灌水对优质小麦光合生理特性及产量和品质的影响

本文通过不同的灌水处理对两个优质小麦品种光合生理特性及产量和品质的影响研究,结果表明:随着灌水次数的增加,两个优质小麦旗叶叶面积、叶绿素含量、净光合速率升高,叶片光合能力持续期延长。返青水对旗叶叶面积影响最大,拔节水、孕穗水对提高旗叶光合速率、叶绿素含量有重要作用。随着灌水次数的增加,临优145产量增加,营养品质指标改善,临汾138产量增加,灌2水的营养品质指标最高。灌水时期对优质小麦品质的影响,临优145和临汾138灌返青、孕穗水,小麦营养品质指标最佳,兼顾小麦营养品质、加工品质、产量和效益的灌溉方案,临优145适宜灌返青、孕穗、灌浆三水。临汾138适宜灌返青、孕穗二水。优质小麦的灌水次数和灌水时期与小麦品种本身的遗传特性有关。     

不同补灌次数对旱地高产小麦生育后期旗叶衰老及产量的影响

为探讨旱地高产麦田的高产潜力,在莱阳市冯格庄的旱地高产麦田(曾多次创出旱地9 000 kg/hm2以上产量)创造条件研究了补充灌水对旱地小麦生育后期旗叶衰老性状的影响.结果表明,补灌对旱地小麦旗叶衰老有一定的调节作用.随着补灌次数的增加,增大了旱地小麦的叶面积指数.在W2水平下,在灌浆的后期延缓了叶绿素含量的下降,降低了旗叶丙二醛的含量,增加了过氧化氢酶和过氧化物酶的含量,延缓了旗叶的后期衰老,并达到了高产水平9 310.20 kg/hm2.继续增加补灌次数,旗叶的SOD、CAT和POD活性增幅不大,在灌浆后期甚至有下降的趋势.在该试验条件下,W2产量最高.继续增加补灌次数,产量开始下降,甚至低于对照处理,表明通过一定农艺措施改造的旱地高产麦田有较强的蓄水保墒能力,一定程度上达到"旱地不旱".     

灌水及化控对不同粒色小麦籽粒灌浆及叶绿素含量的影响

为了研究灌水和化控处理对不同粒色小麦籽粒灌浆和叶绿素含量的影响,以3个不同粒色小麦为材料,采用不同灌水及化控处理,研究花后小麦颖壳、籽粒、旗叶叶绿素含量、千粒重以及籽粒蛋白质含量的变化情况.结果表明,花后5～30 d,灌2水比灌3水处理的干物质积累速度快,花后15 d和25 d时,灌2水与灌3水处理的千粒重差异显著.灌水对灌浆速率的影响与千粒重相似.籽粒、颖壳、旗叶叶绿素含量及籽粒蛋白质含量、千粒重、灌浆速率在不同粒色小麦中存在显著或极显著的差异.本试验中化控处理对籽粒灌浆和叶绿素含量均无显著影响.     

不同水分供给对小麦叶与非叶器官叶绿体结构和功能的影响

在田间不同灌水条件(春季不灌水、春季灌2水和春季灌4水, 每次灌水750 m3 hm^-2)下, 于灌浆后期对小麦叶片与非叶器官(穗颖、穗下节和叶鞘)叶绿体结构进行了电镜观察, 并对不同器官的净光合速率(P_n)和光化学效率(F_v/F_m)进行了测定, 以期探明小麦叶与非叶器官光合结构和功能对水分变化的适应性差异。结果表明, 在充足供水条件(春季灌4水)下, 叶片的叶绿体数目明显多于各非叶器官, 但护颖和外稃叶绿体含有较多的淀粉粒。在灌浆期上层土壤重度水分亏缺(春季不灌水)条件下, 植株各器官叶绿体均出现明显的衰老特征, 但衰老程度存在器官间显著差异, 旗叶叶片叶绿体受损程度明显大于非叶器官。在所测非叶器官中, 外稃叶绿体对干旱胁迫反应较为敏感, 而护颖、穗下节间和旗叶鞘叶绿体结构具有较强的稳定性。水分胁迫下各器官P_n和F_v/F_m值均降低, 叶片降低幅度最大, 且随灌浆进程其光合下降最快, 但穗下节间、旗叶鞘和穗器官较为稳定, 可能与其叶绿体结构的稳定性有关。说明小麦非叶绿色器官光合结构与功能对水分亏缺具有较强的耐性。     

补灌对旱地高产小麦生育后期碳代谢及产量的影响

为探讨旱地高产麦田的高产潜力,在莱阳市冯格庄的旱地高产麦田研究了补充灌水对旱地小麦生育后期碳代谢的影响。结果表明:补灌对旱地小麦旗叶碳代谢指标有一定的调节作用。随着补灌次数的增加,叶片和茎部可溶性糖、蔗糖含量均呈现先升高后下降的单峰曲线变化。W4由于继续补灌导致灌浆前期籽粒可溶性糖含量低。W2处理籽粒灌浆期间,营养器官糖含量供应稳定,为籽粒淀粉积累提供足量的合成底物。在W2水平下,旗叶的磷酸蔗糖合成酶和蔗糖合成酶活性达到最高。表明通过一定农艺措施改造的旱地高产麦田有较强的蓄水保墒能力,一定程度上达到"旱地不旱"。     

不同灌水次数对冬小麦产量构成因素及水分利用效率的影响

冬小麦全生育期设计人工灌溉1～6次水的6种处理和对照（不灌水）进行对比试验，结果表明：有效穗数和株高与灌水次数成正相关，而小穗数、穗粒数、穗粒重以灌4水处理最多（大），凸显出穗大粒多的产量优势；处理间产量呈“s”型曲线变化，灌水效率、水分利用效率呈抛物线型变化。分析不同灌水次数冬小麦的灌水效率和水分利用效率认为，华北平原冬小麦全生育期合理调配灌水期，推行3～4水的灌溉制度，亦即在自然降水偏多年份灌3水，正常偏少年份灌4水，就可实现高产高效的生产目的。     

北疆干旱荒漠地区春小麦与苜蓿灌溉制度研究

新疆北部阿勒泰草原的农牧业生产主要是在荒漠瘠薄的戈壁地上开发和发展起来的,作物灌溉制度的确定,对于北疆地区水资源合理开发利用、农田灌溉管理以及自然植被生态恢复等工作有着重要的现实意义。通过对联合国“2817项目”春小麦和苜蓿灌溉试验数据进行分析比较,初步得到达到该地区小麦和苜蓿高产的灌溉制度。结果表明,春小麦应采用“量少次多”的灌溉制度,灌溉定额为433 mm,灌水次数为10次,其中最优灌水定额抽穗前60 mm,其他生育阶段灌水定额为30~45 mm;苜蓿打3茬灌溉定额为849 mm,灌水次数为15次,第1茬的第1水灌水定额在60 mm,第2、3茬的第1水灌水定额为67 mm,其他水灌水定额在40~60 mm。研究显示,春小麦达到高产的处理是土壤含水量为田间持水量的70%;苜蓿达到高产的最优方案是幼苗期、蔓枝延长期和开花成熟期的土壤含水量为田间持水量的65%、45%和45%。     

拔节期补灌对两种土壤质地上冬小麦旗叶衰老特性和籽粒产量的影响

为明确不同质地土壤条件下,拔节期补灌对冬小麦旗叶衰老特性、光合速率、籽粒产量和水分利用效率的影响,2013-2014和2014-2015冬小麦生长季,在粉壤土和沙壤土地块进行补灌试验,以全生育期不灌水处理(D0)为对照,设4个灌水处理,分别是拔节期目标湿润层为0~10 (D1)、0~20 (D2)、0~30 (D3)和0~40 cm (D4),目标相对含水量均为100%,4个灌水处理开花期补灌水量均以0~20 cm土层相对含水量达100%为目标。结果显示,随目标湿润层深度增加,两种质地土壤地块小麦拔节期补灌水量均明显增加,开花期补灌水量变化较小。随拔节期灌水量的增大,开花后小麦旗叶可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性、旗叶光合速率均呈升高趋势,丙二醛含量呈下降趋势;粉壤土条件下D3与D4无显著差异,沙壤土条件下D2、D3和D4处理间无显著差异。随着拔节期目标湿润层深度的增加,两种土壤质地的麦田耗水量和籽粒产量均呈增加趋势,D4与D3处理间籽粒产量无显著差异;而水分利用效率则呈先升后降趋势,D4显著低于D3或D2处理。在本试验条件下,根据某一深度土层土壤饱和水亏缺量进行补灌,无论是粉壤土还是沙壤土,拔节期均以补灌至0~30 cm土层相对含水量达100%为最佳,有利于延缓旗叶衰老,提高光合速率,并可获得较高的籽粒产量和水分利用效率。     

水分运筹对不同冬小麦品种旗叶叶绿素含量的影响

在大田高产条件下,研究了水分运筹对6个冬小麦品种花后旗叶叶绿素含量的影响.结果表明,0～1 m土层较低的土壤水分(40%70%)(春季灌4水处理)降低多数品种灌浆中期旗叶叶绿素含量和CHa/b,叶绿素含量峰值提前,延缓灌浆后期叶绿素降解;适宜的土壤水分(60%＜RSWC＜70%)有利于花后旗叶叶绿素含量始终维持较高水平.石新733、石新703、石麦15、和石麦12旗叶叶绿素含量对灌水的反应较敏感,冀5579和石家庄8号不敏感.不同灌水处理之间花后旗叶叶绿素含量均值与籽粒产量相关性不显著,但花后28 d旗叶叶绿素含量与籽粒产量相关性较强.     

环塔里木盆地核桃灌溉现状调查研究

为了给新疆特色林果高效用水研究提供必要的现实依据,以新疆主要特色林果之一的核桃为研究对象,分别在新疆巴音郭楞蒙古自治州、和田地区、喀什地区、阿克苏地区,以农户为单位进行核桃灌溉现状调查。结果表明：（1）调查区域核桃种植总面积2.72×105 hm²,占全疆核桃总种植面积的97.20%;（2）核桃栽培模式大致可分为栽植单作种植模式和栽植间作种植模式2大类;（3）核桃的灌溉仍然以漫灌和畦灌为主,低压管道灌、涌泉灌和滴灌技术在逐渐发展;（4）核桃在地面灌条件下,灌水定额1200~ 3000 m³/hm²,灌水5~8次,微灌条件下灌水定额150~600 m³/hm²左右,灌水13~30次;（5）核桃树在不同灌溉方式下单方水的产量为0.05~0.54 kg/m³,通过科学管理,在不同灌溉方式下核桃均能高产。     

不同灌水方式对水稻结实期一些生理性状和产量的影响

选用抗旱性不同的杂交水稻冈优527、D优363和汕优63,研究了旱种、湿润灌溉、“湿润灌溉（前期）+浅水灌溉（孕穗期）+干湿交替灌溉（抽穗至成熟期）”灌溉（简称C处理）和淹水灌溉4种灌水方式下,水稻结实期光合特征、渗透调节物质及保护性酶活性等生理性状变化和产量表现。结果表明,在C处理和湿润灌溉两种灌水方式下,剑叶的叶绿素含量高,叶片衰老缓慢,具有较高的净光合速率,且有利于可溶性糖和游离氨基酸等渗透调节物质的主动积累和保护性酶CAT、POD活性的提高,维持了细胞正常的代谢。而旱种下水稻剑叶叶绿素含量低,衰老快,净光合速率和气孔导度降低,渗透调节物质和保护性酶的变化水平对水分胁迫程度极为敏感。产量以C处理最高,湿润灌溉次之,旱种降低了产量构成各项因素,从而减产。试验表明,水稻叶片光合作用、渗透调节物质及保护性酶活性的变化幅度和产量与品种的抗旱性密切相关。     

不同施氮时期对冬小麦根系衰老的影响

采用温室盆栽和田间土柱栽培的方法研究了不同施氮时期对冬小麦根系衰老的影响。结果表明,冬小麦根系从开花后14天开始加速衰老,与籽粒灌浆速率高峰期相对应。20～40cm和40～100cm土层根衰老迟于0～20cm土层根。根系衰老与旗叶衰老、及与籽粒灌浆速率密切相关。20～40cm和40～100cm土层中的根对旗叶衰老有较大影响;在籽粒形成期,0～20cm土层根对粒重形成的作用大,到灌浆期,20～40cm和40～60cm土层根对粒重形成起重要作用。鲁215953和鲁麦14品种分别于拔节期和挑旗期追施氮肥,可延缓小麦根系的衰老,提高籽粒灌浆速率,增加粒重和产量。     

减氮适墒提高冬小麦旗叶光合潜力和籽粒产量

针对目前小麦高产栽培中大量投入氮肥引起的土壤板结、肥效降低等突出问题,2013-2014和2014-2015年度大田条件下设置自然降水(W1)、适墒(W2, 70%±5%)、足墒(W3, 80%±5%) 3个水分处理和3个氮肥水平处理,即不施氮肥(N1)、减氮(N2, 195 kg hm-2)和高氮(N3, 270 kg hm-2),研究了不同水肥条件对冬小麦旗叶功能期内光响应曲线特征参数、水分利用效率和籽粒产量及其构成因素的影响。在W1和W2条件下,N2处理不同时期旗叶净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)的光响应曲线逐渐上升的幅度均高于N1和N3处理,胞间二氧化碳浓度(Ci)光响应曲线下降的幅度也大于N1和N3处理;在W3条件下,N2、N3光响应曲线的变化趋势相近。N2W2处理的旗叶光合参数在开花期最具优势,最大净光合速率为33.20 μmol CO2 m-2 s-1,光饱和点达1507.4 μmol m?2 s?1,分别比其他处理平均提高21.4%和9.5%,而光补偿点最低,表现出较高的光合潜能。连续两年产量结果显示,N2W2处理穗粒数和千粒重在9个处理中最高,差异显著(P < 0.01);籽粒产量在9500 kg hm-2以上,水分利用效率比W2和W3条件下的其他处理平均提高18.8%。上述结果表明,在适墒条件下施氮量从270 kg hm-2减少至195 kg hm-2,能充分发挥旗叶功能期的光合潜力,增加穗粒数和千粒重,提高籽粒产量。     

不同灌水方式对水稻生育特性及水分利用率的影响

以冈优527、D优363、汕优63为材料,设4个不同水分灌溉方式,研究了不同灌溉方式下水稻生育特性、产量和水分利用率。结果表明:与淹水灌溉相比,湿润灌溉(前期) 浅水灌溉(孕穗期) 干湿交替灌溉(抽穗-成熟期)的灌溉方式,可促进叶片和根系生长,剑叶叶绿素含量和净光合速率高,有利于干物质积累;植株生理活动旺盛;其有效穗、结实率、千粒重、产量和水分利用率均高于淹水灌溉。湿润灌溉有利于根系生长,延缓根系和叶的衰老;产量和水分利用率比淹水灌溉略高。旱种抑制水稻根系生长和地上部干物质积累,产量和水分利用率比淹水灌溉显著降低。因此,湿润灌溉(前期) 浅水灌溉(孕穗期) 干湿交替灌溉(抽穗-成熟期)的灌溉方式更有利于稻株生长发育、产量和水分利用率的提高。冈优527、D优363的水分利用率显著高于汕优63。     

施氮水平对不同种植模式小麦旗叶衰老和产量的影响研究

摘要：①氮素水平与小麦后期旗叶衰老有着密切关系。中氮和高氮处理与低氮和无氮处理相比,显著提高了SOD和POD的活性,相对改善了细胞中活性氧产生与清除之间的平衡,减少了细胞内过氧化物的积累,减缓了叶片衰老;但平作栽培小麦264 kg .hm-2水平（N3处理）与165kg .hm-2水平（N2处理）间的SOD、POD活性、MDA含量以及叶绿素含量等生理指标差异不显著,表明施氮量达到一定水平后继续增加施氮量对延缓小麦旗叶衰老无显著效应。②通过对垄作和平作两种栽培模式的比较发现,小麦旗叶衰老进程分为两个阶段;平作小麦以花后14天,垄作小麦以花后21天为拐点,前期为缓慢衰老期,后期为急剧衰老期。在缓慢衰老期,旗叶POD、SOD活性,叶绿素含量会略有上升;而进入急剧衰老期后,上述三个生理指标都急剧下降。平作小麦比垄作小麦提前进入急剧衰老期。③氮素水平为165kg .hm-2时,两种栽培模式均可以获得中产以上产量;264 kg .hm-2水平下能够获得更高的产量,且垄作栽培小麦的增产优势较平作小麦更明显。     

测墒补灌深度对济麦22冠层光截获和荧光特性及籽粒产量的影响

测墒补灌是近年开发的一种小麦节水栽培新技术,水分管理的土层深度是该技术的关键因素之一。本研究以济麦22为试验品种,于2013—2014和2014—2015年度在山东兖州进行大田试验,设置4个测墒补灌土层深度,补灌至目标土层拔节期相对含水量70%和开花期相对含水量75%,以定量灌溉(拔节期和开花期各灌水60 mm)和全生育期不灌水处理为对照,通过测定花后0~30 d灌浆阶段小麦冠层光截获特性、群体光合速率、旗叶荧光特性,以及最终籽粒产量和水分利用效率,以明确测墒补灌达到增产的光合基础及最佳土层。当补灌土层为0~20 cm时,灌水量为50.1~51.2 mm,小麦叶面积指数、冠层光合有效辐射截获量、冠层光截获率和群体光合速率,以及旗叶实际光化学效率(ΦPSII)和最大光化学效率(Fv/Fm)在各灌水处理中最低;补灌土层为0~40 cm时,灌水量为73.1~93.1 mm,上述前4项指标比补灌深度20 cm时依次提高6.0%~42.4%、8.5%~27.9%、6.7%~14.5%、11.0%~14.6%,同时旗叶ΦPSII和Fv/Fm亦显著提高;补灌深度加大至60 cm(灌水量87.5~105.4 cm)和80 cm(灌水量101.8~115.0 cm)时,这些指标无显著增加。与光合特性相关指标一致,籽粒产量也表现为补灌深度大于40 cm的3个处理间无显著差异,且与定量灌溉对照无显著差异,但都显著高于补灌深度20 cm处理。在本试验条件下,对0~40 cm土层实施测墒补灌,较定量灌溉减少用水26.9~46.9 mm,水分利用效率提高16.2%~16.7%,灌溉效益增加34.0%~68.1%,说明在类似生态条件下,中穗型小麦品种济麦22测墒补灌节水栽培技术的目标土层为0~40 cm。     

耕作方式对小麦开花后旗叶水势与叶绿素荧光参数日变化和水分利用效率的影响

2007-2009年小麦生长季, 以高产小麦品种济麦22为试验材料, 利用测墒补灌技术确定灌水量, 研究高肥力条件下条旋耕、深松+条旋耕、旋耕、深松+旋耕和翻耕5种耕作方式对土壤含水量、小麦开花至成熟阶段耗水量及其水分来源、旗叶水势和叶绿素荧光参数日变化、籽粒产量和水分利用效率的影响。结果表明, 深松+条旋耕和深松+旋耕处理成熟期60~200 cm各土层的土壤含水量均低于其他处理, 表明深松促进了小麦对深层土壤贮水的吸收。深松+条旋耕处理开花至成熟阶段的土壤贮水消耗量及其占阶段耗水量的比例最高, 其降水量和灌水量占阶段耗水量的比例最低。深松+条旋耕处理在6:00~18:00的旗叶水势、8:00~14:00的旗叶最大光化学效率(F_v/F_m)和实际光化学效率(Φ_PSII)均高于条旋耕处理, 表明深松有利于小麦旗叶在灌浆中后期保持较高的生理活性, 深松+旋耕和旋耕处理间的规律与其一致。深松+条旋耕处理在2个生长季的籽粒产量分别为9 516.48和8 957.92 kg hm⁻², 与深松+旋耕处理无显著差异, 翻耕处理次之, 条旋耕和旋耕处理低于上述处理。深松+条旋耕处理的水分利用效率最高, 深松+旋耕处理次之, 条旋耕和旋耕处理低于翻耕处理。本试验条件下, 深松+条旋耕是兼顾高产节水高效的耕作方式。     

灌水对节水小麦“衡观35”产量、蛋白质含量及光合性能的影响

水分是限制小麦产量和品质提高的关键因素。为探究不同时期灌水对冬小麦产量、农艺性状、籽粒品质及光合性能的影响，在自动防雨水肥控制池中设置4个春季水分处理：不灌水(对照，W1)、仅拔节期灌水1050m³/hm²(W2)、仅开花期灌水1050m³/hm²(W3)和拔节期525m³/hm²⁺开花期525m³/hm²(W4)。结果表明，W1处理籽粒蛋白质含量最高，W2处理蛋白质产量最高，W3处理籽粒产量最高，W4处理光合性能最稳定。与W1处理相比，灌水影响小麦旗叶的光合性能，使其净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度和蒸腾速率增大；拔节期灌水可增加叶片叶绿素含量，促进植株干物质积累，提高籽粒蛋白质产量，通过增加单位面积穗数和穗粒数而增加生物产量；开花期灌水促进籽粒长、宽增大，增大库容量，通过增加粒重而提高籽粒产量。通过比较拔节期灌水后至开花期未灌水前W1、W4和W2处理发现，灌水使最大净光合速率和光饱和...     

限量补灌对旱地高产田小麦光合和产量的影响

在多年创高产旱地条件下,研究了不同补灌处理对旱地高产田小麦光合特性和产量的影响。结果表明：增加补灌次数和补灌量,小麦旗叶叶绿素含量、光合速率、气孔导度、蒸腾速率升高,胞间CO2浓度降低,光合功能持续期延长,产量和产量构成因素增加,以补灌3水（越冬＋拔节＋灌浆）处理W4效果最佳,但产量和2水（拔节＋灌浆）处理W3没有显著差异。随着补灌次数和补灌量继续增加,W5、W6改善旗叶光合衰退的效果主要表现在后期,对产量提高的贡献并不大,相对与2水、3水处理,开始产生负效应,产量和产量构成因素千粒重、穗粒数反而下降。综合考虑产量和水分利用效率等因素,在本旱地高产试验田．拔节期、灌浆期2水补灌120mm的W3处理是最经济高效的补灌方案。