灌水量和灌水期对超高产小麦灌浆期光合特性及产量的影响

在连续多年创小麦超高产纪录试验田,通过Li-6400便携式光合测定仪,采用开放式气路测定旗叶净光合速率、胞间CO2摩尔分数、气孔导度等相关指标,研究灌水量和灌水期对超高产小麦灌浆期光合特性、水分利用率和产量的影响.结果表明,在灌水0～300 mm,灌水对超高产小麦生育后期的光合特性有显著调节作用;与CK处理相比,灌水可显著提高超高产小麦灌浆期旗叶SPAD值和叶面积指数,使小麦能够保持较好的叶片结构和功能状况,这是小麦获得超高产的基础;随着灌水量增加,超高产小麦旗叶气孔导度和蒸腾速率增加,胞间CO2摩尔分数降低,净光合速率提高;至T5处理(灌冬水、拔节水和灌浆水各60 mm)灌浆期旗叶各项光合指标协调,净光合速率最高,成熟期其产量最高,并达到超高产水平;进一步增加灌水量,小麦旗叶衰老加快,净光合速率降低,产量下降,水分利用率显著降低.在本试验条件下,灌冬水、拔节水和灌浆水各60 mm是超高产麦田适宜的用水方案.     

小麦旗叶性状与光合特性的相关性分析

对不同基因型小麦旗叶的角度、长度、宽度与光合速率(Pn)、气孔导度(G s)、胞间CO2浓度(C i)、气孔CO2浓度、蒸腾量(E),光合有效辐射(PAR)的相关性进行了研究和分析。结果表明:小麦旗叶角度与光合特性的相关性均不显著;旗叶长度与气孔导度(G s)和胞间CO2浓度(C i)呈显著正相关;旗叶宽度与光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(C i)、气孔导度(G s)、气孔CO2浓度及光合有效辐射(PAR)分别呈显著正相关和极显著正相关。因此,与旗叶角度、长度相比,旗叶宽度是影响小麦光合特性更为重要的因素。     

灌浆期淹水时间对冬小麦旗叶光合特性的影响

为了探讨灌浆期不同淹水时间对小麦旗叶光合特性的影响程度,在池栽补灌条件下,研究了灌浆期淹水3 d、6 d、9 d和12 d对冬小麦旗叶光合特性的影响。结果表明:淹水可导致小麦旗叶光合速率上升后又下降的光合性能降低,2个品种的光合速率均呈双峰曲线,细胞间隙CO2浓度和气孔导度均呈上升趋势,气孔限制值呈下降趋势。灌浆前期短时间淹水对小麦生产有利,但长时间淹水会引起小麦早衰,本研究结果可为华北地区旱涝急转的灾害损失提供理论支撑。     

灌水量和灌水期对超高产小麦花后旗叶衰老及产量的影响

为了确定超高产麦田(9750 kg/hm2)适宜的灌水时期和数量,深入挖掘超高产麦田的产量潜力,通过在金海种业有限公司小麦超高产实验田设置不同的灌水处理,研究灌水量和灌水期对超高产小麦花后旗叶衰老生理及产量的影响。结果表明,灌水对旗叶各衰老指标均有显著的调节作用,灌水通过改善旗叶的结构完整性和功能持续性,能够明显延缓超高产小麦花后旗叶衰老。与CK处理相比,灌水提高了超高产小麦灌浆期旗叶SPAD值、叶面积指数(LAI)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性,减少了膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)的生成,在保证水分利用率的同时显著增加了籽粒产量。在本实验条件下,灌冬水、拔节水和灌浆水各60 mm的T5处理花后旗叶衰老明显延缓,产量达到超高产水平(9923.58 kg/hm2),与其他处理差异显著。继续增加灌水量,处理T7和T8旗叶SPAD值和LAI降低,POD、SOD和CAT活性增幅不大,在灌浆后期甚至出现下降,穗粒数、千粒重和水分利用率下降显著,籽粒产量降低。     

不同旱地小麦品种花后叶片叶绿素含量及光合特性研究

以近年来北部和黄淮北片麦区在生产中主推的6个不同旱地高产小麦品种作为参试材料,对其花后叶片叶绿素含量、光合特性及产量性状进行分析,旨在探索旱地高产小麦的生理生化机理,为北部旱地小麦育种及生产提供理论依据。结果表明:在降雨较为充足年份,不同旱地小麦品种的旗叶叶绿素含量(SPAD)和产量之间呈极显著相关(相关系数0.947),气孔导度(Gs)、光合速率(Pn)和产量之间显著相关(相关系数分别为0.832、0.852),但旗叶叶绿素含量和光合性状与抗旱指数间无显著相关关系;不同旱地小麦品种的旗叶叶绿素含量(SPAD)在灌浆不同时期表现不同,小麦品种长7080在花后15 d前有较高的叶绿素含量(SPAD),长6990则是灌浆后期叶片衰老较慢,从花后20 d起,其旗叶叶绿素含量(SPAD)显著高于其他品种;不同旱地小麦品种的旗叶气孔导度(Gs)和光合速率(Pn)在灌浆不同时期变化趋势基本一致,品种间的差异主要在花后15～25 d,表明旱地小麦品种在降雨较为充足年份,旱地小麦品种在灌浆中期叶片有较高的气孔导度(Gs)和光合速率(Pn)是能够获得高产的关键生理因素之一。     

水肥条件对冬小麦旗叶光合特性及生物量的影响

【目的】研究水肥耦合对冬小麦旗叶光合特性及生物量的影响,建立旱地冬小麦生产的合理水肥管理模式。【方法】2011-2012年,以长旱58为供试材料,设置水分(W)和肥料(Y)2个因子,其中水分包括不灌水、低灌水量、中灌水量、高灌水量4个水平,肥料包括不施肥、低肥、中肥、高肥4个水平,共16个处理,于小麦不同生育时期测定其光合指标(净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr))及生物量。【结果】1)方差分析表明,水分对小麦旗叶光合特性的影响大于肥料,各施肥水平下,旗叶Pn、Gs、Tr与水分呈正相关。不论在何种水肥组合处理中,随着生育期的延长,冬小麦旗叶Pn、Gs、Tr均呈先升后降趋势,于开花期达到最大值。2)在中等施肥量水平下,小麦开花期低灌水量处理较不灌水处理、中灌水量处理较低灌水量处理Pn分别显著提高3.25%和5.01%,Gs分别显著提高10.20%和5.34%,Tr分别提高7.76%和0.15%。3)在土壤水分较充足时,小麦旗叶Pn、Gs、Tr随施肥水平的增加而提高,小麦开花期Pn在中等灌水量水平下,低施肥量处理较不施肥处理、中施肥量处理较低施肥量处理Pn分别显著提高2.45%和3.19%,Gs分别显著提高3.27%和4.23%,Tr分别显著提高4.26%和6.86%。4)同一水分条件下,灌浆期和成熟期生物量均随施肥量的增加先增后减,最高生物量出现在中等肥力水平(Y2)时;返青期和孕穗期,生物量随施肥量的增加逐渐增大。各灌水条件下,开花期生物量随施肥量的增加而变化趋势不同。【结论】高水(100mm)中肥(N、P_2O_5、K_2O用量分别为278.55,163.20,322.80kg/hm2)组合的小麦旗叶光合特性较为优良。     

灌浆对小麦旗叶光合功能的影响

以高产小麦新品种宁麦 9号为材料 ,通过去穗处理 ,研究了灌浆对小麦旗叶光合功能的影响。结果表明 ,去穗处理与对照 (没有去穗 )相比 ,旗叶的比叶重 (SLM )、光合速率 (Pn)和羧化效率 (CE)较高 ,呼吸速率 (Rd)和丙二醛 (MDA)含量较低 ,而叶片相对含水量 (RWC)、气孔导度 (gs)和叶肉导度 (gm)没有显著差异。因此 ,灌浆时由于低的CE和高Rd 导致光合功能衰退 ,加速了旗叶的衰老。     

渭北旱塬70年来冬小麦品种更替中光合特性的研究

通过田间试验测定不同小麦品种整个生育期光合特性以及灌浆期光合特性的日变化.结果表明,随着渭北旱塬小麦品种的改良,不同品种生育后期旗叶净光合速率(Pn)呈递增趋势,现主推品种长旱58灌浆期Pn、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)都处于较高水平,日均Pn达11.58 μmol·m-2·s-1,较40年代品种五指麦提高了3....     

小麦叶片逆向衰老过程中叶绿素含量及光合特性的变化

【目的】研究小麦叶片逆向衰老过程中旗叶和倒二叶叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度的变化规律,为进一步揭示叶片逆向衰老的生理机制提供研究思路和理论指导。【方法】以逆向衰老小麦‘温麦19’和‘兰考矮早8’为试验材料,在小麦扬花后6,12,18,24,30和36d,分别采用CCM-200手持式叶绿素仪和LI-6400XT型便携式光合测定系统,在田间测定旗叶和倒二叶的叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度。【结果】‘温麦19’和‘兰考矮早8’在灌浆结实后期(花后18～36d)均出现倒二叶叶绿素含量高于旗叶的现象,即叶片逆向衰老的现象;‘温麦19’较‘兰考矮早8’叶片逆向衰老现象出现早。在灌浆后期,‘温麦19’旗叶的光合速率、蒸腾速率和气孔导度均低于倒二叶,而‘兰考矮早8’旗叶的光合速率低于倒二叶,蒸腾速率和气孔导度仍高于倒二叶。【结论】在逆向衰老过程中,随着小麦旗叶和倒二叶叶绿素含量的变化,其净光合速率、蒸腾速率和气孔导度也发生相应的变化,且品种之间存在较大差异。     

雨养和灌溉条件下小麦叶片光合特性的比较

在雨养和灌溉条件下,以小麦品种"青麦6号"为研究对象,对小麦灌浆期旗叶的光合速率、蒸腾速率、气孔导度、水分利用率对光强的响应及各种光合特性指标间相关性进行研究.结果表明:在雨养和灌溉两种处理下光合速率、气孔导度都随光强的增大而增大,都可以用Michaelis-Menten方程模拟;在高光强下灌溉处理的光合速率、气孔导度比雨养处理的高.灌溉处理的蒸腾速率比雨养处理的高,但其水分利用率却低于雨养处理.光合速率与蒸腾速率因气体交换的同步性而具有明显的线性关系,但水分亏缺对蒸腾速率的影响相对于对光合速率的影响更直接、更强烈.     

水分调控对小麦光合特性和产量性状的影响

在自动控制干旱棚内的水泥池里采取足墒播种、拔节后控制降雨并进行灌水处理的方法,研究了不同时期灌水对小麦旗叶叶绿素(SPAD值)、光合特性及产量的影响。结果表明,花后旗叶叶绿素含量随着灌水次数的增加而增加,W2(灌拔节水、孕穗水)和W3(拔节水、孕穗水、灌浆水)处理比对照W0(不灌水)在扬花期、灌浆初期、灌浆中期分别增加了15.9%、5.3%、5.9%和10.0%、5.0%、6.4%。小麦旗叶光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率在扬花期的变化与灌水无明显相关关系,进入灌浆期后随灌水次数的增加而提高,在灌浆中期,W2、W3比W04个指标分别增加了33.8%、37.0%,11.8%、15.6%,7.9%、10.6%,18.9%、19.5%,差异显著,W2和W3间差异不显著。W2处理的旗叶叶片水分利用效率最高,比对照高16.6%。随着灌水次数的增加产量逐渐提高,W1、W2、W3比W0分别增加了1.9%、7.6%和8.1%。综合考虑,在足墒播种和返青前具有较好土壤墒情条件下,拔节期和孕穗期2次灌水的光合效率、水分利用效率和经济效益最佳。     

花后干旱对春小麦光合特性及产量的影响

为研究花后干旱条件下春小麦光合特性及产量的变化,测定了不同水分胁迫条件下小麦叶片各项光合指标的变化。结果表明:旗叶的蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度和水分利用效率随着干旱程度的加剧变化显著,光合速率下降37.67%~86.45%;重度和中度胁迫下Pn的下降主要是非气孔因素造成的,而轻度胁迫下是气孔关闭引起的,最终导致植株早衰,影响小麦籽粒灌浆,使产量降低10.70%~21.20%。     

宽幅精播对冬小麦光合特性和产量影响的研究

为给小麦高产高效栽培和大面积推广提供科学依据,在大田条件下．研究了宽幅精播对冬小麦光合特性、产量以及产量三要素的影响。利用LI-6400XT便携式光合测定仪,采用开放式气路测定了冬小麦旗叶的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO：浓度（ci）及蒸腾速率（Tr）等光合特性指标。结果表明,等行距宽幅精播对小麦花后的光合特性及产量有显著影响,其小麦旗叶叶绿素含量值均显著高于留套种行宽幅播种小麦．其分蘖数、成稳率以及光合特性各指标也均显著高于留套种行宽幅播种小麦,并且显著增加了亩穗数和产量．增产16．39％,达到719．3kg／亩的超高产水平。     

高产小麦旗叶光合作用及与籽粒灌浆进程关系的研究

 以小麦品种扬麦 5号为对照 ,研究了高产小麦品种莱州 953旗叶的光合气体交换特征、碳酸酐酶活性变化及灌浆进程。结果表明 ,两个小麦品种旗叶的叶绿素含量、光合速率、叶肉导度和碳酸酐酶活性变化动态基本类似 ,呈单峰曲线。与对照品种扬麦 5号相比 ,高产小麦品种莱州 953的上述光合参数较高 ,且其光合速率高值持续期、叶绿素含量相对稳定期也较长 ,叶源量大。莱州 953花后旗叶光合功能持续高效 ,光合与灌浆同步兴衰 ,这是其高产的光合生理特性之一。此外 ,莱州 953的饱和光强、量子效率、碳酸酐酶活性较高 ,CO2 补偿点较低 ,因而对环境因子光和 CO2 的适应能力较强。     

不同供水水平下丁香酚和间作蚕豆对小麦光合特性的影响

研究以小麦根系分泌物丁香酚(2-甲氧基-3-烯丙基苯酚)为参试化感物质,研究了不同供水水平及间作蚕豆条件下丁香酚对小麦旗叶光合特性的影响.结果表明:丁香酚对单、间作小麦旗叶光合速率、气孔导度和蒸腾速率均具有抑制作用,且随供水水平的降低而增强;单作小麦旗叶光合速率、气孔导度和蒸腾速率日均值分别较对照降低13.29%、28.95%和21.08%,间作小麦降低7.41%、24.39%和21.07%,间作可弱化丁香酚的抑制作用.丁香酚处理下的单、间作小麦旗叶瞬时水分利用效率日均值分别提高10.37%和17.96%,且间作模式下与对照差异显著.生产实践中,通过合理间作和优化灌溉可减轻小麦连作以及小麦秸秆覆盖等产生的自毒作用.     

宁夏不同生态区春小麦节水指标的研究

以20份春小麦品种(品系)为试验材料,在宁夏4个不同试验点处理条件下研究抽穗开花期和成熟期旗叶的碳同位素分辨率(Δ)与灌浆期旗叶比叶重、成熟期旗叶和籽粒灰分含量、光合气体交换参数、物候期的表现以及相互之间的关系。结果表明:由于土壤含水量、气候条件不同,4个试验点间各项测定指标均有显著的差异;Δ与收获系数、气孔导度呈正相关,与从出苗到抽穗期的天数呈负相关;旗叶Δ与成熟期旗叶灰分含量正相关并达到显著水平,与灌浆期比叶重呈显著的负相关;灌区3个处理的籽粒Δ与成熟期籽粒灰分含量呈负相关。认为:叶片Δ及籽粒Δ、成熟期叶片灰分含量、灌浆期比叶重可以作为宁夏有限灌溉条件和雨养条件下小麦节水丰产品种的选择指标。     

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。     

3.6%阔世玛除草剂对冬小麦净光合速率和气孔导度的影响

为了探明不同生育期冬小麦喷施3.6%阔世玛除草剂对其光合速率和气孔导度的影响。在拨节前、后分两组进行不同浓度喷药试验。结果表明:拔节前、后喷施3.6%阔世玛除草剂均可降低净光合速率,但倒2叶以0.3 kg/hm2剂量在挑旗期的净光合速率最大;喷施0.15 kg/hm2剂量的阔世玛倒2叶在灌浆期的净光合速率较高。气孔导度在短期内随喷药浓度的升高而降低。拔节前、后喷施0.15kg/hm2的阔世玛,倒2叶气孔导度在抽穗期和灌浆期增大,而挑旗期各浓度处理均使气孔导度呈减小趋势。因此,从冬小麦叶片光合特性角度考虑,建议在冬小麦田拔节前喷施0.15～0.3 kg/hm2的3.6%阔世玛进行除草。     

水氮互作全膜覆盖玉米光合特性和叶水势的日变化

针对水氮互作提高限量灌溉玉米水分利用效率理论依据薄弱问题,通过田间试验,设置了不同水氮处理,研究了绿洲灌区不同灌水量和施氮组合对玉米光合特性及叶水势日变化的影响,以期为干旱地区以氮调水、提高作物水分利用效率提供依据.结果表明:玉米的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶水势均随灌水量的增加而提高,但叶片WUE随灌水量的增加而降低.在同一灌水量下,360kg/hm2的施氮量有利于提高玉米叶片的光合速率、蒸腾速率、气孔导度和叶片WUE,施氮量达到540kg/hm2时玉米的光合速率、蒸腾速率、气孔导度较360kg/hm2施氮处理呈下降趋势.适于玉米高效进行光合作用的施氮量在360~540 kg/hm2之间.在低灌水量(5 700m3/hm2)的条件下,增施氮肥降低了叶水势;灌水量增加时,玉米叶水势随氮肥施用量的增加而提高.灌水量和施氮量对玉米净光合速率、蒸腾速率、叶水势、WUE的互作效应明显,但二者对气孔导度的互作效应不显著;施氮量对WUE的影响大于灌水量的影响,水分胁迫导致玉米净光合速率和水分利用效率的降低可通过增施氮肥得到部分补偿.水氮协同调控是优化玉米光合特性的可行途径.     

不同水分条件下不同抗旱基因型小麦的产量及旗叶光合特性比较

在不同水分条件下,对不同抗旱基因型小麦的产量及旗叶光合特性进行了比较研究。结果表明：在干旱胁迫条件下,洛旱2号的产量显著高于温麦6号,水处理条件下2个品种的光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度均高于旱处理;在干旱胁迫条件下,洛旱2号的光合速率、蒸腾速率和气孔导度下降幅度均小于温麦6号。