集雨种植模式下种植密度与行距配置对小麦茎秆糖积累及倒伏性能的影响OA北大核心CSTPCD

【目的】分析沟垄集雨种植模式下不同种植密度和行距配置对小麦茎秆碳水化合物积累和抗倒伏性能的影响,明确适应于小麦沟垄集雨种植合理的密度及行距,为进一步稳定和提升小麦产量提供理论依据。【方法】以北方旱区主栽小麦品种西农979为试验材料,于2019—2021年在集雨种植模式下设置两个密度(低密度:180万株/hm^(2);高密度:225万株/hm^(2))和两种行距处理(等行距:20 cm;非等行距:12.5 cm﹕35 cm﹕12.5 cm),分析不同密度和行距对小麦植株中下部叶片的净光合速率、茎秆非结构性碳水化合物和结构性碳水化合物含量、茎秆折断弯矩和倒伏指数以及籽粒产量的影响。【结果】集雨种植模式下提高种植密度,小麦植株中下部叶片(倒三叶、倒四叶、倒五叶)的净光合速率(Pn)、茎秆基部第二节间非结构性碳水化合物(葡萄糖、果糖、蔗糖)和结构性碳水化合物(半纤维素、纤维素)含量、茎秆折断弯矩均明显降低,茎秆倒伏指数显著增高;而高密度种植条件下非等行距处理可改变植株各指标,其中,相较于高种植密度+等行距处理,植株倒三叶、倒四叶、倒五叶Pn明显提高,增幅分别为7.7%—16.5%、5.3%—37.7%、11.9%—24.9%,茎秆葡萄糖、果糖、蔗糖含量分别提高了9.8%—15.0%、8.8%—27.4%、8.2%—41.1%,半纤维素、纤维素含量分别增加4.5%—19.8%、5.9%—31.2%,茎秆折断弯矩提高4.8%—17.3%,茎秆倒伏指数降低10.9%—25.9%,小麦产量亦显著提高了13.5%—15.2%。相关分析表明,小麦茎秆基部节间葡萄糖、果糖、蔗糖含量与半纤维素、纤维素含量呈极显著正相关;小麦茎秆非结构性碳水化合物、结构性碳水化合物与小麦植株中下部叶片Pn及茎秆折断弯矩呈显著正相关,而与倒伏指数呈极显著负相关。【结论】集雨种植模式下,通过非等行距种植调节群体空间分布,可有效提升小麦植株中下部叶片光合速率,促进茎秆糖类物质合成积累,增强小麦茎秆抗倒伏性能,进而降低小麦倒伏发生率,提高籽粒产量。