开花期复水对受旱冬小麦的补偿效应研究

以冬小麦品种北农6号为材料,研究了开花期复水对小麦生长的影响。结果表明,前期受旱程度不同的植株开花期恢复供水后,其株高、单株叶面积、生物量及产量等都超过相应的干旱对照,表现出明显的补偿生长效应。同时,各复水处理与对照相比,分配到冠部的干物质比例均增加,R/S下降。中度水分胁迫后充分供水的处理,可以在少减     

华北冬小麦开花期补灌的增产效应及其影响因素

为阐明华北地区冬小麦开花期补灌增产效应及其影响因素,制定稳产节灌制度,于2007—2016连续10年进行了大田定位试验,研究在冬小麦拔节期灌水基础上,播前底墒、长期不同施氮及生育期降水等对开花期补灌增产效应及水分利用的影响。裂区设计,灌水量为主区,设春灌1次水(拔节期75mm,W1)和2次水(拔节期和开花期各75mm, W2) 2个处理;施氮量为副区,设6个水平,分别为0 (N0)、60 (N60)、120 (N120)、180 (N180)、240 (N240)、300 kg hm-2 (N300)。冬小麦开花期补灌增产效应受播前底墒影响显著,播前2 m土体贮水量越大开花期补灌增产率越小。施氮水平也显著影响开花期补灌增产效应,随着定位试验年限的增加,N0和N60处理土壤有机质和全氮含量逐年下降,从第6年开始开花期补灌的增产效应基本丧失。在足墒播种和正常供氮(施氮量不低于120kghm-2)条件下,开花期补灌的增产效应还受冬小麦生育期有效降水量的影响,尤其是拔节–开花期的有效降水量。开花期补灌增产率随生育期以及开花后的有效降水量的增加而降低。拔节–开花期有效降水量大于25.3 mm时,开花期补灌没有显著优化穗数、穗粒数、千粒重、生物量、收获指数等产量性状,最终增产不显著;此情景下,拔节期灌1次水(75 mm左右),即可在维持较高产量的前提下,降低耗水、提高水分利用效率,实现稳产与节水协同。本研究表明,华北平原冬小麦在足墒播种、施氮量不低于120 kg hm-2、拔节期灌水前提下,拔节–开花期有效降水量可作为开花期灌水与否的重要决策依据。     

不同水分胁迫对裸燕麦根系生长的影响

在温室条件下,通过盆栽试验对裸燕麦进行水分胁迫处理,试验采用五因素二次回归旋转正交组合设计,研究了不同水分处理下燕麦全生育期根系形态指标的综合效应.结果表明:不同水分胁迫下根长随生育时期的推进,均为先升后降的变化趋势,在开花期达到最大值.其中,轻度胁迫条件下燕麦根长伸长最长.根鲜、干重和根体积随生育时期的推进,也为先升后降的变化趋势,开花期达到最大值.三者在孕穗期和开花期受水分胁迫的影响达到极显著水平;全生育期不同处理根冠比均随生育期的推进而呈下降趋势,且随着水分胁迫的加剧均增大,水分胁迫对燕麦根冠比的影响程度在拔节期最大.     

土壤水分胁迫对冬小麦生长的后效影响

为揭示土壤水分胁迫对冬小麦生长的后效影响及其规律,利用盆栽试验对供试冬小麦设置13种供水处理,测定作物株高、叶面积、冠干重及产量,研究水分胁迫对上述生理指标的后效影响。结果表明,中度水分胁迫对株高的后效影响大于重度水分胁迫,在重度水分胁迫下,除C5-A外,当前影响均大于后效影响;前期中度水分胁迫对叶面积的后效影响大于当前影响,后期则相反,重度水分胁迫对叶面积的当前影响大于后效影响;水分胁迫对冠重的后效影响大于当前影响;水分胁迫对冬小麦穗数的后效影响基本上表现为正效应,而对每穗粒数、千粒重、产量及WUE的后效影响则全部为负效应,拔节至孕穗阶段中度水分胁迫抽穗期复水的处理产量最高,达到对照的62%。不同程度、不同历时、不同生育阶段的水分胁迫,对作物生长均有后效应,并导致小麦减产。     

土壤水分胁迫对玉米光合特性的影响

采用盆栽方法,测定了土壤水分胁迫下拔节期和抽雄开花期玉米叶片光合特性。结果表明,水分胁迫下玉米叶片光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)的平均水平与对照相比显著降低;抽雄-开花期下降幅度大于拔节期。光合速率下降主要受非气孔因素限制。水分胁迫改变了玉米叶片光合参数日变化规律。水分胁迫下,白单9的Pn,WUE,叶片叶绿素相对含量和叶面积明显高于白单31。     

华北平原冬小麦生长对水分胁迫的响应

通过对叶面积指数、生物量、水分利用效率、灌浆速率等数据的分析发现：拔节期胁迫对冬小麦的产量和水分利用效率有一定的影响；充分灌水处理生物产量较高但是水分利用效率低；不同生育期水分胁迫的处理对土壤储水量的消耗有明显的不同最大相差143．3mm；以棵间蒸发形式消耗的无效耗水也有明显的差异，最多相差20mm。     

水分胁迫对烟农21根系抗旱特性的影响

此文在盆栽条件下研究了不同程度干旱胁迫对冬小麦根系抗旱特性的影响。结果表明:中度和严重水分胁迫条件下,单株根干重、根冠比和次生根数目增加,但冠干重降低,且烟农21根干重、冠干重、次生根数目均高于鲁麦21,说明烟农21根系形态抗旱性优于鲁麦21。中度水分胁迫和严重水分胁迫条件下,烟农21和鲁麦21根系活力均降低;各生育时期根系活力差异显著,拔节期挑旗期开花期成熟期;烟农21根系活力降低幅度明显低于鲁麦21。中度和严重水分胁迫下,烟农21根系可溶性糖含量分别提高了32.8%、65.6%,脯氨酸含量分别提高了327%和514%。水分胁迫提高了两品种根系的超氧化物岐化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量。各生育期根系SOD、POD酶活性比较,开花期挑旗期拔节期成熟期。说明烟农21抗旱性优于鲁麦21。     

土壤水分调控对高产冬小麦生理特性及产量影响

采用田间防雨旱棚方法研究了高产小麦分蘖期、孕穗期、灌浆期的三个生育时期在不同水分胁迫下,冬小麦生理特性指标的变化、产量构成因素及最终产量的变化。结果表明：冬小麦各个生育时期对水分胁迫反应有显著差别,主要表现为光合速率、蒸腾速率、叶水势等方面;生育后期比生育前期对水分敏感性强,产量受后期水分影响较大;根据各时期光合速率、蒸腾速率、最终产量等指标得出高产冬小麦合理节水灌溉指标主要为各生育期田间持水量分蘖前期为45%~50%,分蘖后期到孕穗前期为55%~60%,孕穗后期至灌浆期要维持60%~65%左右。这种条件下可以获得较合理的生物产量和经济效益。     

不同程度水分处理对烟农21根系抗旱特性的影响

此文在盆栽条件下研究了不同程度干旱胁迫对冬小麦根系抗旱特性的影响。结果表明：中度和严重水分胁迫条件下,单株根干重、根冠比和次生根数目增加,但冠干重降低,且烟农21根干重、冠干重、次生根数目均高于鲁麦21,说明烟农21根系形态抗旱性优于鲁麦21。中度水分胁迫和严重水分胁迫条件下,烟农21和鲁麦21根系活力均降低;各生育时期根系活力差异显著,拔节期>挑旗期>开花期>成熟期;烟农21根系活力降低幅度明显低于鲁麦21。中度和严重水分胁迫下,烟农21根系可溶性糖含量分别提高了32.8%、65.6%,脯氨酸含量分别提高了327%和514%。水分胁迫提高了两品种根系的超氧化物岐化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性和丙二醛（MDA）含量。各生育期根系SOD、POD酶活性比较,开花期>挑旗期>拔节期>成熟期。说明烟农21抗旱性优于鲁麦21。     

水分胁迫对玉米光合性能及产量的影响

将玉米产量形成过程视为一个系统，采用系统分离方法，逐级深入地研究受旱减产的机制，结果表明，水分胁迫下玉米减产的程度及其原因因胁迫时期而异。开花期水分胁迫减产最重，其次是雌穗小花分化期和灌浆期，拔节期则相对较轻，其可能机制是：开花期和雌穗小花分化期水分胁迫，玉米光合性能严重受损，减少光合产物对籽粒“库”的供应，导致“库”容量减小，进而影响籽粒灌浆和产量形成，灌浆期水分胁迫使光合性能受损，光合“源”的     

鲁西北平原农田土壤水分对小麦产量的影响

以聊城为代表站,使用数理统计方法对鲁西平原土壤湿度和冬小麦产量资料进行分析。研究了冬小麦生育期内不同时段土壤水分对小麦产量的影响。结果表明,鲁西平原地区土壤湿度与小麦产量关系十分密切,冬小麦播种期、苗期及拔节到抽穗期间的土壤湿度在小麦产量形成中有较大影响:苗期为负效应;播种期、分蘖期、拔节期为正效应。     

不同底墒条件下补灌对冬小麦耗水特性、产量和水分利用效率的影响

我国黄淮平原水资源紧缺,而且年际间降水量及其时间分布存在较大差异,探明不同底墒条件下补充灌溉对冬小麦产量和水分利用效率的调节效应及其生理基础,可为该地区冬小麦节水高产栽培提供理论和技术支持。2013—2014和2014—2015年冬小麦生长季,在播种期0~100 cm土层土壤贮水量分别为201.5(A)、266.3(B)和317.0mm(C)3种底墒条件下,各设置4个补灌水处理,包括不灌水、拔节期+开花期补灌、越冬期+拔节期+开花期补灌、播种期+拔节期+开花期补灌,研究不同处理冬小麦耗水特性、旗叶光合、干物质积累与分配、产量及水分利用效率的差异。结果表明,冬小麦生育期总耗水量和土壤水消耗量均随播种期底墒的提高而增加。在底墒A和B条件下,冬小麦主要消耗降水和灌溉水。提高播种期补灌水平或于越冬期补灌,冬小麦在底墒A条件下对土壤水的消耗量显著增加,在底墒B条件下对土壤水的消耗量显著减少。在底墒C条件下,冬小麦耗水以土壤水为主,其次为降水,再次为灌溉水;播种期或越冬期补灌显著增加生育期总耗水量,对土壤水消耗量则无显著影响。于播种期、拔节期和开花期补灌,冬小麦在底墒A条件下可获得较高的籽粒产量,但水分利用效率较低;在底墒B条件下籽粒产量和水分利用效率均较高;在底墒C条件下,仅于拔节期和开花期补灌即可获得高产和高水分利用效率,播种期和越冬期无需补灌。综上所述,播前底墒是实施冬小麦合理补灌的重要依据。     

水分胁迫对冬小麦抗性物质可溶性糖与脯氨酸的影响

利用盆栽方法,通过人工调控土壤含水率,设置轻度T1（相对含水率65%~70%）、中度T2（相对含水率55%~60%）和重度T3（相对含水率45%~50%）三个水分胁迫水平,研究不同生育期水分胁迫对冬小麦脯氨酸和可溶性糖含量的变化。通过测定与分析,认为冬小麦旗叶可溶性糖和脯氨酸含量的变化与水分胁迫密切相关,是保障冬小麦在干旱条件下正常生长的抗性物质。轻度水分胁迫对可溶性糖的影响主要集中在生长前期,中度和重度水分胁迫全生育期可显著提高可溶性糖含量,特别是乳熟期,中度和重度水分处理分别比CK增加78.6%和144.0%,因此可溶性糖可能是对种子成熟有特别作用的抗性物质。水分胁迫加强游离脯氨酸含量显著增加,说明脯氨酸也是重要的抵抗干旱的活性物质。在冬小麦全生育期中,开花期脯氨酸含量比正常含量高1倍左右,说明脯氨酸可能是保障正常开花的活性物质。     

灌水控制下限对冬小麦产量及水分利用效率的影响

通过对冬小麦全生育期实施不同土壤水分控制下限,研究冬小麦的耗水规律,分析水分胁迫对其生长发育和产量形成的影响,并建立了产量与水分关系的数学模型。结果表明,不同水分处理的冬小麦耗水规律基本一致,但日耗水强度和总耗水量各处理间差别明显。各生育时段耗水量占全生育期总耗水量的百分比以孕穗灌浆期最大,达到45%;其次为拔节期,在20%左右;越冬期最小,只有4.0%~10.0%。土壤水分控制下限为55%的处理冬小麦水分利用效率最高,约为1.75kg/m3,对应的耗水量在350~400mm之间。     

天津市武清区冬小麦各生育期灌溉需水量分析

为了量化武清区冬小麦各生育期灌溉指标,利用天津市武清区2009-2016年气象监测资料,1988-2016年农业气象观测资料,采用美国农业部土壤保持局推荐方法计算了有效降水量,应用FAO推荐的Penman-Monteith方法,并引进土壤修正系数,计算了武清区冬小麦8个生育阶段需水量及灌溉需水量。结果表明：近8年天津市武清区有效降水呈现降低趋势,冬小麦在播种至成熟阶段,水分亏缺较为严重,各生育阶段灌溉需水量具有明显差异。其中,返青至拔节期及开花至乳熟期需水量最多,灌溉量分别为56.48mm及53.71mm。其次是分蘖至越冬期、拔节至抽穗期,灌溉量分别为37.96mm、31.27mm。为满足冬小麦生产用水,冬小麦全生育期需水量为251.94-328.00mm,灌溉需水量为189.65-292.53mm。武清区冬小麦需水量及灌溉量在时间上具有隔年增加趋势,但在空间上差异不明显。     

水分调控对冬小麦根系与叶片生理特性及产量和品质的影响

采用管栽试验研究了水分调控技术对冬小麦根系和叶片生理特性的调控效应,结合田间试验的产量和品质表现进行综合分析。结果表明,各处理根系主要分布在0～40 cm范围内,约占总根量的50%;在底墒条件充足的情况下,不浇越冬水,适期控水有利于根系的下扎,1水和2水处理灌浆期根系的增加主要表现在100～200 cm土层;在小麦生育期控越冬水、浇灌浆水可以提高根系活力,灌浆水的投入使100～200 cm土层根系在灌浆期仍然保持较高活力,同时提高了旗叶光合速率,保持了旗叶和倒二叶的绿叶面积,有利于小麦籽粒质量增加。因此,通过适期调控水分供应,重视拔节水和灌浆水的投入,不仅利于小麦良好群体结构的形成、促进籽粒产量的提高,还可以有效节约水资源,同时产生较好的产量效应和生态效益。对于强筋小麦来说,减少灌水次数,还可以提高籽粒品质。     

节水灌溉条件下冬小麦耗水规律及其生态基础研究

从土壤水分、作物生长发育及气象条件三个方面分析了冬小麦农田耗水变化特点。结果表明：在土壤水分状况较好条件下冬小麦农田耗水强度呈双峰曲线变化,不同灌溉处理的耗水高峰出现时期及其峰值不同,而与灌水时期一致,同时灌溉能够明显降低冬小麦利用土壤底墒水能力。在拔节以前冬小麦农田耗水与大气蒸发力呈显著直线相关;拔节后与其干物质积累以及土壤水分含量呈显著正相关,拔节期是冬小麦需水的生理生态临界期。     

秋季玉米秸秆覆盖对丘陵旱地小麦生理特性及水分利用效率的影响

西南丘陵冬春季节干旱频繁,严重影响小麦播种立苗及产量。2012—2013(干旱)和2013—2014年度(湿润),在四川简阳开展田间试验,比较不同玉米秸秆处理方式对旱地小麦生理性状、水分利用效率及产量的影响。试验共设4个处理,分别是无覆盖(CK)、无覆盖+播后和拔节期灌水(T1)、休闲期覆盖(T2)和休闲期+小麦生育期覆盖(T3)。干旱年份T1、T2和T3的产量分别为4151、3926和3603 kg hm–2;较CK增产42.0%、34.3%和23.2%,提高水分利用效率27.2%、29.6%和18.8%。湿润年份处理间产量差异较小。与CK相比,干旱年份灌水和覆盖提高了播种至开花阶段的干物质积累量,有效抑制了花后旗叶、倒二叶的叶绿素降解;覆盖处理有利于保持播前充足的底墒及生育期间较高的土壤含水量;T2处理主要生育时期的根干重、根冠比、根长密度、根质量密度和根表面积密度增加,下层土壤中的根系增多。籽粒产量与各生育阶段干物质积累量、花后旗叶和倒二叶的SPAD及水分利用效率呈显著或极显著正相关。秋季玉米秸秆就地覆盖具有显著的纳雨保墒作用,可提高小麦立苗质量,延缓叶片衰老,进而增产。     

不同生育期干旱对南方春玉米生长发育及水分利用效率的影响

为了研究不同生育期干旱对南方春玉米的生长发育、土壤水分、产量及水分利用效率的影响,在防雨棚下的测坑中进行试验,设计了6个处理,春玉米需水关键期设计了3个水平,分析南方春玉米的生长发育、土壤水分、产量及水分利用效率规律。结果表明：拔节期轻旱对春玉米的株高和叶面积影响最大;灌浆期轻旱对春玉米的产量及产量性状影响最大;高水分处理的耗水总量最大,低水分处理的耗水总量最小;耗水量为464.6 mm时,最高产量为6795 kg/hm2;拔节期轻旱的水分利用效率最高。建议在南方春玉米不同生育期应采用适宜的灌水方式,可达到节水和高产的双重效果。     

不同时期水分调亏及不同调亏程度对冬小麦产量的影响

分盆栽对冬小麦在不同生长时期进行不同程度的调亏试验的结果表明,冬小麦从拔节至开花期间的轻度水分亏缺对其产量有显著影响,而灌浆和返青时间的轻度水分亏缺对产量无影响。各生育时期在不同调亏水平下的产量敏感指数（或敏感系数）不同。冬小麦经过一定的亏缺处理,复水后出现生长方面的补偿效应,因而产量降低幅度与耗水量减少幅度相比要小得多。气孔阻力和叶水势对土壤水分的变动有一阈值反应,只有当土壤含水量降至田间持水量