1、引用本文格式张磊，聂志刚补灌量和覆盖量耦合变化下旱地春小麦叶面积指数对产量的影响 J农业工程，2023，13（1）：130-139 DOI：10.19998/ki.2095-1795.2023.01.025 ZHANG Lei，NIE Zhigang Effect of leaf area index on yield of spring wheat in dryland under coupled change ofsupplementary irrigation and straw mulching amountJAgricultural Engineering，2023，13（1）：13
2、0-139补灌量和覆盖量耦合变化下旱地春小麦叶面积指数对产量的影响张磊，聂志刚（甘肃农业大学信息科学技术学院，甘肃 兰州 730070）摘要：免耕覆盖中补灌量和秸秆覆盖量耦合变化下春小麦叶面积指数对产量有较大影响。以甘肃省定西市安定区19792019 年历史气象数据为基础，运用 APSIM 模型对补灌量与覆盖量耦合变化下旱地春小麦的叶面积指数、产量及其构成因素进行模拟，并采用 DPS 软件进行分析，研究补灌量和覆盖量耦合下旱地春小麦叶面积指数对产量的影响机制。结果表明，在试验设计范围内，不同春小麦叶面积指数对春小麦千粒质量的影响效应在开花灌浆期为向上的二次抛物线变化；其他时期，不同春小麦叶面积
3、指数对春小麦产量和千粒质量的影响效应为向下的二次抛物线变化，不同春小麦叶面积指数对春小麦籽粒数的影响效应为向上的二次抛物线变化。试验设计范围内，各个时期春小麦千粒质量均未出现阈值，分蘖拔节期，春小麦产量未出现阈值，春小麦籽粒数出现阈值，春小麦叶面积指数为 1.72 时春小麦籽粒数出现最小值为 8 716.59 粒/m2；其他时期，春小麦产量和籽粒数出现阈值，在春小麦叶面积指数为 0.94、2.31、1.67、1.18、1.24 和 0.79 时春小麦产量出现最大值为 3 818.71、3 827.06、3 851.4、3 904.35、3 819.03 和 3853.72 kg/hm2。春小麦
4、叶面积指数为0.77、2.01、1.44、1.07、1.00 和0.70 时春小麦籽粒数出现最小值为9 579.34、8 745.26、9 638.01、9 050.71、8 554.04 和9 038.38粒/m2。春小麦叶面积指数对产量和千粒质量呈正效应，对籽粒数呈负效应。合理调节春小麦叶面积指数，可以促进透光性速率的提高、光合产物的产生，对春小麦产量的提高具有积极意义。关键词：旱地春小麦；叶面积指数；产量；籽粒数；千粒质量中图分类号：S512.12文献标识码：A文章编号：2095-1795（2023）01-0130-10DOI：10.19998/ki.2095-1795.2023.01.
5、025Effect of Leaf Area Index on Yield of Spring Wheat in Dryland under Coupled Change ofSupplementary Irrigation and Straw Mulching AmountZHANG Lei，NIE Zhigang（College of Information Science and Technology，Gansu Agricultural University，Lanzhou Gansu 730070，China）Abstract：Leaf area index of spring wh
6、eat had a great effect on yield under coupling change of supplemental irrigation amount and strawmulching amount in no-tillage mulchingBased on historical meteorological data from 1979 to 2019 in Anding District，Dingxi City，Gansu Province，the APSIM model was used to simulate leaf area index，yield an
7、d its component factors of dryland spring wheat undercoupling change of supplemental irrigation amount and straw mulching amount，and DPS software was used for analysis andexperimentTo study effect mechanism of leaf area index on yield of dryland spring wheat under coupling change of supplementalirri
8、gation amount and straw mulching amountResults showed that in experimental design range，effect of different leaf area index onthousand grain weight of spring wheat changed in an upward quadratic parabola during period of flowering and grain fillingIn otherperiods，effects of different spring wheat le
9、af area index on spring wheat yield and grain weight showed downward quadratic parabolachanges，while effects of different spring wheat leaf area index on spring wheat grain number showed upward quadratic parabolachangesIn experimental range，there was no threshold for thousand grain weight of spring
10、wheat in each period，and there was nothreshold for grain number of spring wheat in tiller-jointing stageThe minimum value of grain number of spring wheat was 8 716.59grain/m2 when leaf area index of spring wheat was 1.72When leaf area index of spring wheat was 0.94，2.31，1.67，1.18，1.24，0.79，the maxim
11、um yield of spring wheat was 3 818.71，3 827.06，3 851.41，3 904.35，3 819.03，3 853.72 kg/hm2When leaf area index of 收稿日期：2022-07-15修回日期：2022-09-22基金项目：国家自然科学基金项目（32160416）；甘肃省教育厅产业支撑计划项目（2021CYZC-15）作者简介：张磊，硕士生，主要从事农业信息化研究E-mail：聂志刚，通信作者，教授，主要从事农业生态模型研究E-mail：第 13 卷 第 1 期农业工程Vol.13No.12023 年 1 月AGRICUL
12、TURAL ENGINEERINGJan.2023spring wheat was 0.77，2.01，1.44，1.07，1.00，0.70，the minimum grain number of spring wheat was 9 579.34，8 745.26，9 638.01，9 050.71，8 554.04，9 038.38 grain/m2Leaf area index of spring wheat had positive effect on yield and grain weight，but negativeeffect on grain numberReasonabl
13、e adjustment of leaf area index of spring wheat could promote increase of light transmittance rate andproduction of photosynthate，which has positive significance for increase of spring wheat yieldKeywords：dryland spring wheat，leaf area index，production，grain number，thousand-grain weight0引言小麦叶面积指数随着小
14、麦生育期的推进及小麦各器官的建成而逐渐增大，较大的叶面积有利于光合产物的积累，小麦叶面积指数直接反映着小麦群体质量。逯玉兰等1、李彬等2、聂志刚等3研究表明，小麦群体的最大叶面积指数与小麦产量呈二次曲线关系，在一定范围内提高最大叶面积指数，有利于群体获得高产。孙贵荒等4研究结果表明，较大叶面积指数与大豆籽粒产出呈极明显相关性，从始花期开始维持较大叶面积指数有利于产量的提高。杨伟等5研究结果表明，在特定区域内，叶面积指数愈大，代表植物利用光能转化成的有机质也愈多。最合理的叶面积指数才能配合植株的养分生长与生殖生长，但过大和过小均无法达到实现经济作物高产发展的目的。对于常规春小麦叶面积指数对春小麦
15、产量的影响研究国内外都做了很多工作，对水分处理和秸秆覆盖效应的研究多在自然条件或单一条件下进行，而研究水分和秸秆覆盖量耦合下春小麦叶面积指数变化对春小麦产量的影响机制还不多见6。因此，研究半干旱地区补灌量和秸秆覆盖量耦合下春小麦叶面积指数对春小麦产量的影响，对于节水农业和增加作物产量具有重要意义。1材料与方法 1.1试验概况试验点地处甘肃省中部偏南，海拔约 2 000 m，属于干旱半干旱地区，年均太阳辐射 5 918.9 MJ/m2，日照时数 2 476.6 h，全年无霜期 140 d。试验地土壤为黄绵土，试验田平坦无起伏，通过实测得，耕层容重1.26 g/cm3，有机碳含量 6.21 g/k
16、g，全氮含量 0.61 g/kg，多年平均降雨量 385 mm，年蒸发量 1 531 mm。该地区是我国水资源较为贫乏的典型地区，春小麦是种植面积较大的作物7。田间试验于 20172019 年，在定西市安定区凤翔镇安家坡村进行。试验对象为“定西 42 号”春小麦，免耕覆盖为基本耕作方式，秸秆覆盖量为 2 250 kg/hm2，试验中施加 150 kg/hm2过磷酸二铵和 62.5 kg/hm2尿素（含 N46.5%）作为基肥，用传统人工播种方法，播深7 cm，田间管理方法与当地大田相同7-9。小麦行距25 cm，试验小区面积 24 m2（6 m4 m），3 月底播种，7 月底收获。根据研究区春小麦种植的需水规律，分别在分蘖期、拔节期、开花期进行等量灌溉，在春小麦全生育期按照补灌时期进行补灌。补灌时期为分蘖期、拔节期和开花期，单次补灌量为 200 mm。在春小麦生育期间，利用遮雨棚进行遮雨，采用补灌方式控制补灌量，用水表计量，小区四周埋深 2 m 塑料隔膜，防止土壤水分纵向运移。对照处理在大田中不采取任何控制措施的自然降水情况，并且对照试验小区与水分控制试验小区相邻，播种前土壤水分、土壤
