土壤肥力对高产小麦品种烟农1212旗叶叶绿素荧光特性和产量的影响

为了解土壤肥力对小麦旗叶叶绿素荧光特性和籽粒产量的影响,以高产小麦品种烟农1212为材料,比较分析了常年小麦产量水平为12 000和9 000kg·hm-2的高低两种土壤肥力条件下麦田土壤贮水消耗量、小麦旗叶叶绿素含量、叶绿素荧光参数、叶面积指数和籽粒灌浆速率的差异。结果表明:(1)高肥力下小麦全生育期60～100cm土层土壤贮水消耗量显著高于低肥力。(2)相对于低土壤肥力,高土壤肥力显著增加了小麦旗叶开花后21～35d的叶绿素相对含量和实际光化学效率(ΦPSⅡ)、开花后28d和35d的最大潜在光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qp)以及开花后14～35d相对电子传递速率(ETR)。高土壤肥力下小麦在孕穗期、开花期、开花后21～35d具有较高的叶面积指数。(3)高土壤肥力可显著提高灌浆中后期的籽粒灌浆速率,显著增加籽粒产量及其构成因素、水分利用效率和氮肥偏生产力。由此可见,高土壤肥力能够改善小麦光合能力,有利于产量形成,进而提高产量和促进水肥高效利用。     

测墒补灌深度对小麦旗叶光合作用和产量的影响

为筛选适宜于黄淮冬麦区小麦节水高产栽培的测墒补灌深度,在大田条件下设置0~20cm(D1)、0~40cm(D2)、0~60cm(D3)和0~140cm(D4)4个测墒补灌土层深度,越冬期各土层土壤相对含水量补灌至75%,拔节期补灌至70%,开花期补灌至75%,研究了测墒补灌深度对小麦旗叶光合作用和产量的影响。结果表明,D2处理越冬期、拔节期、开花期灌水量和总灌水量显著高于D1和D4处理,拔节期灌水量和总灌水量显著低于D3处理,土壤水消耗量与D1和D3处理无显著差异,但低于D4处理。D2和D3处理旗叶光合速率高于D4处理,旗叶磷酸蔗糖合成酶活性和蔗糖含量、籽粒支链淀粉和总淀粉含量高于D1和D4处理。D2和D3处理间千粒重和籽粒产量均无显著差异,但显著高于D1和D4处理;D2和D3处理的水分利用效率高于D4处理。0~40cm是本试验条件下小麦节水高产的适宜补灌深度。     

灌溉畦长对小麦冠层光能利用特性的影响

为明确灌溉畦长对小麦冠层光能利用特性的影响,以济麦22为供试材料,在改水成数90%灌溉条件下,设置10 m(L10)、20 m(L20)、30 m(L30)、40 m(L40)4个畦长处理,比较分析了不同畦长灌溉处理间小麦开花期土壤含水量、花后叶面积指数、冠层光能利用特性和籽粒产量的差异。结果表明,随畦长的增加,麦田灌溉量、土壤含水量、花后0～28 d叶面积指数、花后14 d冠层光合有效辐射截获率和截获量、冠层光能转化率和利用率、产量和水分利用效率均呈增加趋势,花后14 d冠层光合有效辐射透射率呈下降趋势,L40处理的以上指标与其他处理差异均显著。畦长对小麦耗水量影响不明显。因此,增加灌溉畦长可促进土壤水分贮存、小麦冠层光能吸收、转化和利用,增加产量和水分利用效率;在本试验条件下,40 m畦长灌溉表现最佳。     

水肥一体化条件下施氮量对小麦旗叶叶绿素荧光特性及产量的影响

为探讨水肥一体化条件下施氮量对小麦旗叶叶绿素荧光特性及籽粒产量的影响,以小麦品种济麦22为试验材料,设每公顷施纯氮0（N0）、150（N1）、180（N2）、210（N3）和240 kg（N4）五个处理,通过大田试验分析了不同处理间小麦旗叶PSⅡ 最大光化学量子效率（F_v/F_m）、PSⅡ实际光化学效率（Φ_PSⅡ）、叶绿素相对含量、籽粒灌浆速率及产量的差异。结果表明,花后14~35 d,小麦旗叶F_v/F_m在N3和N4处理间无显著差异,但二处理显著高于其他处理。花后0~35 d,N3处理的旗叶Φ_PSⅡ最高,施氮量再增加至N4时,Φ_PSⅡ无显著变化。花后14~28 d,N3和N4处理的旗叶叶绿素相对含量显著高于其他处理;花后35 d,N3处理显著高于N4处理。粒重和灌浆速率在灌浆前期均随施氮量增加而降低;灌浆后期N3与N4处理间粒重和灌浆速率无显著差异,但二处理显著高于其他处理。籽粒产量在N3处理下最高;在施氮量增加至N4时,籽粒产量不再增加,且氮肥生产效率和氮肥农学效率分别下降了14.6%和24.0%。在本试验条件下,210 kg·hm^-2是兼顾高产和高效的最佳施氮量。     

测墒补灌条件下施氮量对小麦干物质积累转运和产量的影响

为筛选测墒补灌节水条件下实现小麦高产和氮素高效利用的最优施氮量,以小麦品种烟农1212为材料,在拔节期和开花期将0~40 cm土层土壤相对含水量补灌至70%条件下,设置0、120、180和240 kg·hm^-2施氮量处理（分别用N0、N1、N2和N3代表）,分析施氮量对测墒补灌小麦旗叶光合特性、干物质积累与转运和氮素利用率的影响。结果表明,N2处理下小麦花后7~28 d旗叶光合性能显著高于N0和N1处理,但施氮量增至N3时光合性能无显著变化。N2处理的营养器官花前贮藏干物质在花后向籽粒的转运量显著高于其他处理;花后光合同化物积累量显著高于N0和N1处理,但与N3处理无显著差异。成熟期N2处理干物质在籽粒中的分配比例较N0和N1处理分别高5.00和2.86个百分点。N2处理的籽粒灌浆持续时间和活跃灌浆期长,最大灌浆速率下粒重高,籽粒产量较N0和N1处理分别高41.01%和22.44%,且氮肥农学效率最高,氮肥偏生产力较高。综合考虑,180 kg·hm^-2施氮量为测墒补灌节水条件下最佳施氮量。     

株行距配置对宽幅播种小麦产量形成的影响

为探明不同株行距配置对宽幅播种高产栽培下冬小麦产量形成调控的生理基础,选用高产冬小麦品种泰山28为材料,采用裂区设计,主区为种植密度（150×10⁴、225×10⁴和300×10⁴株·hm^-2）,副区为播种行距（25、20和15 cm）,研究了不同株行距配置下小麦干物质积累、转运及产量的影响。结果表明,在150×10⁴株·hm^-2种植密度下,小麦干物质积累量均处于较低水平,产量亦较低;在种植密度225×10⁴株·hm^-2配置20或25 cm行距和种植密度300×10⁴株·hm^-2配置25 cm行距时,小麦干物质积累量和产量均达到较高水平。在种植密度225万株·hm^-2和行距20 cm处理下,小麦开花前营养器官贮藏的同化物向籽粒的转运量、开花后光合产物在籽粒中的积累量及其对籽粒产量的贡献率均显著高于其他处理。泰山28在种植密度225×10⁴株·hm^-2配置20或25 cm行距和种植密度300×10⁴株·hm^-2配置25 cm行距下均可实现三者的协调,获得较高的产量。因此,合理的种植密度和行距配置是实现宽幅播种高产栽培小麦高产的重要技术途径。     

测墒补灌条件下施氮量对冬小麦耗水特性和水氮利用效率的影响

为明确黄淮麦区冬小麦高产节水条件下的适宜施氮量,以小麦品种山农23为材料,在大田拔节期和开花期0~40cm土壤含水量分别补灌至田间持水量的70%和65%条件下,设置每公顷施纯氮0kg(N0)、180kg(N1)、240kg(N2)、300kg(N3)4个施氮水平,研究小麦耗水特性和水氮利用效率对施氮量的响应。结果表明,N2处理较N0和N1处理显著提高了20~160cm土层土壤贮水消耗量,但与N3处理无显著差异。N2处理灌水量较N0和N1处理分别降低7.35%和9.51%,显著提高土壤贮水消耗量、开花至成熟阶段的耗水量和耗水模系数;N3处理的灌水量较N2处理增加9.59%,两个处理间土壤贮水消耗量、开花至成熟阶段的耗水量和耗水模系数均无显著差异。N2处理的籽粒产量、降水利用效率和灌水利用效率比N1处理分别高9.53%、9.54%和21.04%,施氮量增加至300kg·hm-2时,籽粒产量无显著变化,灌水利用效率和氮肥偏生产力分别降低7.55%和18.94%。因此,在本试验条件下,施氮240kg·hm-2的增产、水氮高效利用效果最佳。