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      高產(chǎn)小麥，從總體上說(shuō)，是因?yàn)槠焚|(zhì)好，從單個(gè)方面說(shuō)，可以說(shuō)是很多因素的原因，要么是小麥抗自然災(zāi)害能力強(qiáng)，要么是小麥抗病害性強(qiáng)，下面我們借用葉面積測(cè)量?jī)x研究一下借用葉面積測(cè)定儀研究高產(chǎn)量小麥的葉面積特征。

     小麥葉片特征與小麥各部分器官的生長(zhǎng)發(fā)育密切相關(guān)。小麥葉面積的大小是群體結(jié)構(gòu)的主要因子。生產(chǎn)中，種植者常通過(guò)調(diào)節(jié)葉片發(fā)育動(dòng)態(tài)來(lái)營(yíng)造小麥高產(chǎn)群體。增加葉面積指數(shù)可明顯提高中低產(chǎn)麥田群體物質(zhì)生產(chǎn)力，但當(dāng)小麥產(chǎn)量提高到較高水平后，繼續(xù)增加群體葉面積數(shù)量往往導(dǎo)致小麥貪青、倒伏，最終減產(chǎn)。本研究擬探索在穩(wěn)定適宜的葉面積數(shù)量的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步改善小麥高產(chǎn)群體葉面積質(zhì)量及相應(yīng)的優(yōu)化技術(shù)途徑。

1.1　試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1.1　播種期試驗(yàn)

   　在兩地、兩種茬口下進(jìn)行，均以當(dāng)?shù)夭煌�茬口的最適播期為對(duì)照。①淮南(新洋農(nóng)場(chǎng))，1996年，早茬，設(shè)4個(gè)播種期：10月24日、11月4日(對(duì)照)、11月14日和11月24日。②淮北(東辛農(nóng)場(chǎng))，1995～1996年，早茬，設(shè)4個(gè)播種期：10月5日、10月15日(對(duì)照)、10月25日和11月5日；晚茬，設(shè)3個(gè)播種期：10月25日、11月5日(對(duì)照)和11月15日。試驗(yàn)均采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)4次，小區(qū)面積66m2。

1.1.2　密度試驗(yàn)

   　在兩地、兩個(gè)播種期下進(jìn)行，均以當(dāng)?shù)叵鄳?yīng)播期的最適基本苗為對(duì)照。①淮南(新洋農(nóng)場(chǎng))，1995～1996年，適播麥(10月24日播種)，設(shè)4個(gè)密度處理：每公頃150×104株、225×104株(對(duì)照)、300×104株和375×104株；晚播麥(11月24日播種)，設(shè)4個(gè)密度處理：每公頃405×104株、450×104株(對(duì)照)、495×104株和540×104株。②淮北(東辛農(nóng)場(chǎng))，1996年，適播麥(10月15日播種)，設(shè)4個(gè)密度處理：每公頃75×104株、150×104株(對(duì)照)、225×104株和300×104株；晚播麥(11月5日播種)，設(shè)4個(gè)密度處理：每公頃300×104株、450×104株(對(duì)照)、600×104株和750×104株。試驗(yàn)均采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)4次，小區(qū)面積66m2。

1.1.3　肥料比例試驗(yàn)

  　1995～1996年在東辛、新洋、南通農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行。①在總施氮量相同(270kg/hm2)的條件下，基、追肥比例設(shè)4個(gè)處理：2.5¨7.5、4.0¨6.0、5.5¨4.5和7.0¨3.0(對(duì)照)，其中，追肥中壯蘗肥與穗肥比例均為1¨3；基肥、壯蘗肥、穗肥(拔節(jié)肥)比例設(shè)4個(gè)處理：3.0¨1.5¨5.5、4.0¨1.5¨4.5、5.0¨1.5¨3.5和6.0¨1.5¨2.5(對(duì)照)。②在總氮量相同(225 kg/hm2)的條件下，N、P、K比例設(shè)5個(gè)處理：1.00¨0.23¨0.40(對(duì)照)、1.00¨0.46¨0.40、1.00¨0.69¨0.40、1.00¨0.46¨0.60和1.00¨0.46¨0.90。以上試驗(yàn)均采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)4次，小區(qū)面積66m2。

1.2　測(cè)定項(xiàng)目

     小麥分蘗、越冬、返青、拔節(jié)、孕穗、始花及成熟期，分別測(cè)定各處理群體莖蘗數(shù)、葉面積和干物重。小麥孕穗期測(cè)定：①活體葉面積儀測(cè)量有效葉面積，即小麥抽穗后產(chǎn)量形成關(guān)鍵時(shí)期功能葉面積；②手持葉面積儀測(cè)量無(wú)效葉面積，即不能抽穗形成產(chǎn)量的單莖上的葉片面積；③葉面積測(cè)量?jī)x測(cè)量高效葉面積，即小麥頂部3張葉片的面積；④葉面積儀測(cè)量低效葉面積，即伴隨小麥返青期無(wú)效分蘗出生的倒4、5葉葉面積。成熟期考種，并測(cè)定理論產(chǎn)量和實(shí)際產(chǎn)量。

2.1　群體最大葉面積與產(chǎn)量的關(guān)系

     調(diào)查密度試驗(yàn)中“揚(yáng)麥158”不同葉面積群體的產(chǎn)量結(jié)構(gòu)(表1)。方程擬合結(jié)果表明，小麥群體最大葉面積(x)與產(chǎn)量(Y)呈二次回歸關(guān)系，方程式為Y= - 621.1454 + 401.2465x- 34.3408x2，r=0.8911*，適宜葉面積系數(shù)為5.84，葉面積系數(shù)不足(<4)或過(guò)大(>6.5)的處理小麥產(chǎn)量均下降，分別比群體葉面積適宜的處理減產(chǎn)75.11%和150%。從表1資料分析可見(jiàn)，群體葉面積不足的處理小麥產(chǎn)量較低，主要是由于總穗數(shù)不足；而群體葉面積過(guò)大的處理小麥產(chǎn)量較低，主要是小麥個(gè)體長(zhǎng)勢(shì)弱，限制了每穗粒數(shù)和粒重，雖然單位面積總穗數(shù)多，但穗小粒輕，產(chǎn)量仍較低。只有當(dāng)群體葉面積處于適宜范圍內(nèi)，才能取得單位面積小麥總穗數(shù)、每穗粒數(shù)與粒重的協(xié)調(diào)平衡，使產(chǎn)量最高。

2.2　群體葉面積組成的質(zhì)量指標(biāo)及效應(yīng)分析

2.2.1　有效葉面積率對(duì)小麥產(chǎn)量形成的影響

   　在肥料比例試驗(yàn)中，選取品種相同、總?cè)~面積相近而有效葉面積率不同的小區(qū)，分析有效葉面積率與小麥產(chǎn)量的關(guān)系。方程擬合結(jié)果表明，在群體葉面積相近的條件下，有效葉面積率(x)與小麥產(chǎn)量(Y)呈顯著的線性回歸關(guān)系。小麥品種“229”在葉面積系數(shù)為7.5的條件下，Y= - 576.5191 + 12.7505x，r=0.9198*；揚(yáng)麥158在葉面積系數(shù)為5.5的條件下，Y=-1723.5220+24.1747x，r=0.9401*�？梢�(jiàn)，在本試驗(yàn)范圍內(nèi)提高有效葉面積率可以明顯增產(chǎn)。進(jìn)一步剖析產(chǎn)量構(gòu)成因子(表2)，可以看出，在總?cè)~面積相同的條件下，隨著有效葉面積率的提高，小麥穗數(shù)、粒數(shù)及粒重三者漸趨平衡、合理。表明增加有效葉面積率，不但能在群體不擴(kuò)大的基礎(chǔ)上增加穗數(shù)，而且能增強(qiáng)小麥抽穗以后群體的光合能力。

2.2.2　有效葉面積對(duì)小麥揚(yáng)花成熟期物質(zhì)積累量的影響

  　選取密度、肥料比例試驗(yàn)中小麥孕穗期葉面積系數(shù)在7.5左右，品種為“陜229”的小區(qū)，測(cè)定有效葉面積率和花后至成熟期的干物質(zhì)積累量。方程擬合結(jié)果表明，干物質(zhì)積累量(Y)與有效葉面積率(x)呈線性回歸關(guān)系，Y=-481.5206+10.7598x，r=0.9117，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.01顯著水平�？梢�(jiàn)在葉面積相近的條件下，提高有效葉面積率能明顯增加小麥花后干物質(zhì)積累量。方程擬合結(jié)果還表明，凈同化率(Y)與有效葉面積率(x)呈線性回歸關(guān)系。Y=-9.3121+0.1552x，r=0.9537，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.01顯著水平，顯示了有效葉面積率高的群體，小麥開(kāi)花后具有較高的凈同化率，這是提高物質(zhì)生產(chǎn)積累能力的重要生理基礎(chǔ)。

2.3　小麥單莖葉面積組成的質(zhì)量指標(biāo)及效應(yīng)分析

     小麥單莖葉面積由各葉位葉片組成，由于不同葉位葉片的出生期和功能期與小麥生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成有密切的同步性，因此，各葉位葉片對(duì)產(chǎn)量形成的作用點(diǎn)及作用程度不同，在葉面積相同的條件下，不同的葉片結(jié)構(gòu)往往導(dǎo)致產(chǎn)量的差異。根據(jù)肥料比例試驗(yàn)的測(cè)定結(jié)果，每穗實(shí)粒數(shù)與小麥上部3張葉片面積呈顯著或極顯著正相關(guān)；而與上部第4、5兩張葉面積相關(guān)不顯著(表3)，表明促進(jìn)小麥上部3葉的生長(zhǎng)可提高實(shí)粒數(shù)。進(jìn)一步調(diào)查表明，小麥頂部3葉的發(fā)生與幼穗雌雄蕊分化、藥隔分化及減數(shù)分裂同步，尤其是頂部第2葉出生期與雌蕊藥隔分化、雄蕊柱頭分化同步，這是決定可孕小花數(shù)的關(guān)鍵時(shí)期。因此，小麥頂部3張葉片常被視為高效葉面積；頂部第4、5葉則被視為低效葉面積。

2.3.1　高效葉面積率對(duì)產(chǎn)量形成的影響

   　測(cè)定密度與肥料比例試驗(yàn)中總?cè)~面積相近、高效葉面積率49.3%～75.0%的高效葉面積率(x)與小麥產(chǎn)量(Y)的關(guān)系。結(jié)果表明，兩者顯著相關(guān)，Y=383.343５+2.6012x，r=0.8661*。進(jìn)一步調(diào)查高效葉面積率與各處理小麥產(chǎn)量構(gòu)成因子的關(guān)系(表4)，看出，在總?cè)~面積相近的條件下，提高高效葉面積率的增產(chǎn)作用主要是增加每穗粒數(shù)和粒重。高效葉面積率每提高10個(gè)百分點(diǎn)，每穗粒數(shù)增加4.3粒，千粒重增加1.1 g，在總穗數(shù)略少的情況下，每公頃結(jié)實(shí)粒數(shù)增加2 295×104粒，小麥單產(chǎn)增加12.8%。調(diào)查還表明，提高高效葉面積率，能在穗數(shù)相近的條件下顯著增大穗形，高效葉面積率與每穗實(shí)粒數(shù)的相關(guān)系數(shù)(r)為0.9797，達(dá)0.01顯著水平。因此，在葉面積不擴(kuò)大的前提下，通過(guò)改變?nèi)~面積組成，提高高效葉面積率，便能在相同葉面積條件下穩(wěn)定穗數(shù)，攻取大穗。

2.3.2　高效葉面積率對(duì)物質(zhì)生產(chǎn)積累的作用

   　取肥料比例試驗(yàn)中總?cè)~面積相近、高效葉面積率不同的處理，分析高效葉面積率與小麥開(kāi)花至成熟期干物質(zhì)積累量的關(guān)系。結(jié)果看出，高效葉面積率在65.3%至76.4%范圍內(nèi)，開(kāi)花至成熟期干物質(zhì)積累量(Y)隨高效葉面積率(x)提高而顯著增加，Y=123.9339+5.4468x，r=0.9622，相關(guān)系數(shù)達(dá)0.01顯著水平。計(jì)算表明，高效葉面積率每提高10個(gè)百分點(diǎn)，抽穗至成熟期光合勢(shì)增加2.1%，葉面積率衰減速度下降12.8%，凈光合生產(chǎn)力增加14.4%�？梢�(jiàn)，提高高效葉面積率能提高小麥產(chǎn)量形成關(guān)鍵時(shí)期的光合勢(shì)，減緩葉面積衰老，提高凈光合生產(chǎn)力，從而增強(qiáng)小麥干物質(zhì)生產(chǎn)積累能力。

2.4　單位葉面積荷載籽粒能力

     單位葉面積荷載實(shí)粒數(shù)的能力是反映群體質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，可用每cm2葉面積荷載的實(shí)粒數(shù)表示。根據(jù)密度、肥料比例試驗(yàn)結(jié)果，在葉面積系數(shù)相近(7.5左右)的情況下，平均每cm2葉面積粒數(shù)由0.262增加到0.303，每hm2總結(jié)實(shí)數(shù)則由1.52×108粒增加到1.85×108粒，產(chǎn)量則由5 478 kg/hm2增加到6 661.5 kg/hm2。方程擬合表明，在葉面積達(dá)到適宜值的基礎(chǔ)上，粒、葉(cm2)比(x)與小麥產(chǎn)量(Y)呈極顯著正相關(guān)，Y=-502.6624+6700.33x，r=0.9771。由此顯示，提高小麥單位葉面積荷載實(shí)粒數(shù)，才能有效提高單產(chǎn)。

2.4.1　小麥粒、葉(cm2)比與每穗粒數(shù)的關(guān)系

  　每穗粒數(shù)是小麥產(chǎn)量的基本組成部分，由密度、肥料比例和播期試驗(yàn)均測(cè)得，群體葉面積系數(shù)相近的不同處理，小麥每穗粒數(shù)隨粒、葉(cm2)比增大而增加(表5)。

2.4.2　小麥粒、葉(cm2)比與群體光合能力的關(guān)系

　   分析比較密度、肥料比例試驗(yàn)中群體葉面積系數(shù)相同(均為7.5)，粒、葉(cm2)比不同的處理，開(kāi)花至灌漿期即小麥產(chǎn)量形成關(guān)鍵時(shí)期的群體光合勢(shì)、凈光合生產(chǎn)力及物質(zhì)積累能力等生理指標(biāo)。結(jié)果(表6)表明，小麥粒、葉(cm2)比高的小區(qū)開(kāi)花后群體每日葉面積衰減率較粒、葉(cm2)比低的小區(qū)低2.9%；而開(kāi)花至花后15 d之內(nèi)群體光合勢(shì)則比粒、葉(cm2)比低的小區(qū)增加1.8%。高粒、葉(cm2)比的群體不僅開(kāi)花后有較大的光合面積，而且還能起到庫(kù)對(duì)源的促進(jìn)作用，一般能使凈光合生產(chǎn)力提高8.85%以上。增強(qiáng)開(kāi)花后干物質(zhì)的生產(chǎn)積累能力是麥作優(yōu)化群體質(zhì)量不斷提高的重要本質(zhì)特征，高粒、葉(cm2)比的群體由于在開(kāi)花后產(chǎn)量形成的關(guān)鍵時(shí)期具有較大的光合面積和較強(qiáng)的光合能力，其干物質(zhì)積累量也明顯增加，一般較粒、葉(cm2)比低的群體增加16.7%以上。

3.1　關(guān)于小麥群體葉面積質(zhì)量特征

3.1.1　確保小麥群體葉面積達(dá)到適宜數(shù)量值

  　小麥群體葉面積的適宜數(shù)量值是一項(xiàng)重要的質(zhì)量特征。低于這個(gè)數(shù)量值，小麥群體的生物產(chǎn)量不足，單位面積總粒數(shù)較少，產(chǎn)量難以提高，而且群體葉面積數(shù)量不足也談不上質(zhì)量的提高；高于這個(gè)數(shù)量值，小麥群體生態(tài)、生理狀況隨之惡化，群體質(zhì)量難以改善，這也是葉面積過(guò)大難以高產(chǎn)的原因。只有在群體適宜葉面積的基礎(chǔ)上，改善群體葉面積的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)，才能不斷提高小麥單產(chǎn)。

3.1.2　提高小麥群體有效葉面積率

  　在小麥群體適宜葉面積的基礎(chǔ)上，改善群體葉面積的組成，減少無(wú)效葉面積，盡量提高有效葉面積在群體葉面積中的比例，才能有效提高群體葉面積對(duì)經(jīng)濟(jì)器官形成和籽粒充實(shí)的整體效應(yīng)，使有效莖蘗個(gè)體健壯，在穗數(shù)適宜的基礎(chǔ)上爭(zhēng)取穗大粒多，不斷提高小麥單產(chǎn)。實(shí)踐表明，小麥高產(chǎn)田塊的有效葉面積率一般應(yīng)在95%以上。

3.1.3　提高小麥高效葉面積率

  　根據(jù)小麥不同葉位產(chǎn)量作用的分析，提高高效葉面積率，不僅能促進(jìn)與之同步生長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)器官的生長(zhǎng)，增加經(jīng)濟(jì)器官的總量，還能強(qiáng)化“庫(kù)”對(duì)“源”的促進(jìn)作用，而且這些葉片也是決定小麥產(chǎn)量關(guān)鍵時(shí)期即小麥開(kāi)花后的主要功能葉片，提高高效葉面積能增大產(chǎn)量形成關(guān)鍵時(shí)期的群體光合面積，增強(qiáng)光合功能。促進(jìn)開(kāi)花后群體物質(zhì)生產(chǎn)和積累能力，改善小麥高產(chǎn)群體的本質(zhì)特征，不斷提高產(chǎn)量。但由于抽穗開(kāi)花后小麥個(gè)體基部的葉片有明顯強(qiáng)根壯稈的功能，適當(dāng)保持基部與產(chǎn)量形成關(guān)系不密切葉片的生長(zhǎng)，不僅有利于提高高效葉面積率，還能延長(zhǎng)這部分葉片的壽命，發(fā)揮其強(qiáng)根壯稈的作用，因此高效葉面積率不宜達(dá)到100%，其適宜值應(yīng)在偏右回歸曲線的頂點(diǎn)。據(jù)本研究初步結(jié)果，在正常氣候年份，淮北陜229類型品種的高效葉面積率宜在75%左右；淮南158類型的品種宜在80%左右。

3.1.4　提高單位葉面積荷載籽粒的能力即提高粒、葉(cm2)比

     在群體葉面積處于適宜值時(shí)，提高粒、葉(cm2)比是群體葉面積重要的質(zhì)量特征；是解決在不繼續(xù)擴(kuò)大葉面積的前提下，增加總粒數(shù)的有效途徑。確保每hm2有較多的總實(shí)粒數(shù)和穩(wěn)定的粒重是高產(chǎn)的兩個(gè)決定因子。一般情況下，單位面積小麥總粒數(shù)是伴隨著群體發(fā)展而形成的，群體不足時(shí)，盡管粒、葉(cm2)比可能較高，但總粒數(shù)不足而不易高產(chǎn)，如揚(yáng)麥158，群體葉面積系數(shù)只有3.3時(shí)，盡管粒、葉(cm2)比達(dá)到0.4，每hm2總實(shí)粒數(shù)只有1.455×108粒，產(chǎn)量只有4 890 kg/hm2。在這種情況下通過(guò)擴(kuò)大群體能有效地增加每hm2總粒數(shù)，但達(dá)到適宜葉面積以后，再擴(kuò)大葉面積反而會(huì)降低總粒數(shù)，使群體惡化而減產(chǎn)。因此高產(chǎn)栽培的關(guān)鍵就在于在形成適宜葉面積的基礎(chǔ)上進(jìn)一步增加粒數(shù)，即提高粒、葉(cm2)比。本研究結(jié)果表明，小麥在葉面積系數(shù)適宜條件(淮北小麥為7左右，淮南小麥為5.8左右)下，粒、葉(cm2)比大于0.3較有利于高產(chǎn)。

3.2　優(yōu)化小麥群體葉面積質(zhì)量的技術(shù)關(guān)鍵

     生產(chǎn)實(shí)踐中常通過(guò)控制群體的不良擴(kuò)大和無(wú)效生長(zhǎng)，促進(jìn)有效生長(zhǎng)，以達(dá)到優(yōu)化小麥群體葉面積質(zhì)量的目的。其主要技術(shù)途徑是在穗數(shù)適宜的基礎(chǔ)上提高莖蘗成穗率。無(wú)效分蘗數(shù)減少了就能降低無(wú)效葉面積的比例，同時(shí)也相應(yīng)控制了返青期與無(wú)效分蘗同步生長(zhǎng)的莖基部低效葉面積的生長(zhǎng)，使個(gè)體健壯，在群體總?cè)~面積達(dá)到適宜值的同時(shí)，高效葉面積比例及粒、葉(cm2)比均相應(yīng)提高。

     在選擇優(yōu)良品種、確定適宜播期、提高播種出苗質(zhì)量等基本技術(shù)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)要抓好兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：①確定適宜的基本苗數(shù)。要充分調(diào)動(dòng)單株成穗潛力，確保足穗，又要控制無(wú)效分蘗過(guò)多，無(wú)效葉面積過(guò)大，個(gè)體生長(zhǎng)不良，高效葉面積不足，影響大穗形成。生產(chǎn)中可根據(jù)適宜穗數(shù)和單株成穗能力計(jì)算適宜基本苗數(shù)。影響單株成穗數(shù)的因子除品種特性、土壤肥力、播種出苗質(zhì)量外，主要是播期遲早。適期早播的田塊，總?cè)~片數(shù)較多，有效分蘗節(jié)位多，分蘗發(fā)生率高�？刂苹�本苗��(shù)，有利于充分利用冬前溫光資源，促進(jìn)有效分蘗生長(zhǎng)，在苗期能形成足量的莖蘗數(shù)。晚茬遲播田塊，總?cè)~片數(shù)減少，有效分蘗節(jié)位少，不能充分利用冬前溫光資源發(fā)生有效分蘗，單株成穗數(shù)不足，基本苗數(shù)要適當(dāng)增加，以確保適宜穗數(shù)。在確定適宜基本苗數(shù)的同時(shí)，還應(yīng)注重改進(jìn)耕作和播種方式，努力做到適期早播，充分利用冬前溫光資源。②改進(jìn)肥料運(yùn)籌。在高產(chǎn)栽培中應(yīng)減少前期施肥量，控制返青至拔節(jié)期施肥，增加拔節(jié)后的施肥量有利于提高肥料利用率和報(bào)酬率、控制無(wú)效分蘗、減少無(wú)效葉面積比例、擴(kuò)大高效葉面積，從而提高粒、葉(cm2)比，在穗數(shù)適宜的基礎(chǔ)上促進(jìn)大穗的形成。