不同滴灌带配置对新疆春小麦产量形成及物质转运的影响研究开题报告

 2023-02-14 09:02

1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)

本课题的意义

新疆维吾尔族自治区地处西北内陆,是一个典型的干旱灌溉农区,水资源极其有限,是新疆农业发展最主要的限制因子。水分亏缺可直接影响植物的生理生化过程和植物形态结构,从而影响植物的正常生长、作物产量和品质。在水资源短缺的情况下,迫使人们重新调整农业生产的目标,建设节水、高效、防污的现代农业,实现农作物节水灌溉和优质高产的统一。大部分的新疆小麦种植区的滴灌模式都是关注在小麦产量方面,并没有充分结合优质专用小麦的生产与培育上,研究新疆不同生态区毛管配置滴灌形成的水旱交替环境对小麦水分利用状况及籽粒品质形成的影响,为新疆滴灌高产优质专用小麦栽培提供理论依据。

国内外研究概况

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2. 研究的基本内容和问题

研究目标:

研究新疆地区对春小麦滴灌节水的栽培生理,揭示不同管带配置方式对小麦生长发育及产量品质形成的规律,为小麦高产、优质和高效生产提供理论依据。

研究内容

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3. 研究的方法与方案

选取当地主栽品种,在大田中利用不同管带配置的滴灌模式研究小麦产量构成及其品质形成,以明确适合小麦产量和品质同步提高的栽培模式。采用生理生化、酶学技术,研究不同水势对小麦产量和品质形成的生理生化与分子机理。技术路线具体如下:


2、实验方案采用广泛应用的滴灌栽培模式研究适合小麦产量和品质稳步提高的最佳模式。滴管带布置分别为一管4行、5行、6行(分别表示为S1、S2、S3)。分别运用当地普遍采用的灌水模式,研究不同的滴管带配置对小麦植株生理性状以及籽粒品质形成的影响。供试品种为北疆地区主栽品种新春6号。试验采用随机区组设计,设置0、300kghm-2两个施氮水平,分别用N0、N20表示,氮肥为46的普通尿素。大田播种量700万粒hm-2,保苗550万株hm-2,小区面积12m2(3m4m),重复3次,各小区之间埋置50cm深的防渗膜,防止养分侧移。2015年4月1日人工条播,播量330kghm-2,近行小麦距离滴灌带为7.5cm,远行小麦距离滴灌带为22.5cm,小麦行距15cm,7月2日成熟收获。滴灌春小麦的灌溉系统采用1管4行、5行和6行的田间配置模式,滴管带为贴片内嵌式,滴头流量2.6Lh-1,滴头间距30cm。滴灌春小麦全生育期灌水4500m3hm-2,分6次灌溉,其中两叶一心期、生理拔节期和孕穗期分别灌水20,扬花期和乳熟初期分别灌水15,乳熟末期灌水10。氮肥20做基肥,其余80做追肥随水施入,其中两叶一心期施12,生理拔节期施32,孕穗期施16,扬花期施12,乳熟期施8。磷(P2O5)、钾(K2O)肥均做基肥一次性施入,施用量均为135 kghm-2。在不同管带配置距离滴管带不同处预置土壤水势仪插入孔,用来监测在滴灌过程中土壤水势的动态变化。其他田间管理按当地高产田进行。3、取样(1)土壤样品:播种前在整个试验地随机取5个样点采集土壤,用于土壤养分含量的测定,包括有机质、全氮、速效P2O5、速效K2O。分别于在苗期(大约4叶期时)、冬前、返青、拔节、孕穗、开花期、灌浆期、成熟期在距离滴管带不同距离取0-20cm、20-40cm和40-60cm土层土壤,用以测定土壤含水量,以及利用水势仪测定该土层土壤水势。(2)植株样品:在出苗期选择出苗均匀,生长一致的区域标定一米双行,每小区两个,作为测产区。在开花期选择开花一致的植株,每小区挂牌150株。此后每5天取一次穗子的鲜样,花后五天30穗, 花后十天20穗, 花后十五天15穗, 花后二十天10穗,后面取样均为十穗至成熟期。成熟期收获2kg左右籽粒用于品质测定。

二、可行性分析:选题合理,难度适宜,可操作性强。我国是一个水资源缺乏的国家,实施高效节水农业是中国农业走可持续发展的必由之路。水分是植物体的主要组成成分,水分不足直接影响植株的生理生化过程与形态结构,进而影响作物产量和品质。我国是水资源集约型国家,水资源十分紧缺,唯一能保证谷物生产的方法就是发展一种水分节约和高效利用的农业种植技术,同时新技术的运用也增加了可种植地域的面积。

试验条件设备完善,完全满足本试验的需求。依托的课题组一直在从事小麦抗逆性形成理论与抗逆稳产品质提高技术领域的研究,多年来积累了大量有关小麦水分逆境的资料和实践经验。所依托农业部作物生长调控重点开放实验室和农业部小麦区域技术创新中心,在国家重点学科、农业部重点学科和江苏省重中之重学科建设的支持下,拥有高水平的作物生理和生态实验室,实验室仪器先进、设施完善。

4. 研究创新点

利用滴灌小麦滴灌带布置模式,基于不同行距、毛管间距配置对于土壤水分分布、作物耗水规律、作物生长和产量等方面进行对新疆地区春小麦的滴灌节水栽培生理研究,揭示不同管带配置方式对小麦生长发育及产量品质形成的规律,为小麦高产、优质和高效生产提供理论依据。

5. 研究计划与进展

2015年7月-2015年10月,学习作物学相关课程和相关仪器的使用及实验方法,同时阅读文献资料,进行详细的试验设计;

2015年11月-2016年1月,根据阅读的中外文献资料,撰写文献综述;

2016年1月-2016年3月,进行相关试验及分析;

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