苏中稻茬小麦高光效群体构建的密肥调控途径研究

【作者】 王妍； 朱敏； 郭文善；

【机构】 扬州大学江苏省作物遗传生理国家重点实验室培育点/粮食作物现代产业技术协同创新中心扬州大学小麦研究中心；

【摘要】 【研究背景】光合作用是作物产量形成的基础,光合效率的高低与作物光合产物的积累、产量潜力的发挥密切相关,合理的群体结构有利于小麦的群体光能利用及光合产物的分配。位于长江中下游麦区的苏中地区,光、温、水等自然条件优越,但稻茬小麦产量水平难以获得实质性突破,其原因除了水稻茬口独特的生态环境和自然灾害（旱,涝等）给小麦的生长发育与耕作带来不利影响外,一些传统的栽培方式不能有效地构建高光效群体,导致光能利用率低,也在很大程度上阻碍着产量潜力的发挥。合理密植及运筹氮肥可改善小麦群体结构及光合特性,提高光能利用率,为小麦高产奠定基础。【材料与方法】试验于2018-2019年度在扬州大学小麦研究中心仪征试验田进行,选用扬麦23为供试材料,设置3个密度水平(150、225和300万?hm^-2)、3个施氮量水平(210、270和330 kg hm^-2)和3种氮肥运筹（5:1:2:2、7:1:2:0和3:1:3:3）的组合试验,于11月3日播种,按当地高产栽培管理。通过聚类分析的方法,研究了不同小麦群体光能利用、花后物质积累和转运的差异,筛选出高光效群体,提出构建高光效群体的最佳栽培技术。【结果与分析】以对产量贡献率较大的光合物质生产、积累及转运指标代替原始指标,对稻茬小麦产量、收获指数、花后干物质积累量和总光合势进行聚类分析,将所有群体划分为高光效、中等光效和低光效群体,高光效群体产量较中等光效群体高21.14%,较低光效群体高21.74%,中等光效群体与低光效群体间差异不显著;总光合势较中等光效群体高13.78%,较低光效群体高39.12%,差异均达显著性水平;花后干物质积累量较中等光效群体和高光效群体分别高18.72%和25.33%,中等光效群体与低光效群体间差异不显著;收获指数较中等光效群体高11.51%,与低光效群体差异不显著。本试验条件下的低光效群体虽具有较高的收获指数,但光合物质生产与积累不足,低积累下的高转运使得产量无法提高;中等光效群体在全生育期内具有较高的光合势,但后期叶面积衰减加快,减弱了小麦的花后光合生产能力,降低了花后干物质积累,同时光合产物的转运低下,因此产量难以提高。结合小麦开花期和乳熟期的群体透光率分析,高光效群体分别为6.73%和8.36%,显著低于中等光效和低光效群体,光能截获率较高。【结论】综合考虑小麦产量及光合物质生产积累与转运水平,本研究条件下,扬麦23在密度为300万?hm^-2、氮肥总量为330 kg hm^-2及5:1:2:2这一氮肥运筹条件下,光能利用主要特征指标值表现较优,花后光合物质积累突出,建议作为扬麦23在该地区实现高光效群体构建的栽培方式。更多还原