【摘要】：對(duì)作物群體產(chǎn)量?jī)?yōu)化、個(gè)體競(jìng)爭(zhēng)能力和競(jìng)爭(zhēng)策略之間的關(guān)系研究正受到學(xué)術(shù)界的重視。2016-2018年冬小麥生長(zhǎng)季,在北方冬麥區(qū)北京順義、甘肅平?jīng)龊秃幽下尻柸齻�(gè)地點(diǎn)四個(gè)環(huán)境中開展田間大尺度(2.4×5m種植小區(qū))的冬小麥(Triticum aestivum5L.)品種間競(jìng)爭(zhēng)試驗(yàn)。本研究選取新育成的高產(chǎn)品種中麥17m,同三地主栽品種京冬8號(hào)(北京順義)、西平1號(hào)(甘肅平?jīng)?和洛旱2號(hào)(河南洛陽)一起,在3個(gè)地點(diǎn)開展品種間競(jìng)爭(zhēng)與產(chǎn)量群體優(yōu)勢(shì)關(guān)系的研究。大田試驗(yàn)設(shè)2個(gè)密度:當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)的播種密度和1.2倍當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)密度,采用de5Wit替代試驗(yàn)設(shè)計(jì),即對(duì)照品種與中麥17m的種子數(shù)量分別以3:0,2:1,1:2,0:3比例播種。通過網(wǎng)格定位均勻播種,確定小麥植株的位置,產(chǎn)生三種不同的植株鄰體關(guān)系,即個(gè)體植株與最近四個(gè)鄰體完全相同(4/4)、一半相同(2/4)和完全不同(0/4)。試驗(yàn)的主要結(jié)果如下:(1)在當(dāng)?shù)夭シN密度條件下,在北京順義(2016-2017/京冬8號(hào))、甘肅平?jīng)?2016-2017,2017-2018/西平1號(hào))和河南洛陽(2016-2017/洛旱2號(hào)),單播中麥17m的籽粒產(chǎn)量分別為3m1m,6083,6010和m77m5kg5ha~(-1);其中對(duì)照品種的籽粒產(chǎn)量分別為31mm,4270,m049和47m65kg5ha~(-1)。隨著種植密度的提高(120%當(dāng)?shù)孛芏?,4個(gè)環(huán)境中單播中麥17m的籽粒產(chǎn)量分別為4022,6421,m241和49425kg5ha~(-1),對(duì)照品種的籽粒產(chǎn)量分別為2928,4479,4983和46m45kg5ha~(-1)。在當(dāng)?shù)孛芏葪l件下,中麥17m比對(duì)照品種在4個(gè)環(huán)境中分別增產(chǎn)11.4%,42.m%,19.0%和21.4%;在120%當(dāng)?shù)孛芏葪l件下,分別增產(chǎn)37.4%,43.4%,m.2%和6.2%。由此可見,在北方冬麥區(qū)中麥17m具有明顯的群體產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)。(2)用相對(duì)籽粒產(chǎn)量(混播籽粒產(chǎn)量/單播籽粒產(chǎn)量)衡量品種競(jìng)爭(zhēng)能力發(fā)現(xiàn),兩個(gè)密度條件下北京順義(2016-2017)和甘肅平?jīng)?2016-2017,2017-2018)中麥17m的競(jìng)爭(zhēng)能力弱于對(duì)照品種京冬8號(hào)和西平1號(hào),而在河南洛陽(2016-2017)中麥17m的競(jìng)爭(zhēng)能力強(qiáng)于對(duì)照品種洛旱2號(hào)。可見,河南洛陽(2016-2017)中麥17m通過強(qiáng)化競(jìng)爭(zhēng)能力形成群體產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì),而在其它三個(gè)環(huán)境中通過降低競(jìng)爭(zhēng)能力形成群體產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)。(3)隨著最近的四個(gè)鄰體完全相同(4/4)、一半相同(2/4)到完全不同(0/4)的過渡過程中,對(duì)照品種和中麥17m的產(chǎn)量發(fā)生相反的變化趨勢(shì);即中麥17m的籽粒產(chǎn)量逐漸下降,而對(duì)照品種(京東8號(hào)和西平1號(hào))的籽粒產(chǎn)量逐漸上升。在北京順義(2016-2017)和甘肅平?jīng)?2016-2017,2017-2018)的兩個(gè)密度條件下均發(fā)現(xiàn)上述趨勢(shì)。而在河南洛陽(2016-2017),隨著差異鄰體數(shù)量的增加,中麥17m的籽粒產(chǎn)量逐漸上升,而對(duì)照品種(洛旱2號(hào))的籽粒產(chǎn)量逐漸下降。(4)光競(jìng)爭(zhēng)條件下,植物通過縱向和橫向的“避蔭”策略以及“耐蔭”策略參與植株個(gè)體競(jìng)爭(zhēng)能力的調(diào)節(jié)。中麥17m單播時(shí),株高在4個(gè)環(huán)境中均低于對(duì)照品種。隨著最近的四個(gè)鄰體完全相同(4/4)、一半相同(2/4)到完全不同(0/4)的過渡過程中,中麥17m株高逐漸增加,而對(duì)照品種株高保持不變或逐漸下降。可見,中麥17m通過增加株高響應(yīng)高桿鄰體(對(duì)照品種),即強(qiáng)化縱向“避蔭”策略。以單株有效穗數(shù)衡量冬小麥“避蔭”策略,在多數(shù)環(huán)境中,中麥17m單株有效穗數(shù)高于對(duì)照品種。河南洛陽(2016-2017)中麥17m通過增加單株有效穗數(shù)響應(yīng)高桿鄰體(對(duì)照品種),即強(qiáng)化橫向“避蔭”策略;而對(duì)照品種洛旱2號(hào)響應(yīng)鄰體時(shí)單株有效穗數(shù)趨勢(shì)相反。北京順義和甘肅平?jīng)鲋宣?7m通過降低單株有效穗數(shù)而響應(yīng)高桿鄰體(對(duì)照品種),即弱化橫向“避蔭”策略,而對(duì)照品種(京冬8號(hào)和西平1號(hào))響應(yīng)鄰體時(shí)單株有效穗數(shù)趨勢(shì)相反。競(jìng)爭(zhēng)條件下增加比葉面積是植株強(qiáng)化“耐蔭”策略的可塑性響應(yīng),隨著最近的四個(gè)鄰體完全相同(4/4)、一半相同(2/4)到完全不同(0/4)的過渡過程中,大多數(shù)情況下中麥17m比葉面積逐漸增加,而對(duì)照品種保持不變或逐漸下降。河南洛陽中麥17m和洛旱2號(hào)表現(xiàn)出相反的趨勢(shì)。光競(jìng)爭(zhēng)條件下,中麥17m和對(duì)照品種縱向和橫向的“避蔭”以及“耐蔭”策略的分化在兩個(gè)密度水平上呈現(xiàn)類似趨勢(shì)。綜上,通過對(duì)北方冬麥區(qū)產(chǎn)量差異的冬小麥品種的作物群體產(chǎn)量、個(gè)體競(jìng)爭(zhēng)能力和光競(jìng)爭(zhēng)策略之間復(fù)雜協(xié)調(diào)關(guān)系研究,發(fā)現(xiàn)北京順義(2016-2017)和甘肅平?jīng)?2016-2017,2017-2018)的大田試驗(yàn)支持優(yōu)化群體產(chǎn)量遵循降低個(gè)體競(jìng)爭(zhēng)能力的軌跡,這是中麥17m形成群體產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)的主要原因。而在河南洛陽,中麥17m形成群體產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)主要得益于強(qiáng)化個(gè)體競(jìng)爭(zhēng)能力,增加作物的群體適應(yīng)性。由此可見,個(gè)體競(jìng)爭(zhēng)能力太強(qiáng)容易導(dǎo)致個(gè)體之間過度競(jìng)爭(zhēng)形成“公地的悲劇”,如京冬8號(hào)和西平1號(hào);然而,過度弱化個(gè)體競(jìng)爭(zhēng)能力導(dǎo)致作物適應(yīng)性較差,反而不利于群體產(chǎn)量的形成,如洛旱2號(hào)。在光競(jìng)爭(zhēng)策略方面,北京順義和甘肅平?jīng)鲋宣?7m通過降低株高和比葉面積弱化個(gè)體競(jìng)爭(zhēng)能力最大限度避免“公地的悲劇”,形成群體產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)。而在河南洛陽地區(qū),中麥17m通過增加株高和單株有效穗數(shù)強(qiáng)化個(gè)體競(jìng)爭(zhēng)能力,也形成了群體產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)。
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S512.1
【圖文】：
圖 1-15 5 中國(guó)小麥種植區(qū)劃圖[11]爭(zhēng)的概念被和農(nóng)田生產(chǎn)中，很多植株聚集在一起相互競(jìng)爭(zhēng)有為研究植物間相互作用的主要內(nèi)容，對(duì)植株形態(tài)構(gòu)態(tài)和生活史多個(gè)方面都會(huì)產(chǎn)生重要影響[13]。達(dá)爾文差異是自然進(jìn)化的主要驅(qū)動(dòng)力[14-1 ]，進(jìn)而影響群落間競(jìng)爭(zhēng)的研究歷來已久，都試圖給競(jìng)爭(zhēng)下一個(gè)恰當(dāng) i e5 認(rèn)為位置上相互鄰近的植株共享光資源、水分]。隨后5 Beg 5 在 1 0 年對(duì)競(jìng)爭(zhēng)的概念進(jìn)行了一些是個(gè)體植株共存且共享資源有限，產(chǎn)生結(jié)果是降低[1 ]。這種現(xiàn)象很容易理解，如植株的個(gè)體大小隨著種存活和繁殖，即發(fā)生自疏[1 ]。
士學(xué)位論文 北方冬麥區(qū)小麥品種間競(jìng)爭(zhēng)與產(chǎn)量群體優(yōu)勢(shì)第二章 材料與方法點(diǎn) 年在北京順義、甘肅平?jīng)龊秃幽下尻栭_展第一年大平?jīng)鲋貜?fù)第一年試驗(yàn)（圖 2-1）。北京順義試驗(yàn)點(diǎn)位學(xué)院作物科學(xué)研究所順義基地（3 ° ′5N，11 °33′5E點(diǎn)位于甘肅省平?jīng)鍪修r(nóng)業(yè)科學(xué)院高平試驗(yàn)站（3 °30）；河南洛陽試驗(yàn)點(diǎn)位于河南省洛陽市河南科技大學(xué)12°42′5E，海拔 14 米）。
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本文編號(hào)：
2726141
