适宜的灌水量促小麦增产

<正>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、胞间二氧化碳摩尔分数、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毫米,灌水对超高产小麦生育后期的光合特性有显著调节作用;与对照处理相比,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     

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。     

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。     

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。     

灌水对小麦子粒淀粉组成、产量及水分利用率的影响

在2004～2005小麦生长季,以强筋小麦济麦20为试验材料.研究了不灌水(WO)、底墒水+拔节水+开花水(W1)、底墒水+冬水+拔节水+开花水(W2)、底墒水+冬水+拔节水+开花水+灌浆水(W3)4个灌水处理条件下小麦子粒淀粉组成及产量和水分利用率的变化.结果表明,开花后WO处理的旗叶光合速率和子粒直链淀粉含量显著低于浇水处理:灌浆中后期,浇水处理旗叶的光合速率和子粒直链淀粉含量为W3W2、W1.W0处理子粒支链淀粉和总淀粉含量显著高于W1、W2、W3处理,开花后21 d至成熟期,浇水处理间为W1、W2W3.子粒产量为W1、W2W3W0、W1、W2之间无显著差异,表明浇冬水对子粒产量无显著影响,灌浆水降低子粒产量.水分利用率为W0W1W2W3,水分生产效率W1W2W3,直链淀粉和支链淀粉含量的比值为W0相似文献   

不同时期灌水对小麦产量的影响

本试验对小麦7种不同的灌水组合进行了研究,分析比较了不同水分条件下各组合产量的差异、土壤水分的消耗和小麦生长性状特点。研究表明,不同灌水处理组合的产量差异显著。其中灌开花水和返青水增产效果最好,进行相应时期的灌溉可以分别增产60 kg/亩和28 kg/亩。灌冬水和灌浆水呈现负效应,灌冬水亩减产6 kg,灌灌浆水亩减产14 kg。保苗水10 mm的灌水量可产生32 kg/亩的产量效益,增产7%,效益极为显著。研究表明,水分消耗量与产量呈正相关,水分消耗与灌水量呈曲线型正相关;水分消耗平均484.7 mm,水分效益平均0.98 kg/mm·mu,基本在适宜的范围。研究表明,灌溉水增量效益不高的原因是,有大部分用在了补充土壤水分的存量上。根据土壤水分的消耗量和产量变化趋势确定了3个指标,一是小麦耗水高限为500 mm/亩,二是最迟的灌水期要在成熟前10天,三是厚土层小麦消耗水范围要在200 cm的土体。     

灌水对不同小麦品种叶绿素含量及产量的影响

为研究灌水对小麦生育后期旗叶叶绿素含量和产量的影响并筛选抗旱品种,于2014—2015年在河南省辉县市设置了全生育期不灌水、灌1次水(拔节期灌水80 mm)、灌2次水(拔节期灌水80 mm+扬花期灌水80 mm)共3种灌溉处理,比较了16个冬小麦品种的小麦成熟期旗叶叶绿素含量和产量。结果表明,不同灌水处理的小麦成熟期旗叶叶绿素含量和产量无显著差异,成熟期旗叶叶绿素含量与产量无显著相关性。根据3个灌水处理的产量将16个小麦品种分为5类:周麦23和新科麦168属于超高产类;周麦26等7个品种属于高产稳产类;石麦15属于高产不稳产类;周麦18、矮抗58等5个品种属于中低产类;新麦0208属低产类。     

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。     

灌水对黑小麦产量和籽粒微量元素含量的影响

以7个黑小麦品种为试验材料，以普通白麦‘西农979’为对照，进行二因素裂区试验，设全生育期不灌水（W0）、越冬期灌1次水（W1）、越冬期和拔节期各灌1次水（W2）3种灌水处理，研究灌水对黑小麦旗叶净光合速率、产量和籽粒Fe、Mn、Zn、Cu和Se含量的影响。结果表明：与W0相比，W1和W2处理显著提高小麦旗叶净光合速率和产量；在3种灌水处理下，‘周黑麦1号’产量最高，表明‘周黑麦1号’可作为不同水分条件下黑小麦高产品种。与W0相比，W1处理显著提高小麦籽粒Se含量，W2处理对黑小麦籽粒Se含量无显著影响，但显著降低白麦籽粒Se含量，表明越冬期灌1次水可提高黑小麦籽粒Se含量。灌水处理对小麦籽粒Fe、Zn和Mn含量影响存在品种间差异。增加灌水次数显著降低小麦籽粒Cu含量，黑小麦籽粒Cu含量下降幅度大于白麦。与白麦相比，黑小麦籽粒的Fe、Mn和Se富集能力较强。在3种灌水处理下，‘西农黑大穗’籽粒Fe、Mn、Se、Zn含量较其他品种高，是开发利用潜力较高的营养食品资源。     

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%。     

冬小麦光合作用和叶绿素荧光特性的研究

随着小麦收获指数的提高,高光效育种将是小麦产量进一步提高的主要育种手段,通过分析210份小麦材料拔节期、抽穗期、灌浆后期3个生理阶段的光合生理特性和叶绿素荧光特性,探讨了小麦不同光合指数和叶绿素荧光指数相互之间的相关关系,以期为小麦高光效育种提供一些理论依据。研究结果表明,小麦拔节期、抽穗期、灌浆后期光合速率平均值分别为13.49 μmol/(m2?s)、16.22 μmol/(m2?s)、7.83 μmol/(m2?s),变异范围分别为0.70~22.06 μmol/(m2?s)、5.59~25.17 μmol/(m2?s)、0.82~17.1 μmol/(m2?s);胞间CO2浓度平均值分别为222.1 vpm、200.5 vpm、232.9 vpm,变异范围分别为153.0~330.3 vpm、147.0~275.7 vpm、156.8~321.0 vpm;蒸腾速率平均值分别为3.41 mmol/(m2?s)、4.45 mmol/(m2?s)、3.28 mmol/(m2?s),变异范围分别为0.67~6.55 mmol/(m2?s)、1.97~7.33 mmol/(m2?s)、1.03~6.22 mmol/(m2?s);气孔导度平均值分别为0.18 mol/(m2?s)、0.20 mol/(m2?s)、0.10 mol/(m2?s),变异范围分别为0.02~0.44 mol/(m2?s)、0.05~0.52 mol/(m2?s)、0.02~0.27 mol/(m2?s);叶面温度平均值分别为27.5℃、32.2℃、34.7℃,变异范围分别为18.4~36.4℃,23.2~37.1℃,25.5~42.9℃。小麦拔节期和抽穗期的初始荧光平均值分别为91.9、40.5,变异范围分别为49.33~125.33、17.67~63.67,最大荧光平均值分别为522.6、224.3,变异范围分别为287.6~668.7、84.3~375.3;PSⅡ最大光化学量子产量平均值都为0.82,变异范围分别为0.78~0.88、0.75~0.88。相关分析表明,不论是拔节期、抽穗期还是灌浆后期,光合速率都与气孔导度和蒸腾速率显著正相关。在小麦抽穗期光合速率与胞间CO2浓度相关不显著,但在拔节期和灌浆后期光合速率与胞间CO2浓度显著或极显著负相关,气孔导度与胞间CO2浓度和蒸腾速率在小麦3个生理时期都呈正相关,且大部分达到了极显著水平,胞间CO2浓度与蒸腾速率在拔节期和灌浆后期呈显著负相关;通过叶面温度与其他光合指标的相关分析,推断小麦的最佳光合温度为20℃左右;通过对小麦叶绿素荧光指标与小麦光合指标的相关性分析,发现小麦在抽穗期其光合性能更易受环境条件的影响,因此应该在小麦抽穗期加强小麦光合生理指标稳定性的选择。     

不同水分处理对半冬性小麦光合特性和产量的影响

以半冬性小麦品种豫麦49-198为材料,采用大田试验的方法,研究了不同时期灌水及不同灌水量对冬小麦叶面积指数(LAI)、干物质积累、光合特性和产量的影响。结果表明,拔节前灌水量的增加有利于提高LAI;拔节后适宜田间持水量为65%,灌水过多反而对干物质积累不利,特别是对花后旗叶的光合特性及产量的形成产生不利影响。     

氮肥运筹对冬小麦光合特性和产量的影响

本试验以济麦22和鲁麦21为材料,研究了氮肥运筹对小麦光合特性,群体透光率和产量及其构成因素的影响。结果表明,在本试验的施氮量范围内,小麦叶面积指数、旗叶光合速率随施氮量增加而增加,而群体透光率、气孔导度及胞间CO2浓度则随施氮量的增加而降低;追氮时期后移有利于减缓后期群体叶面积的下降速度,但对气孔导度、胞间CO2浓度及光合速率等的影响较小。两个品种的籽粒产量均随施氮量的增加而增加。施氮量为225kg/hm2的3个处理中,拔节期追氮处理的产量高于其它两个追氮处理。在本试验条件下,获得高产的适宜施氮量为300kg/hm2,高产主要是通过较多的单位面积穗数和穗粒数,且追氮时期后移对籽粒产量所带来的影响较小。     

谷子不同品种、生育时期、叶位光合特性研究

为了探究谷子不同品种、各重要生育时期、不同叶位与光合生理指标之间的关系,通过对谷子光合蒸腾和叶绿素等生理参数进行采集与分析,研究归纳了谷子相关光合特性,结果表明：谷子在孕穗期的叶片净光合速率较拔节期和灌浆期分别高出247.7%和32%,蒸腾速率分别高出100.4%和104.7%,叶片气孔导度也较高,而胞间CO2浓度较低;灌浆期谷子顶三叶的净光合速率、蒸腾速率、叶片气孔导度、水分利用效率显著高出下部叶片,自上而下各叶位单叶的叶绿素含量呈现出由低到高再转低的变化趋势。     

中度土壤干旱下孕穗期小麦旗叶光合生理变化的初步研究

中度土壤干旱降低孕穗期小麦旗叶的光合速率、蒸腾速率、气孔导度,增加叶片温度,复水后光合速率、蒸腾速率,气孔导度可恢复,并超过干旱前,但最终产量仍降低,复水使叶温恢复正常。地方老品种猪屎麦在干旱时气孔开度较大,叶细胞间隙C0_2浓度比较稳定,在复水后气孔导度能很快恢复.干旱对猪屎麦旗叶的光合速率,蒸腾速率等没有显示后效应,而对改良品种云麦29有后效应。     

中度土壤干旱下孕穗期小麦旗叶光合生理变化的初步研究

 中度土壤干旱降低孕穗期小麦旗叶的光合速率、蒸腾速率、气孔导度,增加叶片温度,复水后光合速率、蒸腾速率,气孔导度可恢复,并超过干旱前,但最终产量仍降低,复水使叶温恢复正常。地方老品种猪屎麦在干旱时气孔开度较大,叶细胞间隙C0₂浓度比较稳定,在复水后气孔导度能很快恢复。干旱对猪屎麦旗叶的光合速率,蒸腾速率等没有显示后效应,而对改良品种云麦29有后效应。     

微喷补灌对冬小麦旗叶衰老和光合特性及产量和水分利用效率的影响

【目的】探明微喷补灌对冬小麦开花后旗叶衰老和光合特性、籽粒灌浆速率、产量和水分利用效率的影响,为小麦节水高产提供重要技术支持。【方法】于2011-2013年冬小麦生长季,选用高产冬小麦品种济麦22,设置全生育期不灌水（W0）、微喷补灌（W1）和传统畦灌（W2）处理,研究小麦开花后旗叶水势、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）和过氧化氢酶（catalase,CAT）活性、叶绿素荧光参数、群体光合速率和籽粒灌浆速率等的差异。W1与W2处理的灌水时期一致,均于小麦拔节期和开花期各灌水1次。W1处理采用小麦专用微喷带（ZL201220356553.7）补充灌溉,灌水前测定土壤含水量。两年度小麦拔节期均设定0-140 cm土层土壤目标相对含水量为70%,第一年和第二年小麦开花期设定0-140 cm土层土壤目标相对含水量分别为70%和65%,根据灌水定额公式计算所需补灌水量。W2处理采用传统畦灌方式灌溉,改口成数为90%,即当水流前锋到达畦长长度的90%位置时停止灌水,用水表计量实际灌水量。W1与W2处理试验小区的规格一致,畦宽（左侧畦梗中心线至右侧畦梗中心线的垂直距离）2 m,畦梗宽0.4 m,畦长60 m,面积120 m²。小区间设1.0 m保护行。每小区等行距种植8行小麦,实际行距22.9 cm。W1处理的每个试验小区在自边行向内数第4行与第5行小麦之间沿小麦种植行向（畦长方向）铺设一条专用微喷带。微喷带进水端装有压力表、水表和闸阀,进水端水压设为0.02 MPa。灌溉水水源为井水,从水源至微喷带和畦田进水端采用PVC水龙带输水。畦灌的单宽流量为4.6-5.2 L·m^-1·s^-1。【结果】两年度微喷补灌处理在小麦拔节期和开花期的补灌水量分别为21.3-96.0 mm和29.0-38.5 mm,灌水分布均匀系数达87.9%-97.0%,不低于传统畦灌处理,而全生育期总灌水量比传统畦灌处理减少33.2-70.8 mm,节水21.0%-54.2%。微喷补灌处理开花后旗叶水势、SOD和CAT活性、丙二醛含量、旗叶最大光化学效率、实际光化学效率,及群体光合速率和籽粒灌浆速率、籽粒产量均与全生育期灌2水的传统畦灌处理无显著差异,但水分利用效率提高2.1-2.9 kg·hm^-2·mm^-1,达21.6-23.2 kg·hm^-2·mm^-1。【结论】小麦拔节期和开花期微喷补灌可以根据灌水前的降水量和土壤含水量状况及时调节补灌水量,并实施精确、均匀灌溉,适量供给小麦高产生理需水,挖掘出小麦节水的更大潜力。     

Effects of Irrigation Schedules on Photosynthetic Carbon Assimilation of Winter Wheat （Triticum aestivum L.） in North China Plain：from Leaf to Population

A field experiment was conducted to elucidate the regulation mechanism of different irrigation schedules on population photosynthetic of winter wheat. The experiment included five irrigation schedules,...