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不同产量水平下小麦生长与养分指标变化规律研究【字数:7276】

2024-02-24 16:49编辑: www.jxszl.com景先生毕设
随着科学技术的不断发展,在小麦生长过程中无损监测生长及养分指标成为可能。而这些指标在不同产量水平的小麦群体中有规律性,具有研究意义。基于2009-2016年的小麦数据,通过小麦产量数据划分产量水平。研究中的生长指标包括叶面积指数(Leaf area index,LAI)和植株干物重(Plant Dry Matter,PDM),养分指标包括叶片氮积累量(Leaf Nitrogen Accumulation,LNA)、植株氮积累量(Plant Nitrogen Accumulation,PNA)和叶片氮分配指数。主要研究不同产量水平下各指标随累积生长度日(Accumulated Growing Degree Days,AGDD)的变化特征,及随产量水平的变化规律和定量关系。本研究旨在为实时调控小麦各生长时期长势,最终达到目标产量提供一定的理论基础,但在分析过程中存在一些不足,有待进一步改进和完善。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言3
1材料与方法4
1.1研究思路4
1.2数据情况4
1.3数据分析4
2结果与分析5
2.1产量水平划分5
2.2不同品种、产量水平下小麦生长指标变化趋势5
2.2.1叶面积指数(LAI)变化特征5
2.2.2植株干物重(PDM)变化特征7
2.3不同品种、产量水平下小麦养分指标变化趋势8
2.3.1叶片氮积累量(LNA)变化特征8
2.3.2植株氮积累量(PNA)变化特征9
2.3.3叶片氮分配指数变化特征10
2.4相关性分析11
3结论与讨论11
致谢13
参考文献14
不同产量水平下小麦生长与养分指标变化规律研究
引言
小麦是世界上种植面积第二大的粮食作物,约40%的人以小麦为主食[1]。小麦产量的提高对于社会稳定和国家发展有着重要的意义。氮素是作物生长发育的必需元素,是合成蛋白质、核酸、叶绿素等植物生长发育所需的有机化合物的重要组成成分[ *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ¥351916072
2]。在小麦的生长发育过程中,氮肥的施用可有效提高产量和改善籽粒品质,合理施氮可以协调小麦产量和品质的关系,达到高产优质的生产目标[3]。在过去的几十年里,我国小麦产量的提高多以氮素的过度施用保证作物的营养充足,造成资源浪费和生态环境破坏。近年来,习主席总书记提出“两减一增”的国家宏观计划,为科学施氮,建立系统的氮肥管理方法,提供了政策的支持。
随着科学技术的不断发展,实时监测氮素水平成为可能。邓美华[4]利用土壤氮素有效性指标估算平均适宜施氮量,Fink等[5]根据土壤与植株分析结果进行氮肥推荐,Klaring[6]则以不同生育期作物对氮的吸收量为基准确定适宜施氮量。崔振岭等基于九次试验,在全国范围内设立了121个站点,以此探究施氮量、籽粒产量、氮浓度和潜在氮损失之间的关系,并确立了中国冬小麦生产的籽粒和秸秆氮浓度[7]。这些研究表明作物氮素的相关指标一直得到重视,研究不同产量水平下小麦的氮素指标变化具有重要意义。
氮素对小麦生长发育十分重要,与作物的生长指标和产量的多少息息相关。适宜的氮肥管理模式是增加粮食产量的主要策略之一[8]。王旭等[9]分析指出,中国主要小麦产区施肥水平明显提高,但增产效果差异显著,合理施肥,提高氮肥养分效率是各区域小麦增产的重要措施。而氮素是小麦生长过程中需求量最大且必需的元素,其用量多少直接影响小麦产量和生产成本[10]。肖轶娆等[11]研究结果表明,随着施氮量的增加,冬小麦产量出现先增加后减少的趋势,施用氮肥明显增加了小麦产量,但氮肥的施用量超过一定阈值时小麦产量出现下降趋势。另外,小麦产量的多少与氮肥施用的时期也有关[12]。庞亨辉等[13]研究表明,在低产水平氮肥以底肥一次施入;在中产水平,基肥占氮肥总量50%~70%,追肥占30%~50%;在高产水平应该前氮后移,基肥用量减少到30%~50%,追肥的比例增加到50%~70%。党建友等[14]研究表明,施氮对小麦增产效果显著,且产量随底施氮肥比例的升高呈先升后降趋势。而崔振岭等[15]研究指出,土壤硝态氮含量超过72kg/hm(030cm土壤深度,播种前),175kg/hm(090cm土壤深度,拔节期)时补充氮肥不能提高冬小麦产量。李焕春[16]通过不同时期对小麦施用不同类型的氮肥,得到该小麦品种适宜氮肥类型和施氮时期;吴良泉[17]通过整理分析田间试验数据,研究了肥料种类以及不同配比对小麦产量的影响,表明“大配方,小调整”区域配肥技术能提高小麦产量。党建有等[14]则研究了秸杆还田模式下施氮模式的改变对小麦生长发育的影响。这些研究表明小麦生长与养分指标在不同产量水平下是不同的,且有一定的规律。
因此,研究不同产量水平下小麦生长和养分指标的变化规律是有必要的,能为实时调控小麦长势提供理论依据,将小麦的各指标调控到相应的水平,从而实现小麦高产的目标。
1 材料与方法
1.1 研究思路
本研究基于20092016年的小麦数据,通过小麦产量数据划分产量水平。研究中的生长指标包括叶面积指数(Leaf area index,LAI)和植株干物重(Plant Dry Matter,PDM),养分指标包括叶片氮积累量(Leaf Nitrogen Accumulation,LNA)、植株氮积累量(Plant Nitrogen Accumulation,PNA)和叶片氮分配指数。主要研究不同产量水平下各指标随累积生长度日(Accumulated Growing Degree Days,AGDD)的变化特征,及随产量水平的变化规律和定量关系。据此得出不同产量水平下小麦生长与养分指标的变化规律,从而可以通过小麦的实时长势来预测小麦产量,以便做出及时的调整来调控小麦产量,达到预期产量目标。
1.2 数据情况
小麦数据情况见表1。
小麦叶面积指数(LAI)通过各生长时期利用LAI3000(LiCor, Inr, Lincoln, NE)测量得到。植株干物重(PDM)和氮积累量(NA)通过各生长时期内破坏性取样,在实验室内测量获得。
各地气温数据来源于相关气象网站,具体包括每日的最高气温和最低气温。
累积生长度日(AGDD)是一定时期内每日平均温度与发育基点温度差值的累积值,单位为℃d。当差值为负时,当天生长度日记作0,计算公式如下:

其中,tmax和tmin分别为当日最高温度和最低温度,tbase为小麦开始生理活动的最低温度,这里取0℃。
1.3 数据分析
利用Microsoft Excel 2013(Microsoft Corporation, Redmond, Washington, USA)和SPSS25.0(SPSS Inc., Chicago, Illinois, USA)软件进行数据统计分析。

原文链接:http://www.jxszl.com/swgc/smkx/561109.html