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。     

不同土壤肥力下旱后复水对冬小麦光合特性及水分利用效率的影响

为给冬小麦节水高产栽培提供理论依据,采用盆栽试验,研究了不同土壤肥力下返青后干旱及拔节期复水对冬小麦光合特性和水分利用效率的影响。结果表明,同一土壤水分条件下,光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度均随土壤肥力的降低而降低;同一土壤肥力下,光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度均随干旱程度的增加而降低。干旱胁迫复水24 h后,光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度均出现了补偿或超补偿效应,但中度干旱恢复度大于重度干旱。光合速率以HA处理（高肥力、最大田间持水量的85%）最高,单叶水分利用效率在干旱胁迫下和复水24 h后均以HB处理（高肥力、最大田间持水量的55%）最高。以上结果说明,冬小麦返青期中度干旱条件下,高肥力土壤有利于复水后光合系统恢复和单叶水分利用效率提高,而重度干旱下贫瘠土壤应减少基肥的施入量。     

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。     

拔节期水氮运筹对冬小麦籽粒灌浆期叶片光合特性及水分利用效率的影响

为给冬小麦节水高效栽培提供理论依据,在防雨、基施氮量和开花期灌水量相同的条件下,通过拔节期不同追氮和灌水处理,研究了水氮运筹对冬小麦籽粒灌浆期叶片光合特性及水分利用效率(WUE)的影响.结果表明,冬小麦旗叶净光合速率、蒸腾速率、叶绿素a、叶绿素b均随拔节期灌水量的增加而升高.在相同灌水量下,增加追氮量能显著提高叶片净光合速率、蒸腾速率、叶绿素a和b含量.追氮能显著提高叶片WUE,增加拔节期灌水量达W2(750 m3/ha)水平以上能显著提高叶片WUE.在N1(0 kg/ha)和N2(90 kg/ha)追氮量下,增加拔节期灌水量有利于提高叶片WUE,但在N3(180 kg/ha)水平下,增加拔节期灌水量不利于叶片WUE的提高.水、氮之间存在显著的互作效应,光合效率以N3W3处理(追氮量为180 kg/ha,拔节期灌水量为1 050 m3/ha)最高,而叶片WUE以N2W3处理(追氮量为90 kg/ha,拔节期灌水量为1 050 m3/ha)最高.通径分析表明,光合性状对叶片WUE的直接贡献大小依次为:净光合速率＞气孔导度＞叶绿素a＞胞间CO2浓度＞叶绿素b＞蒸腾速率.     

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.     

水分胁迫对不同抗旱性燕麦品种生理特性的影响

为了解燕麦抗旱生理机制,以抗旱性不同的燕麦品种蒙燕1号和坝莜3号为试验材料,采用盆栽方法研究了拔节期和抽穗期水分胁迫对不同抗旱性燕麦品种生理特性的影响。结果表明,在拔节期,地上部各生理指标在水分处理间与品种间均无显著差异。在抽穗期,随着水分胁迫的加剧,燕麦叶片相对含水量升高,相对电导率、丙二醛含量下降,保护酶(POD、SOD)活性和可溶性蛋白先降低后升高。中度水分胁迫下,与蒙燕麦1号相比,坝莜3号的丙二醛含量、叶片相对含水量变化幅度较大,保护酶活性升幅较小;在其他水分处理下各生理指标在品种间差异不显著。适度控水下,蒙燕1号的可溶性蛋白含量降幅小于坝莜3号。在拔节期,重度水分胁迫下,坝莜3号的根系活力降幅大于蒙燕1号;两个品种分别在适度控水和中度水分胁迫下根系活力最大。在抽穗期,两个品种根系活力受水分胁迫影响较小。综合分析表明,抗旱性强的蒙燕1号在水分胁迫下能保持相对较优的生理状态,其代谢功能和保水能力较强。     

水分处理与耐旱性不同的小麦光合特性及物质运转

本研究表明,小麦群体光合速率和旗叶光合速率均随土壤水分减少而降低,但抗旱性强的旱地品种降低的幅度小,而抗旱性差的水浇地品种降低的幅度大;地上部营养器官贮藏性物质在开花后向籽粒的转移率随土壤水分减少而升高,对粒一的贡献越大,且旱地品种转移率比水浇地品种低。因此,认为提高小麦籽粒产量在水分充足条件下应以促进营养器官贮藏性物质向籽粒运转,提高物质生产的经济转化效率为主;而在水分亏缺条件下就以防止器官的早     

花后干旱胁迫对两种筋力型小麦品种旗叶光合特性的影响

在盆栽防雨条件下,分别以强筋小麦品种豫麦34和弱筋小麦品种豫麦50为材料,研究了花后不同阶段（整个灌浆期、花后0～10d、花后10～20d和花后20～30d）土壤干旱胁迫（土壤相对含水量为35％～40％）对植株旗叶光合特性的影响。结果表明,花后不同阶段土壤干旱胁迫均导致两品种旗叶净光合速率（Pn）,PSⅡ活性（Fv/Fo）、PSⅡ最大光能转换效率（Fv/Fm）、实际光化学效率（ΦPSd）和光化学猝灭系数（qP）显著下降,非光化学猝灭系数（qN）显著上升;以整个灌浆期干旱胁迫下旗叶光合参数下降幅度最大。不同阶段相比,以花后10～20d干旱胁迫下旗叶光合参数的降幅最大,处理间差异达到极显著水平,而花后0～10d和20～30d干旱胁迫对旗叶光合参数的影响相对较小。因此,保证花后10～20d的麦田水分供应对维持小麦较高的光合性能、促进籽粒灌浆具有重要作用。两品种相比,以强筋小麦品种豫麦34旗叶光合性能及产量受干旱胁迫的影响相对较大。     

不同时期水分胁迫对御旱基因型大豆光合特性的影响

盆栽条件下,以御旱型辽豆14和干旱敏感型辽豆21为研究对象,设置干旱、轻度干旱和适宜水分三个处理,探讨不同生长时期控水条件下,御旱型大豆植株光合特性和叶绿素荧光特性变化的特征和规律,以期揭示御旱基因型大豆抗旱的光合调控机理。结果表明：各个时期控水,土壤水分都显著影响大豆植株的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs);干旱限制了植株的Pn、Tr、Gs、胞间CO₂浓度(Ci),辽豆21的蒸腾速率平均值高于辽豆14。随着土壤含水量的增加,植株Ci浓度逐步提高。土壤干旱条件下的初始荧光(F₀)值最大,结荚期(R3-R5)控水时F₀值最低。干旱胁迫降低了植株的最大光化学效率(Fv/Fm)、电子传递效率(ETR)和实际光化学效率(Φ_PSⅡ)。同一时期控水,御旱基因型辽豆14的最大荧光产量(Fm)和Fv/Fm高于辽豆21的值。干旱胁迫下,御旱基因型辽豆14能够维持较低的蒸腾速率,较高的Fm和Fv/Fm值,这可能是御旱型辽豆14抗旱的重要原因。     

越冬期测墒补灌对冬小麦光合特性和水分利用效率的影响

为了解越冬期测墒补灌对冬小麦光合特性和水分利用效率的影响,于2013-2014年小麦生长季,选用高产冬小麦品种济麦22为材料,在大田条件下,依据0~40 cm土层进行测墒补灌。设置5个试验处理,即全生育期不灌水（W0）、越冬期不灌水（W1）、越冬期补灌至土壤相对含水量70%（W2）,越冬期补灌至土壤相对含水量75%（W3）及越冬期+拔节期+开花期各灌溉60 mm（W4）,其中W1、W2和W3处理在越冬期补灌基础上于拔节期和开花期分别补灌至土壤相对含水量的65%和70%,对不同水分条件下冬小麦叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、干物质积累、籽粒产量和水分利用效率进行了分析。结果表明,小麦各生育期总灌水量为W4＞W3＞W2＞W1＞W0。在灌浆中期,小麦旗叶净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均表现为W4＞W2、W3＞W1＞W0,拔节期、开花期和成熟期干物质积累量表现为W4＞W2＞W3＞W1＞W0;W2处理开花后干物质积累量和对籽粒的贡献率与W4处理无显著差异,均显著高于W0、W1和W3处理;各处理籽粒产量表现为W4＞W2、W3＞W1＞W0;水分利用效率表现为W2＞W1、W3＞W4＞W0。依据0~40 cm土层进行测墒补灌,小麦越冬期土壤目标相对含水量达70%的W2处理的补灌水量低于W3和W4处理,籽粒产量和水分利用效率较优,分别为8 864. 46 kg·hm^-2和22.14 kg·hm^-2·mm^-1,是高产节水的最佳灌溉处理。     

冬小麦开花后水分调控对光合特性及产量性状的影响

在遮雨条件下，研究了开花后不同时间，不同灌水次数（每次灌水量45mm)对冬小麦产量性状及光合特性的影响。结果表明，开花后7d,14d灌水处理的后期植株单叶光合及群体光合速率高，衰减速度慢，产量较高；而灌水时期推后的花后21d，28d处理及灌水较多的7＋21d,7 14 21 28d处理，群体及单叶光合速率低，产量下降，以花后28d灌水量最低，对照虽然开花后一直没有灌水，仍能保持较高产量。     

高产水平下水肥耦合对小麦旗叶光合特性及产量的影响

为了探讨黄淮麦区冬小麦的高产机理,在大田条件下设置不同梯度的水肥耦合模式,分析了高产水平下旗叶光合特性与籽粒产量的效应.结果表明,不同模式的水肥耦合对旗叶光合特性和籽粒产量的影响不同,总体表现为土壤水分的处理效应大于施氮量的效应.旗叶光合速率(Pn)和气孔导度(G5)均随着土壤水分的增加而升高,表现为W3(充足水分)＞W2(适宜水分)＞W1(自然降水),差异达显著水平.胞间CO2浓度(Ci)随着土壤水分的增加而降低;不同的氮肥处理,旗叶Pn和Gs随着施氮量的增加而升高,表现为N3(270 kg·hm-2)＞N2(195 kg·hm-2)＞N1(CK),Ci在不同水分条件下与施氮量的关系不尽相同.不同水肥耦合模式对水分利用效率的影响表现为W2＞W3＞W1,并以W2N2为最高,不同处理组合的籽粒产量亦以W2N2为最高.表明高产条件下W2N2水肥组合应是高产高效的运筹模式.     

花后水分亏缺对冬小麦光合特性及产量的影响

为给小麦高产和生育后期抗旱栽培提供理论依据,盆栽试验条件下,选用旱地小麦品种长武134、长旱58和水地小麦品种西农9871作为试验材料,研究了花后水分亏缺对不同生态型小麦光合特性及产量的影响.结果表明,花后水分亏缺对小麦灌浆期旗叶光合速率(Pn)和荧光参数(Fv/Fo和Fv/Fm)、籽粒产量、收获指数及水分利用效率均有明显影响.与对照相比,中度水分亏缺下两个旱地小麦品种Pn除花后24 d外变化均不明显,Fv/Fo和Fv/Fm有升高趋势,产量和收获指数变化也不显著,水分利用效率明显提高;在重度水分亏缺下,Pn、Fv/Fo、Fv/Fm、产量和收获指数均降低,水分利用效率长武134依然高于对照,而长旱58明显降低.水地小麦西农9871的Pn、Fv/Fo、Fv/Fm随水分亏缺程度的加重呈下降趋势,产量和收获指数与旱地小麦变化相似,水分利用效率处理间差异较小.说明旱地小麦受花后水分亏缺的不利影响小于水地小麦,表现出较高的水分利用能力.     

土壤水分亏缺对冬小麦根系的影响

为给小麦高产稳产栽培提供依据,利用桶栽试验方法,通过人工调节土壤含水率形成4个水分梯度,即土壤水分含量分别占田间最大持水量的75%～80%(CK)、65%～70%(T1)、55%～60%(T2)和45%～50%(T3),研究了土壤水分亏缺对冬小麦根系的影响.各生育时期冬小麦单株平均次生根数随含水率的减少而减少,但不同生育时期水分亏缺对发根数的影响差异很大.拔节～孕穗期土壤水分亏缺引起次生根数的差异最明显,T1、T2、T3的次生根数分别只有CK 的79%、70%、62%;抽穗～开花期的影响其次,T1、T2、T3的次生根分别为CK 的82%、70%、64%;灌浆～成熟期的影响最小,分别为CK的97%、93%和89%.冬小麦根系在生育前期比生育后期对水分适应能力强.分蘖期水分亏缺处理对根系干重的影响不显著,拔节～孕穗期和抽穗～开花期根系干重受水分的影响达到极显著水平.拔节～孕穗期的水分亏缺处理对根系伸长有益,其中以轻度水分亏缺处理(T1)的伸长作用最强;抽穗～开花期水分亏缺处理也有助于根系伸长,但轻度水分亏缺处理(T1)对根系的伸长作用最弱.     

化学调控剂对冬小麦光合特性及产量的影响

为给化学调控剂在高产栽培中的应用提供依据,采用裂区试验设计,以小麦品种(系)西农39、普冰143和普冰476为材料,以清水为对照(CK),在拔节期和孕穗期分别喷施250mg.L-1多效唑(MET)和150mg.L-1水杨酸(SA),分析了化学调控剂处理后冬小麦旗叶光合特性和产量的变化。结果表明,喷施MET显著提高了西农39和普冰143的旗叶光合速率和叶绿素含量,并显著提高了三个品种的产量、穗数和穗粒数;喷施SA显著提高了普冰476的光合速率和叶绿素含量,也显著提高了普冰143的光合速率,且SA处理均显著增加了三个品种(系)的产量、穗数和千粒重,对穗粒数无显著影响。喷施MET和SA对冬小麦功能叶片蒸腾速率和气孔导度也有影响,且提高了冬小麦的抗旱能力,其中喷施SA的效果较为显著。     

立体匀播和种植密度对冬小麦农艺性状及光合特性的影响

为明确立体匀播和种植密度对冬小麦农艺性状及光合特性的影响,选用冬小麦品种新冬46号为材料,采用裂区试验设计,主区设立体匀播和常规条播2种播种方式,副区设375万、300万、225万和150万株·hm^-24种种植密度,测定分析了不同处理下冬小麦分蘖数、茎粗、叶片数、叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(Pn)、产量及其构成。结果表明,在条播条件下,随种植密度的增加,冬小麦穗数呈先降后增的趋势,穗粒数、千粒重、产量、主茎叶数、分蘖茎叶数、分蘖穗长、分蘖穗小穗数、叶片SPAD值和Pn呈先增后降的趋势,其中产量在225万株·hm^-2条件下最高,分蘖数、主茎粗、分蘖茎粗、主茎穗长和主茎穗小穗数呈逐渐降低的趋势。在立体匀播条件下,随种植密度的增加,冬小麦穗数呈增加的趋势,千粒重、分蘖数、主茎粗、叶片SPAD值和Pn呈逐渐降低的趋势,穗粒数、产量、主茎叶数、分蘖茎叶数、分蘖茎粗和分蘖穗小穗数呈现先降后增的趋势,主茎穗长、分蘖穗长和主茎穗小穗数呈先增后降的趋势,其中产量在150万株·hm^-2条件下最高。立体匀播的小麦平均产量、穗数、分蘖数、叶片SPAD值和Pn较条播分别增加9.84%、17.68%、21.40%、7.52%和13.14%。综合来看,立体匀播较条播更有利于冬小麦的生长发育及净光合速率的提高,从而实现高产,与之配套的适宜种植密度为150万株·hm^-2。