高產(chǎn)小麥耗水特性和產(chǎn)量形成生理基礎(chǔ)的研究.pdf

1、1灌水量和灌水時(shí)期對(duì)濟(jì)麥20耗水特性和產(chǎn)量及品質(zhì)的影響
　　 2005～2006生長(zhǎng)季試驗(yàn)，以高產(chǎn)強(qiáng)筋小麥濟(jì)麥20為材料，設(shè)置6個(gè)灌水處理：不灌水（W0）、拔節(jié)水（W1）、冬水+拔節(jié)水（W2）、拔節(jié)水+開(kāi)花水（W3）、冬水+拔節(jié)水+開(kāi)花水（W4）、冬水+拔節(jié)水+開(kāi)花水+灌漿水（W5）；每次灌水均為60 mm。研究了灌水量和灌水時(shí)期對(duì)濟(jì)麥20耗水特性和產(chǎn)量及品質(zhì)的影響。
　　 1.1灌水量和灌水時(shí)期對(duì)濟(jì)麥20耗水特性的影響

2、
　　 隨灌水量的增加，總耗水量及灌水量占總耗水量的百分率均增加。土壤貯水消耗量占總耗水量百分率的變異系數(shù)顯著高于降水量占總耗水量百分率的變異系數(shù)，表明土壤貯水利用率的可調(diào)控幅度較大；適量灌溉的W3處理的灌水量、降水量和土壤貯水消耗量占總耗水量的百分率分別為31.0％、38.9％、30.1％，灌水量多的W5處理的分別為51.7％、32.4％、15.9％，與W5處理相比，W3顯著提高了土壤貯水消耗量占總耗水量的百分率。
　　

3、 1.2灌水量和灌水時(shí)期對(duì)濟(jì)麥20干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)和氮素積累的影響
　　 隨灌水量增加，開(kāi)花后營(yíng)養(yǎng)器官貯藏干物質(zhì)向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)率及其對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率逐漸降低，開(kāi)花后干物質(zhì)積累量及其對(duì)籽粒干物質(zhì)積累的貢獻(xiàn)率逐漸升高，但W4與W5處理無(wú)顯著差異；同一灌水量條件下，W3處理開(kāi)花后籽粒中的干物質(zhì)積累量顯著高于W2處理。
　　 1.3灌水量和灌水時(shí)期對(duì)濟(jì)麥20籽粒產(chǎn)量、品質(zhì)和水分利用效率的影響
　　 籽粒產(chǎn)量以W3處理最高

4、，顯著高于灌水量240 mm的W5處理：灌水量超過(guò)180 mm和低于120 mm的處理對(duì)籽粒產(chǎn)量產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)；在灌水量均為120mm的條件下，W3處理的籽粒產(chǎn)量較W2處理高303.3 kg·hm-2。隨灌水量的增加，濕面筋含量逐漸升高，吸水率無(wú)顯著變化，面團(tuán)形成時(shí)間逐漸降低，面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間和蛋白質(zhì)含量先升高后降低；同一灌水量條件下，W3處理的濕面筋含量和面團(tuán)形成時(shí)間顯著高于W2處理，吸水率、面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間和蛋白質(zhì)含量?jī)商幚黹g無(wú)顯著差異。

5、>　　 2高產(chǎn)條件下不同小麥品種耗水特性和產(chǎn)量的差異
　　 2006～2007生長(zhǎng)季試驗(yàn)，供試品種為濟(jì)南17（J17）、泰山23（T23）、濟(jì)麥22（J22）、淄麥12（Z12）、山農(nóng)12（S12）、濰麥8號(hào)（W8）、山農(nóng)664（S664）。設(shè)置3個(gè)灌水處理：全生育期不灌水（W0）、底墑水+拔節(jié)水（W1）、底墑水+拔節(jié)水+開(kāi)花水（W2）；每次灌水60mm。研究了不同品種耗水特性和產(chǎn)量的差異，并利用15N示蹤技術(shù)研究了不同灌水處

6、理?xiàng)l件下不同品種在不同來(lái)源氮素積累、分配和轉(zhuǎn)運(yùn)方面的差異。
　　 2.1不同品種耗水特性的差異
　　 依據(jù)籽粒產(chǎn)量和水分利用效率2個(gè)因子，采用聚類(lèi)分析的方法，將供試品種分為高水分利用效率組（Ⅰ組）、中水分利用效率組（Ⅱ組）和低水分利用效率組（Ⅲ組）。同一灌水條件下的籽粒產(chǎn)量，Ⅰ組顯著高于Ⅱ組和Ⅲ組；Ⅱ組和Ⅲ組在W0條件下無(wú)顯著差異，在W1和W2條件下Ⅱ組顯著高于Ⅲ組。
　　 同一灌水條件下，泰山23品種100～2

7、00 cm土層的土壤貯水消耗量高于濰麥8號(hào)，棵間蒸發(fā)量低于濰麥8號(hào)，表明該品種能充分利用深層土壤水，且棵間蒸發(fā)量較低，利于保蓄土壤水分；山農(nóng)12品種在W0和W2條件下，100～200 cm土層的土壤貯水消耗量高于泰山23和濰麥8號(hào)，棵間蒸發(fā)量亦最高，但其籽粒產(chǎn)量和水分利用效率顯著低于上述兩品種。
　　 2.2不同品種旗葉光合特性和干物質(zhì)積累與轉(zhuǎn)運(yùn)的差異
　　 W0條件下，泰山23和濰麥8號(hào)灌漿后期的旗葉初始熒光強(qiáng)度（Fo

8、）和實(shí)際光化學(xué)效率（φPSⅡ）高于山農(nóng)12，表明缺水對(duì)泰山23、濰麥8號(hào)光系統(tǒng)Ⅱ的影響小于山農(nóng)12。隨灌水量增加泰山23的旗葉光合速率、Fo、Fv/Fm和Fv/Fo的變化幅度較小，表明泰山23的旗葉光合性能較其他品種穩(wěn)定。
　　 成熟期干物質(zhì)積累量在W0條件下濰麥8號(hào)最高，其次為泰山23；開(kāi)花后營(yíng)養(yǎng)器官貯藏干物質(zhì)向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)率及其對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率泰山23顯著高于濰麥8號(hào)和山農(nóng)12，表明干旱條件下，泰山23花后干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)能力

9、高于其他品種。
　　 2.3不同品種氮素積累、分配和轉(zhuǎn)運(yùn)的差異
　　 同一灌水條件下，泰山23植株氮素總積累量、來(lái)自肥料氮的量、來(lái)自土壤氮的量、肥料氮和土壤氮開(kāi)花期在營(yíng)養(yǎng)器官中的總積累量及成熟期在籽粒中的積累量均顯著高于山農(nóng)664。泰山23底墑水+拔節(jié)水處理（W1）營(yíng)養(yǎng)器官中積累的肥料氮向籽粒的轉(zhuǎn)移量顯著高于底墑水+拔節(jié)水+開(kāi)花水處理（W2），土壤氮的轉(zhuǎn)移量W1與W2處理無(wú)顯著差異；山農(nóng)664營(yíng)養(yǎng)器官中積累肥料氮和土壤氮

10、的轉(zhuǎn)移量均為W2顯著高于W1處理。
　　 3拔節(jié)期土壤含水量對(duì)小麥耗水特性和產(chǎn)量的影響及其生理基礎(chǔ)
　　 2007～2009生長(zhǎng)季試驗(yàn)，以高產(chǎn)中筋小麥濟(jì)麥22為材料，灌水時(shí)期組合為拔節(jié)水+開(kāi)花水，拔節(jié)水設(shè)置0～140 cm土層土壤平均相對(duì)含水量為：70％（W1）、75％（W2）、80％（W3）3個(gè)水平，開(kāi)花水0～140 cm土層土壤平均相對(duì)含水量均為70％，以全生育期不灌水的處理為對(duì)照W0，采用隨機(jī)區(qū)組排列，研究了拔節(jié)期

11、土壤相對(duì)含水量對(duì)小麥耗水特性和產(chǎn)量的影響及其生理基礎(chǔ)。
　　 3.1拔節(jié)期土壤含水量對(duì)小麥耗水特性的影響
　　 隨拔節(jié)期土壤相對(duì)含水量的提高，總耗水量顯著增加，但達(dá)到一定值后，再提高土壤相對(duì)含水量總耗水量不再增加；拔節(jié)至開(kāi)花期間的土壤貯水消耗量隨拔節(jié)期土壤相對(duì)含水量的提高而降低，開(kāi)花至成熟期間的土壤貯水消耗量在處理間的差異，年季間變化較大。
　　 3.2拔節(jié)期土壤含水量對(duì)旗葉光合特性和水分生理特性的影響
　

12、　 灌漿中后期的旗葉光合速率和氣孔導(dǎo)度，2007～2008和2008～2009生長(zhǎng)季W(wǎng)2處理均較高；實(shí)際光化學(xué)效率（φPSⅡ），2007～2008生長(zhǎng)季W(wǎng)2顯著高于W1處理，2008～2009生長(zhǎng)季W(wǎng)2顯著高于W3處理；表明W2處理有利于氣孔開(kāi)張，并保持較高的光合速率和實(shí)際光化學(xué)效率，促進(jìn)光合產(chǎn)物合成。
　　 4土壤含水量和灌水時(shí)期對(duì)小麥耗水特性和產(chǎn)量的影響及其生理基礎(chǔ)
　　 2008～2009生長(zhǎng)季試驗(yàn)，以濟(jì)麥22為

13、材料，設(shè)置3個(gè)灌水時(shí)期處理：拔節(jié)期+開(kāi)花期（S1），拔節(jié)后8天+開(kāi)花期（S2），拔節(jié)后8天+開(kāi)花后8天（S3），每個(gè)灌水時(shí)期處理下設(shè)置7個(gè)不同的土壤含水量組合，以全生育期不灌水的處理為對(duì)照。采用隨機(jī)區(qū)組排列，研究了土壤含水量和灌水時(shí)期對(duì)小麥耗水特性和產(chǎn)量的影響及其生理基礎(chǔ)。
　　 4.1土壤含水量和灌水時(shí)期對(duì)小麥耗水特性的影響
　　 開(kāi)花至成熟階段的耗水模系數(shù)為38.30％～47.44％，高于播種至拔節(jié)和拔節(jié)至開(kāi)花階段的

14、。灌水時(shí)期間比較，開(kāi)花至成熟階段的耗水模系數(shù)S2低于S3、S1處理；S2處理的總耗水量、灌水量及其占總耗水量的百分率低于S3處理，土壤貯水消耗量及其占總耗水量的百分率反之；灌漿后期的棵間蒸發(fā)量S2低于S3處理；80～120cm各土層的土壤貯水消耗量S2最高。表明S2有利于提高小麥對(duì)土壤水的消耗量，減少灌溉水的投入量，降低棵間蒸發(fā)水分損失。
　　 4.2土壤含水量和灌水時(shí)期對(duì)旗葉生理特性和籽粒淀粉積累的影響
　　 灌水時(shí)期

15、間比較，灌漿初期的旗葉光合速率S2顯著高于S1、S3處理，灌漿中后期的S2亦較高；灌漿后期的旗葉相對(duì)含水量、葉片水分利用效率均以S2處理最高；花后7天的旗葉SPS活性S1、S2高于S3處理，花后21天為S2高于S1、S3處理；花后28至35天的支鏈淀粉含量及其積累速率和總淀粉含量及其積累速率均以S2處理最高。表明S2處理有利于延長(zhǎng)旗葉光合速率和SPS活性高值持續(xù)期，延緩旗葉衰老，促進(jìn)了光合產(chǎn)物的形成和籽粒淀粉的積累；該條件下，W9灌漿后

16、期的旗葉光合速率、實(shí)際光化學(xué)效率（φPSⅡ）和相對(duì)含水量顯著高于其他處理，SPS活性與W14處理無(wú)顯著差異，高于其他處理；總淀粉含量與W8和W10處理無(wú)顯著差異，高于其他處理。以上結(jié)果表明拔節(jié)后8天70％+開(kāi)花期75％（S2W9）的處理有利于提高灌漿后期的旗葉光合速率、SPS活性、相對(duì)含水量和籽粒淀粉含量，延緩了旗葉衰老，促進(jìn)光合產(chǎn)物的積累和轉(zhuǎn)運(yùn)。
　　 4.3土壤含水量和灌水時(shí)期對(duì)籽粒產(chǎn)量、水分利用效率和灌溉效益的影響

17、　　 灌水時(shí)期間比較，籽粒產(chǎn)量為S2、S3顯著高于S1處理，水分利用效率和灌溉效益為S1、S2顯著高于S3處理；表明S2處理有利于提高籽粒產(chǎn)量、水分利用效率和灌溉效益，是高產(chǎn)高效的最佳灌水時(shí)期。
　　 S1條件下，W3的籽粒產(chǎn)量高于W1、W2、W5處理，與其他處理無(wú)顯著差異；水分利用效率高于其他處理，但與W4、W2處理無(wú)顯著差異；灌溉效益顯著高于其他處理。S2條件下，W9的籽粒產(chǎn)量顯著高于其他處理，但與W11、W14處理無(wú)顯著