作物栽培学课程论文

作物栽培学课程论文姓名：专业班级：完成时间：2015.06.20不同种植密度与小麦产量的最优组合摘 要：合理密植是小麦生产中构建合理群体结构、夺取高产的重要栽培措施。分析了种植密度对小麦产量及其构成的影响。分析表明：种植密度对小麦产量有显著性的影响。种植密度的调整可以有效协调小麦单位面积穗数与穗粒数、千粒重的关系，进而获取高产的最优组合。关键词：种植密度；产量；最优组合小麦是我国的主要粮食作物。小麦要获得高产，种植密度是影响小麦产量形成的重要因素，对小麦不同生育时期的群体结构有显著性影响，进而决定小麦群体对光能利用水平、干物质生产能力和籽粒产量的高低。许多研究发现，不同的栽培措施（密度、播期、施肥量、施肥期等）和品种都对灌浆特性有显著的影响，进而影响最终的粒重和产量。本文研究在生态条件下不同种植密度对山农23号的粒重及产量的影响，以期为当地冬小麦高产栽培提供参考。小麦的籽粒产量是单位面积的穗数、穗粒数和千粒重等农艺性状和生理性状的综合表现。探讨种植密度与产量及其构成因素的关系以及各构成因素之间的关系一直是农学家研究工作的重要领域。从早期着重提高单位面积穗数的“增穗增产”，到“稳定穗数、主攻大穗”的最大乘积理论［1］，到依靠分蘖提高分蘖率和单位面积穗数，促进群体苗、株、穗、粒的合理发展［2］，再到“小（群体）、壮（个体）、高（积累）”［3］，农学家通过种植密度调整小麦产量和群体质量的思路在不断发生变化。为此，笔者对前人在种植密度对小麦产量与群体质量影响研究方面的成果进行综述，以期为进一步提高小麦产量和群体质量提供依据。1种植密度与小麦产量及其构成要素1种植密度与小麦籽粒产量如何通过种植密度的调整，为小麦创造一个个体生长健壮、群体适宜的群体结构获得高产一直是农业研究的重点［4-8］。本次试验是在山东农业大学高产攻关田种植山农23号，根据不同密度划分为16的区域，从而获得其最后产量。低密度条件下小麦群体较小，增加密度可以增加小麦群体对光能、土地等资源的利用率，单位面积穗数增多，虽然穗粒数和千粒重会有所降低，但穗数的增产效果远超过穗粒数和千粒重降低造成的产量损失，小麦产量呈现上升趋势。当种植密度达到一定水平之后，小麦群体质量开始恶化，个体生长受到严重影响，单位面积穗数增产不足以抵消千粒重、穗粒数的减产程度，造成产量降低。生产中借助产量随种植密度的变化规律可选取小麦的最宜种植密度以获得最高产，但最宜密度随品种［9］、播期、土壤以及其他栽培管理措施的不同而不同。同时，也有学者对小麦的密度效应提出了不同的看法：小麦在一定播种范围内的产量变化不明显，播量低也可以获得较高的产量。他们认为分蘖特性和植株可塑性使小麦在不同播量水平条件下都可以获取高产。播量小、基本苗少时，主茎上生长出更多分蘖增加穗数，同时，小麦植株更加健壮，穗数和千粒重也较大；播种量大时，穗数较多，但由于群体质量差，灌浆速率低，导致粒重下降，使产量保持在一定范围之内［10-12］。2种植密度与小麦产量构成要素单位面积穗数、穗粒数、千粒重合称为小麦产量构成三因素。如何协调产量三因素之间的关系一直是育种者最关心的问题之一。不同生态类型区穗粒数多、穗粒重重、千粒重重的小麦仍是育种的首选［13］。单位面积产量=单位面积穗数X穗粒数X千粒重，三个因素中任何一个因素的变化都会引起产量的变化，只有使公顷穗数、穗粒数、千粒重三者乘积达到最大值，产量三因素协调发展才能获得高产［14］。1.2.2.1亩穗数单位面积穗数的多少是构成产量的首要因素，是品种群体状况的反应。在三个构成因素中，穗数是自动调节能力、对产量补偿能力最强的因素。关于亩穗数的多少，各学者的观点不尽相同。单位面积穗数的多少是构成产量的首要因素，是基因型群体和冠层结构状况反映的一个重要指标，高产育种重点应放在主攻穗数上［15］。张明益［16］经过连续10年的观察分析，认为在产量三因素中对产量影响最大的是有效穗，要想提高单产，必须增加有效穗数。方正［17］等对16块高产田分析认为，多穗型品种仍是超高产的主体，但应注意重视提高茎杆的强度，增强抗倒伏能力。张娟［18］分析认为，穗数在超高产条件下增产潜力并不太大，但要想获得高产，必须要保证足够的穗数，无论在何种产量水平下，根据品种特性和栽培条件缺点与其相适应的穗数都应当是首先考虑的问题。史民芳［19］研究认为，产量构成因素与产量间的相关性大小的顺序为：穗数＞千粒重＞穗粒数，穗数是高产育种中决定产量的主导因子。陈化榜［20］认为，亩穗数多引起的产量构成因素之间的制约关系，给粒数、粒重的改良也带来了很大的难度，同时这类品种倒伏的可能性也大。黄承彦［21］认为，多穗型和中间型品种较易获得高产稳产。徐沛然等［22］对92个高产鉴定圃品系的调查结果表明，产量超过9000kg/hm2的品系中，67.4%的品系属于中间类型，大穗型和多穗型品系分别占16.3%。许为钢等［23］以52个高产基因型为材料，对9750〜10500kg/hm2的产量构成因素进行了最优化模式研究，结果表明公顷穗数、穗粒数、千粒重分别为570万、43粒、41.7g的概率最高，达到43.5%。陈荣振［24］研究认为，超高产育种应在现有高产品种的基础上适当减低穗数。由瑞丽［25］研究认为，依靠多穗，获得超高产水平难度加大，依靠大穗多粒夺高产是超高产育种的重要途径。1.2.2.2穗粒数穗粒数是决定单位面积产量的重要因素，也是高产育种的重要指标之一。国内外许多研究表明，在小麦品种产量构成因素的遗传改良中，穗粒数显著增力加［26］-［27］oKirby指出，小麦产量的提高大部分源于单位面积内粒数的增多，而这主要由于每穗粒数的增多。杨亮等［28］认为小麦的穗粒数有较大提高的潜力，增加穗粒数应当主要增加每小穗的粒数，结实小穗数与穗粒数、单穗重均为显著正相关，说明通过增加结实小穗数来提高单穗重是可行的。隋新霞［29］研究认为，主穗粒数的广义遗传力、狭义遗传力均较高，传递给后代的能力较强可以进行早代选择；黄承彦［30］认为，在稳定单位面积穗数的基础上进一步提高产量，穗粒数和千粒重分别提高到40粒和45g左右可能是比较理想和容易实现的产量构成模式。方亮等［31］研究表明，产量与穗粒数呈显著正相关，说明穗粒数对进一步提高产量十分重要。1.2.2.3千粒重粒重的遗传力较每穗粒数为高，是一个在育种早代选择中较为有效的性状。杨亮［28］认为，千粒重的广义遗传力相对较低，传递给后代的能力也低，易受环境和栽培条件的影响，千粒重的狭义遗传力均较高，说明它们的加性遗传方差所占比例较大，主要受加性基因控制，能稳定地遗传给后代，可在早代进行选择。赵双宁［32］等指出，在产量水平较高的情况下，穗粒重对产量的作用大于单位面积穗数。中国农业科学院作物品种研究所对全国2000多份小麦品种（系）研究表明，在我国小麦品种更替过程中，提高粒重对提高产量起了重要作用：50年代初平均千粒重为31.4g，80年代达到了42.0g，增长33.8%［33］。粒重与品质也有关联，大量研究表明，千粒重与沉淀值、面团形成时间、面包体积、面包总评分呈极显著负相关，与蛋白质含量和单位蛋白质含量的面包体积的相关系数虽未达显著水平但也都是负相关［34］。王小明［35］认为，千粒重与单株产量呈显著正相关。陈华萍等［36］研究指出千粒重与单株产量简单相关。2.材料与方法试验于2014.10~2015.06这大半年在山东农业大学高产试验田进行。所用小麦品种为山农23号由山东农业大学农学院提供。1试验设计试验小区形状为长方形，区间试验分为A、B、C、D四处理，每个处理分为四个区域，其中B「D］基本苗均为10万/亩。每个处理各自小区的行距皆相同，即A2、A3、A4行距相同，为16.7cm,A处理为18行，B处理14行，C处理12行，D处理10行。2测定项目与方法测量产量及其构成因素是亩穗数、穗粒数和千粒重。人工测量不同时期的亩穗数2.3数据统计日期2014.12.092015.04.082015.05.102015.05.252015.05.25类型田茎数（个/田）田茎数（个/田）亩穗数（个/亩）穗粒数（个）千粒重（g）A1261607.88333753413345044.4A2357167.19072313453274944.4A3443077.59820853493195044.4A4506914.111128303672845544.4B1227425.75304003053116044.4B2309330.65724583598316044.4B33551586059493426965444.4B4518717.56090654361594744.4C1201343.44233552720145844.4C2284681.44433563080154944.4C3341350.46060303026825044.4C4437358.26106973960204644.4D1114450.23850192833485044.4D2223344.54272442833484844.4D3304459.74539123055715044.4D44333554650233211275044.4各区产量因素调查结果与分析由上述数据可知，各处理内的四个小区产量相近，而不同处理之间产量有明显差异，考虑到人工计数有一定的误差，因此可以看出A、B两处理产量相近，故因此可知B处理为最佳播种处理。小麦所用品种均为山农23号，因此，穗粒数基本一样，千粒重也完全一致。由此可见，种植密度对小麦产量有显著性的影响。结论与展望种植密度调整是生产上小麦群体结构、产量结构调整的重要手段，人们对其调控机理和规律已经有了一定的认识。通过种植密度的调整可以有效控制小麦群体结构，使单位面积穗数与穗粒数、千粒重的关系相互协调，进而获得高产。但由于这些认识均是在一定地域、品种、土壤、气候及栽培技术条件下获得，使研究结果具有一定的局限性，普适性较差，甚至是矛盾的结论。如何与时俱进地将先进的科学技术和理论方法运用到农业研究中来，解决农业研究广适性差、定性不定量的问题，成为今后研究的重要方向。参考文献凌启鸿.水稻群体质量理论与实践[M].北京：中国农业出版社,1995.冯浔,杨文华，等.冬小麦主茎叶数变化及分蘖规律研究[J].新疆农业科学,1995(4)：143-146.⑶凌启鸿，张洪程,，等.小麦“小群体、壮个体、高积累”高产栽培途径的研究[J].江苏农学院学报,1983(02).[4]田奇卓，刘万代.冬小麦超高产栽培群，个体发展动态指标的研究[J].作物学报,1998,24(6)：859-864.⑸由海霞.不同密度小麦群体的光合作用特性研究[J].中国农学通报,2005,21(4)：162-165.⑹刘丽平，胡焕焕，等.行距配置和密度对冬小麦品种河农822群体质量及产量的影响[J].华北农学报,2008,23(2)：125-131.⑺毕常锐，白志英，等.种植密度对小麦群体光能资源利用的调控效应[J].华北农学报,2010,25(5)：171-176.⑻董树亭.高产冬小麦群体光合能力与产量关系的研究[J]•作物学报,1991,17(6)：461-469.曹倩,贺明荣，等.密度、氮肥互作对小麦产量及氮素利用效率的影响[J].植物营养与肥料学报,2011(4)：815-822.张保军，冯佰利.杂种小麦产量的密度效应及光合产物分配规律研究[J].麦类作物,1998,18(3):39-41.陈清林.播期和种植密度对泛麦8号产量的影响[J].河北农业科学,2011,15(1):8-10.王萍，陶丹，等.品种、播期和密度对冬小麦生育期和产量的影响[J].沈阳农业大学学报,1999,30(6)：602-605.王小明，刘春生，等.不同生态类型区小麦种质资源经济性状的相关性研究[J].安徽农学通报.2008,14(24)：21-23冯家春，邓贺明，等.黄淮南部小麦高产品种产量三要素及选择模式探讨[J].安徽农业科学,2006,34(1)：73-74高翔.小麦高产品种分蘖特性与成穗规律的研究[J].西北农业学报,1994,3(4):17张明益.浅析小麦分蘖成穗限制因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