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行距配置作为极易推广实现的栽培措施,在我国当前复杂的生态、生产环境条件下,对我国能够尽快达成小麦高产高效生产的目标有着极其重要的研究意义。本研究在河南农业大学许昌校区大田生产试验条件下,以不同氮效率基因型小麦品种矮抗58(高氮低效)、西农509(低氮低效)、豫麦49-198(低氮高效)和周麦27(高氮高效)为研究材料,设A1(12cm∶24cm)、A2(12cm∶12cm∶12cm∶24cm)、A3(13cm∶20cm)和A4(20cm等行距)四种不同行距配置。系统的研究了不同行距配置下不同氮效率基因型小麦的氮效率、麦田微环境、光合特性以及衰老进程的影响。主要试验结果如下:
1.不同氮效率基因型小麦对于不同行距配置处理的响应不同,氮低效品种矮抗58在A2处理中有更大的籽粒氮含量,而两个氮高效品种籽粒氮含量却均在A2处理中达到最低。由于亩穗数显著高于其他行距配置,各氮效率基因型品种产量均在A2模式中达到最高。
2.不同行距配置对麦田微环境的影响不同,氮低效品种矮抗58和西农509在A4和A2行距配置下有较好的冠层光截获量。冠层光截获量随时间推移而改变,在A2行距配置下中午12时后对比12时之前会有光截获量的激增。在各行距配置模式下,不同氮效率品种的冠层空气温度均表现为两个氮高效品种(豫麦49-198与周麦27)高于两个氮低效品种(西农509与矮抗58),而冠层空气湿度刚好相反。冠层CO2浓度在各个品种间均表现为,A4模式与A2模式中的小麦冠层CO2显著高于其他两种行距配置。A1行距配置下各品种小麦行间的土壤温度均高于其他行距配置,氮高效品种的群体行间温度均低于氮低效型小麦。
3.各氮效率基因型品种均在A2模式下叶面积指数达到最大,A1处理中氮低效基因型品品种叶面积指数远高于氮高效品种。对于高氮效率基因型品种豫麦49-198来说,在A2行距配置下花后21天后直到成熟期阶段,旗叶SPAD值显著高于其他行距处理。对于两个氮低效品种来说旗叶净光合速率A3和A4处理高于A1和A2处理,对两种氮高效基因型小麦来说A2处理中小麦旗叶的净光合速率均大于其他三种行距配置处理。豫麦49-198在A2处理下小麦旗叶气孔导度高于其他处理,而对于两个氮低效品种情况相反,A2中的小麦植株旗叶气孔导度最小,高氮高效型品种周麦27则呈现出A3>A4>A2>A1的情况
4.各氮效率基因型品种小麦的衰老特性在不同行距配置下表现不同,各品种小麦旗叶在A2和A4模式下比A1和A3更能保持SOD活性,花后14天时2模式下西农509的SOD活性比A3高出5.29%,氮高效品种周麦27在A2模式下SOD活性以15.08%的幅度高于A3模式。开花至花后7d期间A3模式下各品种小麦旗叶POD含量上升速度最快。花后7d至成熟期间,A3模式的各品种小麦旗叶POD活性又会以超过其它三种模式的速度迅速下降。A2模式能使花后7d至成熟期间各品种小麦POD活性保持较高水平。A1模式在小麦灌浆前期可以使氮低效基因型品种CAT活性达到更高的程度,但是在14d至成熟期间会加速小麦衰老,而A2模式可以使高氮效基因型品种小麦达到更高的旗叶CAT活性,且在后期会减缓各基因型品种小麦CAT活性下降速度,延缓衰老。对氮低效品种矮抗58和西农509来说,在A4模式下旗叶MDA含量会在成熟期达到最大值,并分别以19.04%和16.93%的幅度高于A2模式下的成熟期MDA含量,表明A4模式会中各品种旗叶MDA含量将会在花后14天后迅速累积,加速小麦的衰老进程,而A2模式可以抑制各品种旗叶中MDA的生成,延缓衰老,延长籽粒灌浆时间。
1.不同氮效率基因型小麦对于不同行距配置处理的响应不同,氮低效品种矮抗58在A2处理中有更大的籽粒氮含量,而两个氮高效品种籽粒氮含量却均在A2处理中达到最低。由于亩穗数显著高于其他行距配置,各氮效率基因型品种产量均在A2模式中达到最高。
2.不同行距配置对麦田微环境的影响不同,氮低效品种矮抗58和西农509在A4和A2行距配置下有较好的冠层光截获量。冠层光截获量随时间推移而改变,在A2行距配置下中午12时后对比12时之前会有光截获量的激增。在各行距配置模式下,不同氮效率品种的冠层空气温度均表现为两个氮高效品种(豫麦49-198与周麦27)高于两个氮低效品种(西农509与矮抗58),而冠层空气湿度刚好相反。冠层CO2浓度在各个品种间均表现为,A4模式与A2模式中的小麦冠层CO2显著高于其他两种行距配置。A1行距配置下各品种小麦行间的土壤温度均高于其他行距配置,氮高效品种的群体行间温度均低于氮低效型小麦。
3.各氮效率基因型品种均在A2模式下叶面积指数达到最大,A1处理中氮低效基因型品品种叶面积指数远高于氮高效品种。对于高氮效率基因型品种豫麦49-198来说,在A2行距配置下花后21天后直到成熟期阶段,旗叶SPAD值显著高于其他行距处理。对于两个氮低效品种来说旗叶净光合速率A3和A4处理高于A1和A2处理,对两种氮高效基因型小麦来说A2处理中小麦旗叶的净光合速率均大于其他三种行距配置处理。豫麦49-198在A2处理下小麦旗叶气孔导度高于其他处理,而对于两个氮低效品种情况相反,A2中的小麦植株旗叶气孔导度最小,高氮高效型品种周麦27则呈现出A3>A4>A2>A1的情况
4.各氮效率基因型品种小麦的衰老特性在不同行距配置下表现不同,各品种小麦旗叶在A2和A4模式下比A1和A3更能保持SOD活性,花后14天时2模式下西农509的SOD活性比A3高出5.29%,氮高效品种周麦27在A2模式下SOD活性以15.08%的幅度高于A3模式。开花至花后7d期间A3模式下各品种小麦旗叶POD含量上升速度最快。花后7d至成熟期间,A3模式的各品种小麦旗叶POD活性又会以超过其它三种模式的速度迅速下降。A2模式能使花后7d至成熟期间各品种小麦POD活性保持较高水平。A1模式在小麦灌浆前期可以使氮低效基因型品种CAT活性达到更高的程度,但是在14d至成熟期间会加速小麦衰老,而A2模式可以使高氮效基因型品种小麦达到更高的旗叶CAT活性,且在后期会减缓各基因型品种小麦CAT活性下降速度,延缓衰老。对氮低效品种矮抗58和西农509来说,在A4模式下旗叶MDA含量会在成熟期达到最大值,并分别以19.04%和16.93%的幅度高于A2模式下的成熟期MDA含量,表明A4模式会中各品种旗叶MDA含量将会在花后14天后迅速累积,加速小麦的衰老进程,而A2模式可以抑制各品种旗叶中MDA的生成,延缓衰老,延长籽粒灌浆时间。