冬小麥多品種間作對群體生長特性及產(chǎn)量的影響.pdf

1、作物多品種混種具有減輕病蟲害、穩(wěn)產(chǎn)和增產(chǎn)的作用，而且可以充分利用環(huán)境資源（光照、水分和養(yǎng)分），是一種潛在的可以提高作物群體產(chǎn)量的栽培技術。但到目前為止該技術還沒有大規(guī)模應用到小麥生產(chǎn)中。為解決該技術在小麥生產(chǎn)中存在的理論與實踐難題，本研究以當前生育期接近的主播冬小麥品種為試驗材料，于2014-2016年兩個冬小麥生長季在西北農(nóng)林科技大學斗口試驗站設置三個試驗對冬小麥間作技術開展系統(tǒng)深入的研究。首先，分析品種多樣性與冬小麥群體生物量和籽粒

2、產(chǎn)量間的關系，以及品種多樣性與群體水分利用效率間的關系，探討品種多樣性在小麥生產(chǎn)中應用的可行性;其次，從組合品種間相互作用的角度著手，分析不同株高品種競爭能力差異及與產(chǎn)量間的關系;最后，結合組合品種性狀差異、群體組成特征，進一步分析組合群體增產(chǎn)的機理，篩選出適宜在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上推廣的增產(chǎn)組合。以期為冬小麥多品種間作在生產(chǎn)中的應用提供科學依據(jù)。主要研究結果如下:
　　1.多樣性理論在冬小麥生產(chǎn)中可有效促進作物產(chǎn)量和生物量增加。冬小麥多品

3、種間作群體籽粒產(chǎn)量增幅隨品種多樣性的增加先增加后降低，2014年增幅分別為3.85％(2L)、2.59％(4L)、3.02％(8L)和3.60％(16L)，2015年增幅均達顯著水平(P＜0.05)，分別為18.99％(2L)、19.80％(4L)、24.54％(8L)和19.79％(16L);地上生物量增幅隨品種多樣性的增加逐漸升高，2014年增幅分別為0.08％(2L)、0.08％(4L)、1.40％(8L)和4.11％(16L)，

4、2015年增幅均達顯著水平(P＜0.05)，分別為16.05％(2L)、22.52％(4L)、22.67％(8L)和23.08％(16L)。
　　2.增加品種多樣性能增大冬小麥根系生物量和根冠比，提高群體淺層土壤含水量和根系在深層土壤的分布，顯著提高群體水分利用效率(P＜0.05)，水分利用效率隨品種多樣性的增加而增加，2014年和2015年籽粒水分利用效率提高4.32％-6.84％和19.42％-26.25％，地上千物質(zhì)水分利用

5、效率提高1.64％-7.45％和16.47％-27.92％。
　　3.不同株高冬小麥間作組合群體中高位品種競爭能力比低位品種強，高位品種相對地上生物量大于1，低位品種相對地上生物量小于1;品種株高差越大，高位品種競爭能力越強，低位品種競爭能力越弱。組合群體中高位品種穗粒數(shù)、千粒重、籽粒產(chǎn)量和生物量隨其競爭能力的增強而增大;株高互補的兩個品種間作，無論高位品種還是低位品種，穗數(shù)均呈現(xiàn)增加的趨勢。
　　4.不同株高品種間作使高位

6、品種根系生物量增加，相對根系生物量大于1，根冠比減小，根在表層土中的分布增多，從而促進高位品種地上部生長更旺盛;低位品種根系生物量沒有減少，相對根系生物量接近1，根冠比增大，根在深層土壤中的分布增多，彌補了低位品種在淺層土壤中的競爭劣勢，保證低位品種在組合群體中能正常生長。
　　5.增產(chǎn)組合構成特征包括:不同株高品種組合，高稈品種株型為松散型;株高沒有差異的品種組合，株型搭配為松散型和緊湊型。濮麥9號和矮抗58(PM9-AK58)

7、組合間作群體籽粒增產(chǎn)幅度最大且最穩(wěn)定，兩年增產(chǎn)幅度分別為7.08％和27.92％，是最適宜在生產(chǎn)上推廣的組合。PM9-AK58組合特征是:高矮桿品種組合，株高差為15cm左右，且兩個品種均為松散大葉型。
　　6.組合群體增產(chǎn)機理:增產(chǎn)組合品種地下部和地上部均存在互補效應，群體具有更多的根系生物量，更大的根冠比，更高的水分利用效率;此外增產(chǎn)組合群體冠層能截獲更多的光輻射，具有更大的旗葉面積和SPAD值，旗葉凈光合速率更高，促進積累更

8、多的干物質(zhì)，有利于充分灌漿，因而提高了群體穗粒數(shù)和收獲指數(shù)，獲得更高的產(chǎn)量。
　　以上研究結果表明，增加品種多樣性可以增加冬小麥群體產(chǎn)量，提高群體水分利用效率;不同株高冬小麥品種間作時，高稈品種有效利用地上空間優(yōu)勢和表層土壤水分，促進其充分發(fā)揮競爭優(yōu)勢，矮稈品種能高效利用深層土壤水分和養(yǎng)分，能彌補其在淺層土壤中的競爭劣勢;高稈松散型品種與矮稈品種間作，株高無差異的松散型與緊湊型品種間作均能增加群體產(chǎn)量。在干旱少雨冬小麥生產(chǎn)區(qū)，多品