,NSC含量增加17.1%,开花期主茎N含量增加4.7%,NSC含量增加11.6%,成熟期整株、主茎和分蘖N含量和NSC含量均显著高于常规栽培;栽培管理措施与品种互作效应显著,湿润年份(2018-2019年度)主茎和分蘖产量分别增加30.1%和31.3%,收获指数从常规栽培的0.44增加到优化栽培的0.47。3、优化栽培管理下川麦104 13C标记后1 d同化物总量较川农16高6.1%,成熟期主茎13C同化物积累量高10.9%,有效分蘖13C同化物较川农16高3.8%;优化栽培管理下川麦104对底肥氮素的吸收量较川农16低8.9%,对追肥氮素和土壤氮素的吸收量分别较川农16高11.8%和10.1%,其中主茎对底肥氮和追肥氮的积累量均显著高于川农16,分蘖对底肥氮和追肥氮的吸收量均较川农16低;两种穗型小麦积累的氮素73.3%-74.6%来自土壤氮,25.4%-26.7%来自肥料氮,其中平均11.0%来自底肥氮,15.0%来自追肥氮,对追肥氮的利用率均显著高于底肥氮。4、年份、栽培措施和品种互作效应显著,优化栽培管理下在湿润年份(2018-2019年度)川麦104最大茎蘖数接近800×104 hm-2、有效穗达471×104 hm-2(主茎穗:分蘖穗=1.1:1)、产量达9284 kg hm-2(主茎产量:分蘖产量=6:4),实现旱地小麦有效穗突破450×104hm-2、单产突破9000 kg hm-2,表现出大穗型小麦有效穗受环境和栽培措施调控大、增产潜力大的特点。研究认为,在丘陵旱地背景下,有效穗是制约小麦产量提升的关键因子。秋闲季秸秆覆盖结合适期早播配合增施干猪粪形成的优化栽培管理,可充分发挥系统优势,激发小麦的分蘖潜能,增加干物质积累,促进小麦植株养分吸收调节碳氮平衡,促进分蘖成穗而增产,是适合于四川丘陵旱地持续高产稳产的栽培管理措施,配合大穗型小麦增产效果更优。
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