涝渍胁迫对冬小麦净光合速率变化的影响

在水位调控技术的基础上,采用田间试验研究了麦田水位调控下,冬小麦不同生育期、不同农田水层深度、地下水埋深下净光合速率变化规律.研究结果表明,淹水水位较浅且历时适中对冬小麦的净光合速率影响最小,相同水位、相同淹水历时条件下,水位回落速度越快净光合速率越大;不同控水条件下,冬小麦各生育期净光合速率日变化曲线呈“M”形.上午随光合有效辐射增强和温度的升高急剧增大,下午随有效辐射减弱和温度的降低大幅度下降,中午变化较缓,净光合速率峰值出现在11:00和13:00左右,12:00左右有明显的下降,即出现“午休”现象;此外,小麦净光合速率与光合有效辐射、太阳总辐射、大气温度、空气相对湿度和风速存在一定的相关性,其中净光合速率与太阳总辐射、光合有效辐射、空气温度有较强的相关性,与空气湿度和风速相关性较弱.     

涝渍胁迫对南方地区冬小麦氮素变化的影响

水位调控是实现稻田灌排联合调控的关键技术,在改善麦田生态环境方面发挥重要作用.在水位调控技术的基础上,采用田间试验和室内分析方法,研究了麦田水位调控下,冬小麦不同生育期、不同农田水层深度、地下水埋深下的氮素变化规律.研究结果表明:小麦受淹有利于地下水NH⁺₄-N质量浓度的降低,受淹处理的地下水NH⁺₄-N质量浓度均小于相同排水强度的没有受淹处理的.随着淹水时间的延长,NH⁺₄-N的质量浓度降低速度缓慢.在没有淹水的情况下,地下水控制时间越长,则排水速度越慢,地下水有足够的时间与土壤及作物根系接触,因而越有利于降低地下水NH⁺₄-N的质量浓度.麦田地下水NO^-₃-N质量浓度的变化规律表现为淹水有利于降低NO^-₃-N质量浓度;非淹水处理时,在返青分蘖期和拔节孕穗期控水后NO^-₃-N质量浓度略微升高,而在抽穗开花期和乳熟期NO^-₃-N质量浓度则显著升高.冬小麦全生育期内,NO^-₃-N均存在淋失的危险性.     

多过程连续涝渍胁迫对棉花产量的

在长江中下游平原湖区，棉花生长期间适逢雨季，常受多过程涝渍胁迫。通过测坑试验发现棉花受多过程涝渍胁迫后减产严重，涝渍程度可用涝渍因子(SFW、SEW50、SFEW50)来描述，棉花相对产量(Ry)与涝渍因子(SFW、SEW50、SFEW50) 之间存在着显著的线性关系。     

几种作物对涝渍胁迫的敏感性试验研究

为探索涝渍地水管理,促进农业发展,采取小区试验,测坑试验和实地典型调查等方法研究了大豆、棉花、油菜和中稻对涝渍胁迫的敏感性,试验表明;在产量形成的关键时期受涝渍胁迫,棉花减产反应比大豆敏感,减产幅度大;油菜对涝渍的反应比水稻敏感,涝渍地种植油菜的减产幅度是种植中稻的２－３倍。     

几种作物对涝渍胁迫的敏感性试验研究

为探索涝渍地水管理 ,促进农业发展 ,采取小区试验、测坑试验和实地典型调查等方法研究了大豆、棉花、油菜和中稻对涝渍胁迫的敏感性。试验表明 :在产量形成的关键时期受涝渍胁迫 ,棉花减产反应比大豆敏感 ,减产幅度大 ;油菜对涝渍的反应比水稻要敏感 ,涝渍地种植油菜的减产幅度是种植中稻的 2～ 3倍。     

基于高光谱遥感的冬小麦涝渍胁迫识别及程度判别分析

冬小麦涝渍胁迫频发不仅严重影响区域粮食安全和生态安全,还威胁社会经济稳定和可持续发展.为识别冬小麦涝渍胁迫及判别其胁迫程度,本研究设置冬小麦涝渍胁迫梯度盆栽试验,采用ASD地物光谱仪和Gaiasky-mini2推扫式成像光谱仪分别测定叶片及冠层高光谱数据,结合植被指数、归一化均值距离和光谱微分差信息熵等方法,监测冬小麦...     

多次涝渍胁迫间歇作用对棉花产量的影响

在多雨湿润地区,夏秋作物在生长季节多次遭遇涝渍综合胁迫比较常见,研究这一问题对农业涝渍灾害评价和减灾有重要意义。采用测坑试验研究了棉花遭遇多次涝渍胁迫问题,分析表明,从蕾期—吐絮初期,棉花遭遇间歇性、多次涝渍综合胁迫显著影响产量,其中以7月中旬至8月中下旬的胁迫影响最大;作物相对产量与各阶段受涝时间之间有极显著的相关关系;7月中下旬大气温度与湿度对产量的影响大于其他时段,该阶段气温日较差和大气相对湿度与产量之间的关系比较密切;在棉花主要生长阶段天气无剧烈变化时,涝、渍对作物的影响居于首位;当5 d内温度变幅>9℃或空气饱和差>8 hPa的天气过程频繁发生时,涝、渍对作物的影响居于次要位置。     

涝渍连续过程以时间为尺度的作物排水控制指标研究

在易涝易渍地区雨季,涝渍相伴相随,对作物影响很大,研究涝渍连续过程作物排水控制指标具有重要生产意义。根据这类地区涝渍发生特点,以棉花涝渍相随试验为基础,建立了作物排水分析基本模型,依据模型提出了涝、渍连续过程排水控制指标的确定方法。从涝、溃连续过程的统一体中确定适宜的排涝、排渍指标与传统的从涝、渍分别试验确定排涝、排渍指标有很大不同,它符合涝渍地域生产实际,体现了涝渍兼治的排水控制新理念。     

涝渍胁迫对棉花形态与产量的影响

为揭示棉花对涝渍胁迫的响应规律,于2008—2011年在武汉大学校园灌溉排水试验场开展了测坑试验研究,分析了涝渍胁迫不同形式(涝渍单一和涝渍综合)及不同生育期(蕾期、花铃期和吐絮期)对棉花形态(叶面积指数、茎粗和株高)和产量(籽棉和干物质)的影响,建立了涝渍胁迫-形态特征-产量水平结构方程模型,比较分析了各因子间的作用效果。结果表明:在形态响应方面,单渍胁迫即使历时更长,对棉花形态生长的影响仍小于单涝胁迫,而涝渍综合胁迫的抑制作用最大;蕾期和花铃期内遭遇涝渍综合胁迫均会显著(p0.05)抑制棉花形态生长,而吐絮期内抑制作用很小;叶面积生长受涝渍胁迫的抑制作用最大,其余依次是茎粗和株高。在产量响应方面,单涝胁迫的减产作用大于单渍胁迫,与涝渍综合胁迫基本相同;花铃期内棉花遭受涝渍综合胁迫会导致显著减产,蕾期次之,而吐絮期内减产作用较小;籽棉产量受涝渍胁迫的减产作用比干物质产量大。涝渍胁迫对棉花产量的作用效果大于形态;在所选的涝渍胁迫单一和综合指标中,以涝渍时间单一指标(受涝期间累积地表受淹深度和累积超标地下水位SWFDH、受渍期间地下累积超标地下水位SEW30)最适合描述涝渍胁迫对棉花形态及产量的影响。     

多个涝渍过程连续作用对棉花的影响

现蕾花铃期是棉花产量形成的关键生殖生长阶段,该阶段长江中下游地区处于雨季,棉田受多个涝渍过程连续作用比较常见。通过测坑试验研究发现,在多个涝渍过程连续发生的条件下,受涝3 d、涝后3 d将地下水位控制在30 cm,对现蕾开花结铃期的棉花植株正常生长有显著影响;作物相对产量Ry与受涝累积时间Tw和地下水位埋深小于某一特定值的作用时间Tx之间有极显著的二元一次相关关系;涝、渍对作物的影响不同,3年资料综合分析表明,它们对作物的影响度分别为0.676~0.713和0.287~0.324。     

不同受涝模式下水稻抽穗开花期荧光参数的日变化规律

在水稻分蘖期到抽穗开花期设置4种不同模式的受涝处理(分蘖期到抽穗开花期3个生育阶段连续受涝、拔节孕穗期和抽穗开花期2个生育阶段连续受涝、抽穗开花期保持较小渗漏量受涝、抽穗开花期保持较大渗漏量受涝)来研究农田不同受涝模式对水稻抽穗开花期叶绿素荧光动力学参数日变化规律的影响.结果表明,初始荧光值Fo、最大荧光值Fm、原初光...     

微喷对冬小麦冠层微环境日变化及叶片水势的影响

采用裂区试验,以矮抗58为试验材料,在前期滴灌控水处理下,探究了不同的微喷处理对冬小麦冠层微环境、叶片水势和产量的影响。结果表明,在冬小麦灌浆后期微喷10 mm能显著降低冠层温度、二氧化碳摩尔分数,提高相对湿度、旗叶叶片水势。MW2处理(滴灌底墒水、拔节水和开花水,并在灌浆后期微喷10 mm)的产量、千粒质量最高,分别为6 952.39 kg/hm~2、45.44 g,均显著高于其他处理(P0.05)。相关分析显示,产量与冠层温度呈极显著负相关、与旗叶叶片水势极显著正相关、与冠层相对湿度显著正相关。可见,滴灌底墒水、拔节水和开花水,并在灌浆后期微喷10 mm,能够改善冬小麦冠层微环境,缓解空气高温对小麦的胁迫,显著提高千粒质量,增加产量。     

滴灌冬小麦抽穗期旗叶对水分的生理响应

为研究滴灌条件下冬小麦抽穗期水分对旗叶叶片相关生理状况的影响,以新冬22号和新冬43号小麦品种为供试材料,采用单因素随机区组实验设计,进行大田实验,分别设置225mm(W1)、375mm(W2)、525mm(W3)、675mm(W4)和825mm(W5)5个灌水处理,在灌水前后监测土壤水势的变化,同时测定冬小麦旗叶中的叶绿素、丙二醛、可溶性糖、脯氨酸等生理指标以及计算各生理指标在不同灌量下的补偿系数。试验结果表明:相同灌量条件下,土壤水势的恢复能力表现为0~20cm土层最好,20~40cm次之,40~60cm最弱。不同灌量条件下,超过W3灌量的处理均能恢复的较好,而低于W3灌量的W1、W2处理则表现出水分的过度消耗;不同的生理指标对水分的敏感度不同,各指标表现为丙二醛>可溶性糖>脯氨酸>叶绿素;不同土壤水分条件下,可溶性糖、脯氨酸等生理指标均在W3处理下产生的补偿效应最大,其中脯氨酸会有一定的滞后性。因此建议在冬小麦抽穗期,20~60cm土层距离滴灌带15cm处的土壤水势灌前应维持在-85.5^-68.0kPa。     

冬小麦品种幼苗对水分胁迫的响应及其抗旱性

在不同土壤干旱条件下,选择洛麦9133等4个在河南种植的冬小麦品种,测定幼苗叶水势、脯氨酸含量、膜透性以及叶片SOD、POD活性等指标。经综合评价,幼苗抗旱性为洛麦9133最强,济麦21和济麦20次之,兰考矮早8最弱。     

不同供水条件对冬小麦光合特性及水分利用效率的影响

研究了不同土壤水分状况下植物叶片光合速率和水分利用特性对环境变化的响应,分别在固定CO2浓度和光强下,测定了2种供水强度条件下灌浆期冬小麦旗叶光合速率对光强和CO2浓度的响应。结果表明,高水分处理(CK)与低水分处理(WS)的光响应曲线差异较小,而CO2响应曲线差异显著;气孔导度和蒸腾速率均随CO2浓度升高而降低,WS处理反应较CK处理敏感;CK的水分利用效率略高于WS,但差别不大,低度水分胁迫不会对冬小麦水分利用的生理机制产生严重影响。     

地下水埋深对冬麦田土壤水分及产量的影响

通过6种地下水位控制处理和对照(自然地下水位)冬小麦试验,探讨了不同地下水埋深对冬麦田土壤水分季节变化规律和垂直变化规律、地下水-土壤水界面水分转化量变化过程以及对冬麦田田间土壤水分平衡的影响。结果表明,地下水埋深对冬麦田0～60cm土壤水分动态有着明显的影响。地下水埋深越浅,麦田表层和主要根层土壤储水量季节变化越强烈,地下水对土壤水分的补给量越大,冬小麦全生育期耗水量也随着增加;土壤排水量大小与灌溉量和降雨量大小有关。地下水位埋深越深,灌溉和降水后的土壤开始排水日期越滞后;无论地下水埋深深浅,冬麦田累计地下水补给量变化规律可分为4个阶段,即稳定增长期、缓慢增长期、快速增长期和趋于稳定期;地下水埋深1.5m时冬小麦产量最高,地下水位太深或太浅产量均下降。水分利用率最高值出现在地下水埋深1.0m的处理。地下水位在1.0m以下时,水分利用效率随地下水深度加深和灌水量增加而减少。     

旱后复水对冬小麦旗叶生理特性及籽粒产量的影响

【目的】探索冬小麦旗叶生理特性等指标对不同水分调控的响应过程。【方法】通过防雨棚测坑试验,研究了不同水分处理(抽穗扬花期设置充分供水(CK)、轻度和重度水分胁迫,灌浆成熟期恢复正常供水)对冬小麦旗叶脯氨酸质量分数、可溶性糖质量分数、叶绿素质量分数和丙二醛质量分数及籽粒产量等指标的影响。【结果】抽穗扬花期轻度亏水处理(T1)在复水后第1天旗叶的脯氨酸质量分数高于CK、叶绿素质量分数低于CK但两者均未达到显著水平,复水后第11天可溶性糖质量分数低于CK且差异显著,丙二醛质量分数高于CK但差异不显著,与CK相比,籽粒产量降低了4.3%,且差异不显著;抽穗扬花期重度亏水的处理(T2处理)在复水后第16天的旗叶脯氨酸质量分数和可溶性糖质量分数均低于CK水平,且差异不显著,与CK相比,穗粒数和籽粒产量分别降低了10.6%和13.6%,差异显著(p<0.05),千粒质量和有效穗数与CK的差异均不显著。【结论】在抽穗扬花期轻度干旱胁迫灌浆期恢复正常供水,可在保证产量不明显降低的前提下有效提高灌溉水利用效率;抽穗扬花期重度干旱胁迫,会对冬小麦叶片主要生理指标产生较大负面影响,进而影响冬小麦籽粒产量的形成。     

华北冬小麦拔节期和灌浆期水分胁迫的WUE效应研究

选用2个华北冬小麦代表品种石家庄8号和YM20,采用盆栽试验,研究了拔节期和灌浆期水分胁迫对冬小麦产量和水分利用率的影响。结果表明,华北冬小麦WUE对拔节期和灌浆期的水分亏缺均很敏感,胁迫程度越大其对产量和WUE的负效应越大;轻度亏缺复水后WUE恢复较快,重度时则恢复慢而有限;拔节期水分胁迫主要减少粒数,灌浆期则主要降低粒质量;田间持水率为60%的轻度胁迫对产量和WUE影响最小,拔节期的适宜胁迫历时为5d,灌浆期可为10d。     

减氮适水对冬小麦光合特性与土壤水氮分布的影响

针对华北平原农业生产中存在的灌溉水资源不足、氮肥投入过量的问题,以冬小麦为材料,分别设置3个供水水平(W1(60％ ET(参考作物需水量),300 mm)、W2(75％ ETc,370 mm)、W3(ETc,495 mm))和3个施氮水平(N1(180 kg/hm2)、N2(255 kg/hm2)、N3(330 kg/...     

农田水位与施氮对拔节孕穗期受涝后冬小麦的调控效应

为探明拔节孕穗期受涝后农田水位与施氮对冬小麦生长、产量、籽粒品质、水氮利用及氮磷负荷的调控效应,于2020—2021年在南京市江宁区开展测坑种植试验。以冬小麦品种“扬麦25”为试验材料,在冬小麦拔节孕穗期受涝后设置高、中、低3个农田水位（即受涝1d后农田水位3d内降至-40、-60、-80cm）和低、中、高3个施氮量（160、190、220kg/hm2）,以不受涝且常规施氮190kg/hm2处理作为对照。结果表明,涝渍条件下,冬小麦株高、干物质量、产量、水分利用效率、籽粒粗蛋白含量、籽粒赖氨酸含量均随农田水位的降低和施氮量的增加而逐渐增大,氮肥偏生产力随农田水位的降低和施氮量的减小而逐渐增大,总氮、总磷等污染物负荷随着农田水位的降低而逐渐增大。与对照处理相比,试验设计农田水位下,增施氮肥（220kg/hm2）可以缓解涝渍对冬小麦植株的不良影响,促进冬小麦干物质量和产量分别增加4.76%~23.81%、2.75%~9.19%;中、高农田水位下氮肥减施（160kg/hm2）导致冬小麦分别减产2.20%和14.00%,水分利用效率分别下降4.55%和9.74%;低农田水位可以降低因氮肥减施导致的减产效应,使得冬小麦产量和氮肥偏生产力分别提高3.98%、23.49%。农田水位越高,其控水期间综合涝渍程度越大,对应产量越低。此外,短期内涝对提高籽粒粗蛋白含量具有积极效应,与对照处理相比,各处理对应粗蛋白含量提高11.50%~20.21%。综上,以高产、高效、减污、提质为目标,建议冬小麦拔节孕穗期5cm水层受涝1d后,农田水位3d内降至-80cm,施氮量为220kg/hm2。研究结果可为中国南方以及类似易涝易渍农业区冬小麦种植及涝渍灾害修复提供理论依据。