青藏高原小麦高产原因的传统解释.docVIP

提　要　青藏高原小麦高产原因的传统解释认为：高原地区太阳辐射强、温差大、光温配合好，小麦光合作用强度高，呼吸消耗小，有利于更多地积累同化产物。而研究表明：在高产条件下，高原小麦日平均干物质累积速率略低于平原地区。传统观点不能对此作出很好解释。事实上，青藏高原 CO2 密度低会严重制约小麦的光合作用；但高原太阳辐射强、群体结构有利，这在一定程度上补偿了 CO2 的不足，使得其日平均干物质累积速率仅略低于平原地区。高原年均温低导致小麦的生育期远长于平原地区，因此，单季小麦能够更长时间地利用各种生态条件。略低的干物质累积速率和长得多的生长期决定了青藏高原的干物质单产高于平原地区；收获指数高的小麦在高原获得了创记录的高产。 关键词　青藏高原 小麦 高产原因 干物质累积速率 分　类　中图法 S181 　　青藏高原是小麦等作物的高产区。关于高原小麦高产原因研究已开展了三十多年，传统观念认为：高原地区太阳辐射强、温差大、光温配合好，小麦的光合作用强度高，呼吸消耗小，有利于小麦更多地积累同化产物[8、17、19、20、22、23]。本文通过连续两年的田间观测，取得大量数据，对此问题得到一些新认识。 1 试验材料与方法 　　1994 年 9 月至 1996 年 9 月连续两年在中国科学院拉萨农业生态试验站（西藏达孜，29°41′N,91°20′E, 海拔 3688m）的冬小麦试验田进行观测。内容包括：群体密度，群体高度，干物质产量，叶、茎、穗面积，叶仰角，产量结构等。每 10d 观测一次，供试品种有 3 个：肥麦、藏冬 92－66、藏冬 90－11。 2 结果与分析 2.1 观测结果 2.1.1 干物质累积速率 　　传统的解释只能推论出高原地区小麦的干物质累积速率比平原地区高得多。而观测结果表明事实并非如此。 　　图 1 绘出了高原（达孜）两年冬小麦干物质积累的动态变化，由于 1996 年孕穗期（6 月 9 日）发生了严重的霜冻灾害，造成灌浆至收获期干物质呈负增长趋势，故霜冻后的资料不参与分析。由图可见，在正常生长情况下，冬小麦返青后麦田累积干物质近似直线上升（虚线），由此得到的日平均干物质累积速率是 0.190t/hm2·d（斜率）。为与平原地区进行比较，图 2 绘出了山东禹城两年的观测结果[9]，其日平均干物质累积速率是 0.214t/hm2·d（虚线斜率），高原是平原的 89%。可见，高原小麦干物质累积速率并不高于平原地区。 图 1 西藏达孜冬小麦干物质积累动态（1994～1995、1995～1996 年度）Fig.1 The dry matters accumulation of winter wheat in Dagze of Xizang during 1994～1995 and 1995～1996 图 2 山东禹城冬小麦鲁麦 8 号干物质积累动态[9]（1990～1991、1991～1992 年度）Fig.2 The dry matters accumulation of winter wheat in Yucheng of Shandong during 1990～1991 and 1991～1992 　　由于小麦生长具有较强的地域性，高原与平原的对比难于在品种上统一起来，但可以选择能代表当地高产水平的小麦进行比较。因为高产就表明品种能够适应当地生境，且受耕作水平的制约小，能较客观地反映自然生态环境对小麦生长的影响。事实上，无论是高原或平原，高产小麦的干物质产量、生育期都相当稳定，品种差异不明显，可比性强。由表 1 的高产资料可见：青藏高原冬小麦返青（或春小麦出苗）至乳熟期的日平均干物质累积速率一般不超过 0.20t/hm2·d，其中包括创纪录产量 15.2t/hm2 的高产田在内；而平原地区产量在 7.5t/hm2 左右的小麦同生育期的日平均干物质累积速率一般都会超过 0.21t/hm2·d。高原大部分麦区仅为平原的 80%～90%。可见高原小麦的干物质累积速率略低于平原地区。 表 1 青藏高原与平原地区高产小麦干物质平均累积速率对比Table 1 A comparison of productivity rate of wheat between Qinghai-Xizang Plateau and plain areas 地区 种植地点 品种 生育期 (d) 籽粒产量 (t/hm2) 乳熟期干物质积累量 (t/hm2) 日平均干物质累积速率 (t/hm2·d) 资料来源 青藏高原 西藏达孜 藏冬 90-11 返青至成熟 (140) 9.8 27.2 0.19 本试验 1995 西藏达孜 藏冬 92-66 返青至成熟 (140) 8.8 22.0 0.16 本试验 1995 西藏江孜