【摘要】：對作物群體產(chǎn)量優(yōu)化、個體競爭能力和競爭策略之間的關(guān)系研究正受到學(xué)術(shù)界的重視。2016-2018年冬小麥生長季,在北方冬麥區(qū)北京順義、甘肅平?jīng)龊秃幽下尻柸齻�地點(diǎn)四個環(huán)境中開展田間大尺度(2.4×5m種植小區(qū))的冬小麥(Triticum aestivum5L.)品種間競爭試驗(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(北京順義)、西平1號(甘肅平?jīng)?和洛旱2號(河南洛陽)一起,在3個地點(diǎn)開展品種間競爭與產(chǎn)量群體優(yōu)勢關(guān)系的研究。大田試驗(yàn)設(shè)2個密度: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,即對照品種與中麥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,即個體植株與最近四個鄰體完全相同(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)、甘肅平?jīng)?2016-2017,2017-2018/西平1號)和河南洛陽(2016-2017/洛旱2號),單播中麥17m的籽粒產(chǎn)量分別為3m1m,6083,6010和m77m5kg5ha~(-1);其中對照品種的籽粒產(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比對照品種在4個環(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)量優(yōu)勢。(2)用相對籽粒產(chǎn)量(混播籽粒產(chǎn)量/單播籽粒產(chǎn)量)衡量品種競爭能力發(fā)現(xiàn),兩個密度條件下北京順義(2016-2017)和甘肅平?jīng)?2016-2017,2017-2018)中麥17m的競爭能力弱于對照品種京冬8號和西平1號,而在河南洛陽(2016-2017)中麥17m的競爭能力強(qiáng)于對照品種洛旱2號。可見,河南洛陽(2016-2017)中麥17m通過強(qiáng)化競爭能力形成群體產(chǎn)量優(yōu)勢,而在其它三個環(huán)境中通過降低競爭能力形成群體產(chǎn)量優(yōu)勢。(3)隨著最近的四個鄰體完全相同(4/4)、一半相同(2/4)到完全不同(0/4)的過渡過程中,對照品種和中麥17m的產(chǎn)量發(fā)生相反的變化趨勢;即中麥17m的籽粒產(chǎn)量逐漸下降,而對照品種(京東8號和西平1號)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)的兩個密度條件下均發(fā)現(xiàn)上述趨勢。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,而對照品種(洛旱2號)的籽粒產(chǎn)量逐漸下降。(4)光競爭條件下,植物通過縱向和橫向的“避蔭”策略以及“耐蔭”策略參與植株個體競爭能力的調(diào)節(jié)。中麥17m單播時,株高在4個環(huán)境中均低于對照品種。隨著最近的四個鄰體完全相同(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(對照品種),即強(qiáng)化橫向“避蔭”策略;而對照品種洛旱2號響應(yīng)鄰體時單株有效穗數(shù)趨勢相反。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(對照品種),即弱化橫向“避蔭”策略,而對照品種(京冬8號和西平1號)響應(yīng)鄰體時單株有效穗數(shù)趨勢相反。競爭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,而對照品種保持不變或逐漸下降。河南洛陽中麥17m和洛旱2號表現(xiàn)出相反的趨勢。光競爭條件下,中麥17m和對照品種縱向和橫向的“避蔭”以及“耐蔭”策略的分化在兩個密度水平上呈現(xiàn)類似趨勢。綜上,通過對北方冬麥區(qū)產(chǎn)量差異的冬小麥品種的作物群體產(chǎn)量、個體競爭能力和光競爭策略之間復(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)量遵循降低個體競爭能力的軌跡,這是中麥17m形成群體產(chǎn)量優(yōu)勢的主要原因。而在河南洛陽,中麥17m形成群體產(chǎn)量優(yōu)勢主要得益于強(qiáng)化個體競爭能力,增加作物的群體適應(yīng)性。由此可見,個體競爭能力太強(qiáng)容易導(dǎo)致個體之間過度競爭形成“公地的悲劇”,如京冬8號和西平1號;然而,過度弱化個體競爭能力導(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。在光競爭策略方面,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體競爭能力最大限度避免“公地的悲劇”,形成群體產(chǎn)量優(yōu)勢。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)化個體競爭能力,也形成了群體產(chǎn)量優(yōu)勢。
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S512.1
【圖文】：
圖 1-15 5 中國小麥種植區(qū)劃圖[11]爭的概念被和農(nóng)田生產(chǎn)中，很多植株聚集在一起相互競爭有為研究植物間相互作用的主要內(nèi)容，對植株形態(tài)構(gòu)態(tài)和生活史多個方面都會產(chǎn)生重要影響[13]。達(dá)爾文差異是自然進(jìn)化的主要驅(qū)動力[14-1 ]，進(jìn)而影響群落間競爭的研究歷來已久，都試圖給競爭下一個恰當(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 年對競爭的概念進(jìn)行了一些是個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)小麥品種間競爭與產(chǎn)量群體優(yōu)勢第二章 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：
2726141
