灌水与施磷对小麦氮素积累运转及水分利用效率的影响

为探讨小麦产量形成过程中灌水与施磷的作用,以黄淮南部高产麦田主导小麦品种百农207和豫麦49-198为供试材料,在大田多年定位试验条件下,研究了灌水与施磷对冬小麦干物质积累、转运及水分利用效率的影响。结果表明,与不施磷(P0)相比,施磷条件(P1,150 kg·hm~(-2))下小麦花后干物质积累量、营养器官氮素转运量、籽粒产量和水分利用效率均显著提高,其中百农207和豫麦49-198花后干物质积累量分别增加132.9%和105.9%,花后营养器官氮素转运量分别增加65.3%和51.2%,籽粒产量分别提高76.9%和51.8%,水分利用效率提高55.1%和29.2%。灌水有利于小麦花后营养器官氮素转运量及籽粒氮素积累,提高籽粒产量。与不灌水(W0)相比, W1(拔节水)和W2(拔节水+开花水)条件下百农207花后营养器官氮素转运量分别增加14.1%和17.7%,籽粒产量分别提高15.3%和28.8%;豫麦49-198氮素转运量分别增加40.1%和58.9%,籽粒产量分别提高22.8%和16.8%。水、磷对小麦籽粒产量的影响存在一定的互作效应。百农207和豫麦49-198籽粒产量分别以W2P1和W1P1处理最高,较W0P0处理分别提高116.3%和69.1%。综合考虑,施用磷肥150 kg·hm~(-2)结合灌水1～2次既能实现小麦高产,又能维持较高的水分利用效率。     

灌水对黄淮海冬小麦叶片光合特性的影响

为了解灌水对黄淮海地区冬小麦光合特性的影响,以周麦18、豫农202、豫麦49、郑麦366、矮抗58等5个黄淮海主栽冬小麦品种为材料,比较和分析了越冬水、越冬水+拔节水、越冬水+拔节水+灌浆水3个不同灌水处理下冬小麦开花后叶面积指数、旗叶叶绿素含量、光合参数及水分利用效率的特点。结果表明,随灌水次数减少,小麦灌浆期叶片光合功能衰退加快,叶面积指数和叶绿素含量下降,旗叶净光合速率、气孔导度和蒸腾速率减小,胞间二氧化碳浓度增加,光合作用受非气孔因素的限制增大,同时叶片水分利用效率增加。在不同灌水条件下,矮抗58和郑麦366叶片水分利用效率均较高,而周麦18、豫麦49和豫农202叶片水分利用效率均较低。     

灌水对不同春小麦品种产量形成及水分利用效率的影响

为给宁夏引黄灌区春小麦节水栽培提供理论依据,以6个春小麦品种(宁春4号、宁春50号、宁春47号、宁春39号、H2038和H2127)为材料,研究了二棱水(W1)、二棱水十拔节水(W2)和二棱水十拔节水十开花水(W3)3种灌水条件下春小麦产量形成及水分利用效率的差异.结果表明,灌水较少条件(W1、W2)下,宁春50号、宁春4号、H2038籽粒产量的主要物质来源于开花前营养器官贮藏同化物在花后的转运,而H2127、宁春47号、宁春39号则主要来源于开花后光合产物积累;增加灌水(W2、W3处理)有利于各春小麦品种开花前营养器官贮藏同化物向籽粒的转运,促进花后光合产物累积.增加灌水可明显增加H2038、宁春4号叶绿素含量,而后期适度灌水(W3处理)能增加宁春50号、宁春39号叶绿素含量;6个品种中,宁春47号、H2127受灌水影响较大.在生育中后期缺水条件(W1处理)下,宁春50号、宁春47号、H2127能保持较高叶面积系数;H2038、宁春4号叶面积系数随着生育后期灌水次数的增加而升高.在不同灌水条件下,籽粒产量与水分利用效率的变异系数为W1＞W3＞W2;同一灌水条件下H2038、宁春4号、宁春50号、宁春39号的籽粒产量、水分利用效率、灌水利用效率、抗旱指数均显著高于宁春47号和H2127,收获指数亦较高.综合考虑籽粒产量、水分利用效率、灌水利用效率,H2038、宁春4号、宁春50号、宁春39号是高产、高水分利用效率及节水品种,二棱水十拔节水是春小麦获得高产和高水分利用效率的最佳灌水模式.     

水氮互作对济麦20籽粒蛋白质品质及氮素和水分利用效率的影响

为给强筋小麦高产优质栽培的水氮合理运筹提供理论依据,以强筋小麦济麦20为试验材料,在大田条件下设置了3个施氮水平：0 kg·hm-2（N0）、180 kg·hm-2（N1）、240 kg·hm-2（N2）;每个施氮水平下设置4个灌水处理：不灌水（W0）、底水+拔节水+开花水（W1）、底水+冬水+拔节水+开花水(W2)、底水+冬水+拔节水+开花水+灌浆水(W3),每次灌水量60 mm,研究了水氮互作对强筋小麦济麦20籽粒蛋白质品质及其相关酶活性、产量及氮素和水分利用效率的影响。结果表明,旗叶硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、内肽酶、羧肽酶和氨肽酶活性均为N2处理最高,N0处理最低。各施氮水平下硝酸还原酶活性和谷氨酰胺合成酶活性均以W0处理最低,W3处理与W1和W2处理相比,灌浆后期硝酸还原酶活性和谷氨酰胺合成酶活性提高,但各蛋白质水解酶活性降低。不施氮条件下,W3处理促进了籽粒蛋白质积累;施氮条件下,W1、W2和W3处理的籽粒蛋白质含量无显著差异。每公顷施纯氮180 kg条件下,W1处理的沉淀值高于其他灌水处理,湿面筋含量、面团稳定时间、籽粒产量、氮肥表观利用率和氮肥农学效率与W2处理无显著差异,高于W0和W3处理,水分利用效率高于W2和W3处理。综合考虑籽粒品质、产量、氮素和水分利用效率,施氮量为180 kg·hm-2、全生育期灌底水+拔节水+开花水的N1W1处理为高产优质高效的最佳组合。     

不同灌水模式对冬小麦产量及水分利用的调控效应

为明确不同灌水次数和灌水时期对小麦产量和水分利用效率的影响,在池栽条件下,以小麦品种矮抗58为材料,设置全生育期不灌水(W0)、灌拔节水(W1)、灌拔节水+孕穗水(2水,W2)和灌拔节水+孕穗水+灌浆水(3水,W3)4个处理,通过定位试验探讨不同灌水方式对小麦产量及水分利用效率(WUE)的调控效应。结果显示,与W0处理相比,3个生长季W1、W2和W3处理的平均产量分别提高37.2%、52.9%和52.7%,而平均耗水量分别增加27.1、70.4和94.9mm;灌水的增产效果在不同年份间存在差异,干旱年份的增产幅度显著大于正常年份。小麦总耗水量和WUE、产量均呈二次曲线关系,其中WUE以W1为最大,而产量以W2最大。综合考虑小麦产量和水分利用效率,正常降水年份在拔节期灌1次水、干旱年份灌拔节水+孕穗水(2水)为小麦节水高产灌溉模式。     

水氮限量供给下两个高产小麦品种物质积累与水分利用特征

为给小麦节水高产高效栽培提供科学依据,以主栽小麦品种济麦22和石麦15为材料,在大田条件下,设置2个灌水水平[春灌一水(W1)和春灌二水(W2)],在每个灌水水平下设置2个施氮量处理[192kg.hm-2(N1)和270kg.hm-2(N2)],探讨了有限水氮供给条件下两品种的干物质生产与水分利用特征。结果表明:(1)在W1水平下,济麦22的N1与N2处理籽粒产量和水分利用效率无显著差异,石麦15的N1处理籽粒产量和水分利用效率显著高于N2处理;在W2水平下,两品种籽粒产量和水分利用效率均以N1处理较高;在相同施氮水平下,两品种籽粒产量和水分利用效率均以W2处理较高;在不同水氮处理下,济麦22籽粒产量和水分利用效率高于石麦15。(2)在相同灌溉水平下,两品种花后物质积累量和分配比例均以N1处理高于N2处理;在相同施氮水平下,两品种花后物质积累量和分配比例均以W2处理高于W1处理;2个品种比较,石麦15花后物质积累量和分配比例高于济麦22,而济麦22花前物质积累量及其对产量的贡献率高于石麦15。(3)在不同水氮处理下,济麦22总耗水量、土壤贮水消耗量及花后耗水比例均大于石麦15。综合上述结果认为,两小麦品种在W2N1水氮组合下可实现高产与水分高效利用的协调统一。     

灌水量及其分配方式对冬小麦水分利用效率、光合特性和产量的影响

为给冬小麦合理灌溉提供依据,以冬小麦临抗2号为材料,采用随机区组试验,设置5个等量不等次、等次不等量的灌水处理,研究了灌水量及其分配方式对不同生育时期冬小麦水分利用效率、光合特性和产量性状的影响.结果表明,灌溉对土壤含水量的影响主要在0～60 cm土层内,对深层土壤含水量影响较小.灌溉通过影响千粒重来影响产量.抽穗后水分胁迫不利于增加千粒重,灌浆期适度水分胁迫不利于增加产量,但有利于提高水分利用效率,重度水分胁迫使水分利用效率和产量均降低,表明高产与高水分利用效率具有同步性,即在该地区节水600～1 500 m3/ha条件下可不减产.各处理随生育进程的推进,光合速率(Pn)逐渐下降,蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)的变化因处理而异.抽穗后长期水分胁迫致使Pn明显下降,短期轻度水分胁迫对Pn影响不明显;抽穗后适度的水分胁迫不利于提高Gs和Tr,但水分胁迫后复水可以明显提高Gs和Tr.     

栽培模式对鲁中地区小麦群体数量、产量和水分利用的影响

为筛选黄淮麦区高产麦田的水分高效利用栽培模式,以冬小麦品种泰山4241为材料,通过2010-2012年在泰安市的田间试验,比较了5种栽培模式下小麦群体数量、产量和水分利用效率的差异。结果表明,在5种栽培模式中,节水模式1(总施氮量210kg·hm-2,追氮比例为40%,灌底墒水+越冬水+拔节水,10月10日播种,基本苗225万株·hm-2)的小麦产量结构较合理,收获指数和水分利用效率相对较高,其中收获指数和水分利用效率两年平均较农户模式分别增加1.45%和3.05%,产量略高于农户模式。因此,该模式具有节水、节肥和高产的特点,在鲁中地区具有一定的推广价值。     

灌水量及其分配方式对冬小麦水分利用效率、光合特性和产量的影响

为给冬小麦合理灌溉提供依据,以冬小麦临抗2号为材料,采用随机区组试验,设置5个等量不等次、等次不等量的灌水处理,研究了灌水量及其分配方式对不同生育时期冬小麦水分利用效率、光合特性和产量性状的影响。结果表明,灌溉对土壤含水量的影响主要在0～60cm土层内,对深层土壤含水量影响较小。灌溉通过影响千粒重来影响产量。抽穗后水分胁迫不利于增加千粒重,灌浆期适度水分胁迫不利于增加产量,但有利于提高水分利用效率,重度水分胁迫使水分利用效率和产量均降低,表明高产与高水分利用效率具有同步性,即在该地区节水600～1500m^3／ha条件下可不减产。各处理随生育进程的推进,光合速率（Pn）逐渐下降,蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Gs）的变化因处理而异。抽穗后长期水分胁迫致使Pn明显下降,短期轻度水分胁迫对Pn影响不明显;抽穗后适度的水分胁迫不利于提高Gs和Tr,但水分胁迫后复水可以明显提高Gs和Tr。     

不同渗灌覆膜方式对冬小麦水分利用效率及产量的影响

为探讨小麦节水高产栽培技术,以济麦20和鲁麦21号为材料,在露天不封底瓷管和防雨棚封底瓷管两种栽培条件下,研究不同渗灌覆膜处理对冬小麦水分利用效率及产量的影响.结果表明,渗灌和地膜覆盖均可显著提高冬小麦产量和水分利用效率,但提高幅度因品种和渗灌深度不同而异.在露天条件下,较之地表灌溉不覆膜,20 cm渗灌加地膜覆盖处理可使籽粒产量提高13.67%～11.18%、水分利用效率提高14.59%～12.08%;在防雨棚条件下,籽粒产量提高20.16%,水分利用效率提高22.57%,40 cm渗灌籽粒产量略高于20 cm渗灌,但差异不显著.露天栽培条件下不同处理平均水分利用效率高达2.6063 kg·m-3 ·m-2,而防雨棚条件下仅为1.3482 kg·m-3 ·m-2,相对提高93.31%,籽粒产量提高102.90%,生物产量提高77.41%,收获指数提高13.99%,而总耗水量仅增加22.48 mm.试验结果说明深层土壤水对产量和水分利用效率具有重要作用,在不同试验条件下的研究结果具有较大差异.     

需水特性不同的两个冬小麦品种 叶片光合特性的比较研究

本文在田间种植条件下,比较了需水特性不同的两个冬小麦品种河农859和河农326以叶片光合速率为主的光合性能。结果表明,叶片的光合速率一般以河农859较高,但在刚灌水后的短时间内却以河农326的光合速率较高;河农859叶片光合速率受灌水的影响较小,在生育期间的变化较平稳,而河农326灌水与不灌水的处理间光合速率差别较大,且光合速率波动明显。结合产量性状分析,开花后灌一次水和不灌水的限水条件下以河农859产量较高,表明其耐旱性较强,而开花后保证充分供水的湿润处理则以河农326产量较高,且增产幅度较大。因此,河农859适宜于在供水有限的条件下发挥其耐旱特性,争取较高产量;而河农326可用于在供水充足条件下发挥高产潜力。     

开花期喷施水杨酸对不同类型专用小麦品种籽粒淀粉及产量的影响

为给水杨酸（SA）在小麦高产和淀粉品质调优栽培中的应用提供理论依据,2003～2004年度在大田试验条件下以强、中、弱筋三种类型冬小麦品种豫麦34、豫麦49和豫麦50为供试材料,在开花前3d和开花后7d喷施浓度分别为0、0．5、1．0和1．5g／L的SA,研究其对三种类型专用小麦品种籽粒淀粉组成、特性与产量的影响。结果表明,开花期喷施适宜浓度的SA可以提高淀粉含量、淀粉的支／直比例、粘度参数和强筋小麦的膨胀势,有利于小麦淀粉品质的改善,但对不同类型专用小麦的千粒重、籽粒产量和总淀粉产量的调节效应明显不同,即开花期喷施SA可以提高强筋小麦的千粒重、籽粒产量和总淀粉产量,但1．5g／LSA处理对中筋小麦表现出负效应,与对照相比差异均达极显著水平,对弱筋小麦则无显著调节作用。在本试验条件下,从保证产量和改善小麦淀粉品质的角度来看,对于强筋和弱筋小麦而言,以1．5g／LSA处理效果最好;而中筋小麦以1．0g／LSA处理效果最好。     

施氮对小麦干物质累积和转运的影响

为给高产小麦氮素科学管理提供依据,以河南温县和兰考典型高产区为试验地点,连续两年在0、90、180、270、360kg.hm-2氮水平下,研究了施氮对多穗型品种豫麦49-198和大穗型品种兰考矮早八干物质累积、分配、转运的影响及与产量的关系。结果表明,从越冬到收获,小麦干物质累积逐步增加,但两个品种小麦干物质累积都在拔节后差异明显,以拔节-开花增幅最大,其次是开花-收获。施氮使小麦干物质累积、转运和产量均增加,其中豫麦49-198干物质累积量和转运量、转运干物质对籽粒的贡献率、籽粒产量都以施氮270kg.hm-2较高,而兰考矮早八则都以施氮180kg.hm-2较高。氮肥用量与小麦开花期、成熟期干物质累积和不同器官干物质分配之间的关系均可用一元二次曲线拟合,豫麦49-198在开花期不同器官最大干物质的施氮量都高于兰考矮早八,但两个品种最大籽粒产量的施氮量接近。开花期豫麦49-198茎鞘干物质比例低于兰考矮早八,穗轴干物质比例高于兰考矮早八;成熟期豫麦49-198叶片、茎鞘、穗轴干物质分配比例低于兰考矮早八,籽粒干物质分配比例高于兰考矮早八;豫麦49-198花前干物质累积比例、转运干物质对籽粒的贡献率都低于兰考矮早八。     

水氮交互对弱筋小麦蔗糖含量和籽粒淀粉积累及品质的影响

为了解弱筋小麦产量和品质的水氮调控效应,于2003~2004年度在大田条件下研究了水氮因素及其交互作用对弱筋小麦旗叶蔗糖合成、籽粒淀粉积累、产量和品质性状的影响。结果表明,就弱筋小麦品种豫麦50而言,150kg/hm2的氮肥用量有利于促进旗叶蔗糖合成,增加籽粒淀粉积累量和籽粒产量,而氮肥施用量过多(270kg/hm2)或全生育期不施氮肥均不利于弱筋小麦产量和品质的形成;在试验条件下,灌拔节水 灌浆水(花后15d)有利于后期旗叶蔗糖合成和籽粒淀粉积累,其籽粒产量最高,品质性状最优;而灌拔节水(1水)或拔节水 灌浆水 麦黄水(3水)均不利于旗叶蔗糖合成和籽粒淀粉积累,导致籽粒产量和品质不同程度的下降。从水、氮的交互效应看,以全生育期施氮量150kg/hm2并保证拔节水和灌浆水是弱筋小麦较为理想的水氮运筹方式。     

灌水时期对强筋小麦产量和品质的影响

为了提高小麦的水分利用效率,并为小麦高产优质栽培提供参考,以强筋小麦品种皖麦38为材料,按小麦叶龄指标设计了9个时期的灌水试验,研究了灌水时期对强筋小麦产量和品质的影响。结果表明,皖麦38主穗的籽粒粗蛋白含量随灌水时期的推迟逐渐降低,主要分蘖穗籽粒粗蛋白含量随灌水时期的变化趋势与主穗一致;皖麦38各主要分蘖(1蘖～3蘖)穗的籽粒粗蛋白含量高于主茎穗。春4叶前的灌水处理对穗数的增加有利,春5叶至孕穗期的灌水处理对提高穗粒数有利,孕穗期至灌浆前期的灌水处理更有利于千粒重的提高,灌水时期推迟至灌浆中期会对籽粒产量造成不利影响。籽粒产量随灌水时期推迟呈增加趋势,但灌水推迟至灌浆中期会对籽粒产量造成不利影响。灌浆期进行灌水处理会使沉降值和干、湿面筋含量下降。     

行距配置对两种穗型冬小麦品种光合特性及产量的影响

为确定两种穗型冬小麦品种高产栽培的适宜行距配置,在大田试验条件下,研究了不同行距(10、15、20和25cm)种植方式下,多穗型品种豫麦49和大穗型品种兰考矮早八的旗叶光合特性。结果表明,两种穗型品种旗叶净光合速率(Pn)均随籽粒灌浆进程呈逐渐降低的趋势,花后0～14d,多穗型品种豫麦49旗叶Pn高于大穗型品种兰考矮早八,之后兰考矮早八优势趋于明显;两品种旗叶qP和Fv/Fo均于花后10d达最大值,之后逐渐下降;豫麦49的光截获(LI)在花后10d高于兰考矮早八,而在花后20d低于兰考矮早八。行距对两种穗型冬小麦品种光合特性、LI和产量有一定影响。随着行距的变大,豫麦49的Pn逐渐增加,而兰考矮早八则逐渐降低;豫麦49的Fv/Fo在花后0～10d随行距的增加而升高,之后以行距20cm最高,兰考矮早八则随行距增加呈先升后降趋势,但始终以15cm最高;豫麦49以行距20cm的qP值较大,而兰考矮早八以行距15cm最高;两穗型品种的LI均随行距增大而降低。籽粒产量则表现随行距增加呈先升后降的变化趋势,豫麦49和兰考矮早八分别以行距20和15cm的产量最高。因此,生产中不同穗型品种选择各自适宜的行距配置,有助于光能的吸收利用,促进光合物质向籽粒转移。     

氮肥运筹对华北平原限水灌溉冬小麦产量和水氮利用效率的影响

为了解不同氮肥运筹处理对华北平原限水灌溉条件下冬小麦产量、水分和氮素利用效率的影响,在中国农业大学吴桥试验站限水灌溉(播种前灌充足底墒水,春浇拔节水和开花水)条件下,开展了6个不同氮肥运筹处理(157.5 kg N/ha全部做基肥;基肥88.5 kg N/ha 追肥69 kg N/ha;基肥157.5 kg N/ha 追肥69 kg N/ha;基施88.5 kg N/ha 追施138 kg/ha;226.5 kg N/ha全部做基肥;基肥157.5 kg N/ha 追肥138 kg N/ha)的大田试验。结果表明,限水灌溉条件下,不同氮肥运筹处理的冬小麦经济产量和产量构成因素(有效穗数、穗粒数和千粒重)间无显著差异。冬小麦水分利用效率(1.78~1.87 kg/m3)和氮素生理利用效率(39.65~44.42 kg/kgN)随氮肥施用量加大呈下降趋势,而氮肥生产力则随施氮量增加而显著降低。冬小麦氮素转运量及其对籽粒的贡献率(%)均表现为叶片>茎鞘>穗颖。氮肥一次性基施处理的氮素转运量及其对籽粒的贡献率(%)在各氮肥运筹处理中均较高。在华北平原地区,施氮水平在157.5 kg N/ha且一次性基施,是限水灌溉冬小麦高产、高效、简化的适宜施肥方式。     

拔节期和开花期测墒补灌对邯麦16号小麦产量及耗水特征的影响

为给邯郸地区小麦节水栽培提供依据,于2016-2017年选用高产小麦品种邯麦16号进行大田试验,设置了3个测墒补灌处理(分别用W70、W75和W80表示,W70处理拔节期、开花期的0～40 cm土层目标相对含水量均为70%,W75处理均为75%,W80处理均为80%),以全生育期不灌溉W0和当地常规灌溉WN为对照,研究了拔节期、开花期测墒补灌对邯麦16号小麦产量及耗水特征的影响。结果表明,与WN处理相比,W75处理的总灌水量明显降低,土壤水消耗量及其占总耗水量的比例明显提高,促进了小麦对土壤水的利用;W75处理的总耗水量明显下降,籽粒产量、水分利用效率、灌溉水利用效率、灌溉效率均显著增加。开花期依据土壤含水量补灌至目标相对含水量为75%的水分管理措施,较传统灌溉明显降低了总耗水,同时提高了小麦产量和水分利用率,实现了高产、节水及水分高效利用,是本试验条件下最优测墒补灌处理。     

不同水氮处理对小麦耗水特性及产量的影响

为给小麦高产节水栽培提供理论依据,以百农矮抗58为材料,在大田条件下设置3个灌水水平[不灌水(W0),灌1水(W1,拔节水),灌2水(W2,拔节和开花水)]和5个施氮水平[0kg·hm-2(N0)、90kg·hm-2(N1)、180kg·hm-2(N2)、240kg·hm-2(N3)、300kg·hm-2(N4)],研究水氮处理对冬小麦耗水特性及产量的影响。结果表明,随着施氮量的增加,小麦总耗水量和土壤贮水消耗量先增加后降低,以N3处理最高,各种水分利用效率也表现出相似趋势。随灌水次数的增加,总耗水量、土壤水利用效率和降水利用效率均提高,而水分利用效率和灌水利用效率则相反。阶段耗水量均随灌水次数增加而提高,施氮对阶段耗水量的影响因灌水不同而异,其中,N2和N3处理在拔节至开花期的耗水量较高,而在开花至成熟期则较低。籽粒产量随施氮量增加呈先升后降趋势,随灌水次数增加则持续提高。综合考虑产量和生产成本,W1N3处理为本试验条件下节水高产的水氮运筹推荐模式。