灌水对不同小麦品种产量和水分利用效率的影响

利用6个当地主推小麦品种在节水灌溉条件下的表现,研究豫北地区小麦节水高效栽培技术,筛选节水条件下的高产品种.结果表明:最佳节水灌溉模式为底墒水+拔节水+开花水.在不同灌溉模式下品种的产量潜力有差别,在只灌底墒水模式下,可选种周麦22,产量达7351.65kg/hm2;在底墒水+拔节水模式下,选种周麦22,其次是洛麦22...     

灌水时期对小麦产量及水分利用效率的影响

采用裂区设计,研究了不同灌水时期对小麦产量和水分利用效率的影响。结果表明,冬前限量灌水塌实了土壤,促进了小麦冬前分蘖和次生根喷发,提高了成穗数,从而提高了产量;配合孕穗期增量灌水小麦产量最高、水分利用效率最高;配合拔节期增量灌水产量和水分利用效率均次之,且二者间差异不显著。     

不同测墒补灌处理对冬小麦产量及光合特性的影响

为了明确测墒补灌对冬小麦产量和干物质积累的影响,以高产优质冬小麦‘烟农999’为材料,试验设置5个水分处理：W0全生育期不浇水,Wck为传统灌溉处理（对照）,W70、W75、W80为测墒补灌处理,于拔节期和开花期分别补灌至土壤相对含水量的70%、75%、80%。结果表明：（1）各处理之间相比较,W75籽粒产量和水分利用效率最高,分别为11438.85 kg/hm ²、25.78 kg/(hm ²·mm),比传统灌溉处理提高了12.12%、21.2%。（2）W75处理开花期和灌浆期的叶面积指数、灌浆期的旗叶净光合速率、开花期干物质转移率、灌浆期营养器官对籽粒的贡献率显著高于其他处理。综合分析,本试验条件下W75是‘烟农999’获得高产高水分利用效率的灌溉方案。     

灌水量和灌水期对超高产小麦灌浆期光合特性及产量的影响

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CO2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 mm,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CK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和蒸腾速率增加,胞间CO2摩尔分数降低,净光合速率提高;至T5处理(灌冬水、拔节水和灌浆水各60 mm)灌浆期旗叶各项光合指标协调,净光合速率最高,成熟期其产量最高,并达到超高产水平;进一步增加灌水量,小麦旗叶衰老加快,净光合速率降低,产量下降,水分利用率显著降低.在本试验条件下,灌冬水、拔节水和灌浆水各60 mm是超高产麦田适宜的用水方案.     

种植密度对小麦生长期光合特性和水分利用率的影响

为了明确生长期小麦种植密度与光合作用的关系,研究了种植密度对小麦分蘖期和拔节期地上干物质积累量、光合生理指标及水分利用效率的影响。结果表明:两个生长期小麦地上生物量的干、鲜重积累均伴随着种植密度的上升而下降,即T1T2T3,各处理间存在显著差异。分蘖期T2处理的光合速率和叶片的水分利用效率(LWUE)均最大,而在拔节期光合速率和LWUE均随着种植密度的增大而减小,不同生长期气孔导度、蒸腾速率均随着密度的增加而减小。因此,合理的种植密度是提高小麦光合速率、叶片水分利用率和产量的基础。     

水分胁迫对春玉米光合特性及水分利用效率的影响

为探明玉米生育中期水分胁迫对光合特性及水分利用效率的影响。2014～2015年在辽宁省农业科学院可移动防雨棚内,以春玉米为试材,采用盆栽方法,设置了正常供水(土壤含水量为田间持水量65%～75%)、轻度水分胁迫(55%～65%)和重度水分胁迫(45%～55%)3个处理,开展了水分胁迫对春玉米叶片叶绿素含量、光合特性、产量、耗水量和水分利用效率影响的研究。结果表明,玉米生育中期水分胁迫不同程度降低了叶片叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率(Tr)、气孔导度,增加了胞间CO_2浓度,且下降或增加幅度随着胁迫程度的增加而增大;轻度水分胁迫和重度水分胁迫玉米蒸散量降低了28.9%和54.6%,水分利用效率提高了17.5%和4.1%;轻度水分胁迫对玉米产量影响很小,而重度水分胁迫玉米产量降低了55.6%,严重影响了玉米产量。本研究为该区域玉米提高水分利用效率提供数据支撑。     

水分胁迫对不同抗旱性小麦品种光合特性及产量性状的影响

以河农859和豫麦49为材料,在不同水分处理下研究了2个品种功能叶的光合速率(Pn)、蒸腾速率(TR)和产量性状。结果表明,在拔节期、灌浆前期和生育后期,各处理0～20cm、20～40cm土层分别处于不同程度的水分胁迫条件下,叶片Pn和TR一般以河农859的较高,且其叶片Pn和TR下降百分率均小于豫麦49。2个品种叶片的Pn和TR均以春季浇2水(拔节水+灌浆水)的S3处理具有优势。从产量性状分析,河农859籽粒产量明显高于豫麦49,其浇2水的S3处理比浇1水(拔节水)的S2处理增产,但差异不显著;而豫麦49S3处理的产量显著高于S2处理和S1处理(冻水+拔节水)。表明河农859抗旱性较强,有限供应的水分就能使其获得较高的产量,而豫麦49只有在供水充足的条件下才能发挥其高产潜力。     

地膜覆盖对杂交谷子光合特性、产量及水分利用效率的影响

试验在河北省张家口市农科院宣化试验站（115°3′N, 40°63′E）进行,研究了露地平地种植、全膜平铺平地种植、沟植不覆盖地膜、垄膜覆盖膜侧沟植4种种植方式下地膜覆盖对张杂谷3号光合作用等生理特征、产量及水分利用的影响。试验结果表明,地膜覆盖使平播及沟植条件下的籽粒产量分别增加13.25%和6.64%,叶片水势提高0.16 MPa和0.09 MPa,叶片光合速率提高10.87%和15.69%,蒸腾速率提高8.5%和15.95%,气孔导度提高0.0092 mol·m^-2·s^-1和0.0284 mol·m^-2·s^-1,叶片水分利用效率提高13.80%和1.80%。从以上结果得出：(1) 地膜覆盖改善了植株水分状态,叶片水势和叶绿素含量均提高,植株生长旺盛;使叶片的光合等生理活动维持较高水平;植株水分利用效率提升,从而促进了籽粒产量的显著提高; (2) 平播条件下覆膜的增产效果较平地播种、无膜沟植、垄膜沟植更加明显。     

不同畦长灌溉对小麦旗叶光合特性和产量的影响

在高产麦田,以济麦22为试材,设置10 m(L10)、20 m(L20)、30 m(L30)、40 m(L40)4个畦长处理,研究不同畦长灌溉对小麦开花后旗叶光合特性、籽粒灌浆速率及产量的影响。结果表明:①花后14～35 d,L40处理旗叶净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和水分利用效率均显著高于L30、L20和L10处理。②花后7 d,L10处理籽粒灌浆速率显著高于其它处理;花后14 d,各处理间无显著差异;花后21～35 d,L40处理籽粒灌浆速率显著高于其它处理。③L40处理籽粒产量和水分利用效率均显著高于其它处理。本试验条件下,L40处理是兼顾高产和节水的最优处理。     

干旱对冬小麦旗叶光合参数、产量和水分利用效率的影响

为了探讨干旱对不同抗旱性冬小麦旗叶光合特性、产量和水分利用效率的影响,2013-2015年,在防雨棚池栽条件下,以强抗旱性冬小麦品种晋麦47(JM47)和弱抗旱性冬小麦品种偃展4110(YZ4110)为材料,设置拔节后持续干旱处理(W1处理,0～140 cm土层的相对含水量为田间最大持水量的50％±5％)、花后干旱处理(W2处理,拔节期-孕穗期0～140 cm土层的相对含水量为田间最大持水量的70％±5％,花后0～140 cm土层的相对含水量为田间最大持水量的50％±5％)、拔节后适墒处理(W3处理,0～140 cm土层的相对含水量为田间最大持水量的75％±5％)3个水分处理,分析上午(6:00-12:00)、下午(12:00-18:00)及白天(6:00-18:00)冬小麦旗叶光合参数的均值、籽粒产量和水分利用效率.结果表明,与W3处理相比,W1、W2处理降低了旗叶净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)的均值,且下午的降幅大于上午,灌浆中期的降幅大于灌浆前期.与YZ4110相比,在相同土壤水分条件下JM47旗叶Pn均值在灌浆前期下午及灌浆中期上午、下午、白天都显著高于YZ4110;旗叶Gs均值表现为在W3处理下灌浆前期下午、白天及2013-2014生长季灌浆中期白天显著高于YZ4110;在灌浆中期旗叶Tr均值表现为在W3、W2、W1处理的上午、下午、白天显著高于YZ4110;旗叶Ci均值表现为在W2处理下灌浆前期上午显著低于YZ4110.与W3处理相比,W1处理下JM47、YZ4110的产量分别降低了12.5％、24.2％,水分利用效率分别提高了23.3％、18.2％,W2处理下水分利用效率分别提高了13.2％、13.7％,而产量仅YZ4110显著降低了9.4％.除瞬时水分利用效率(IWUE)和灌浆中期胞间二氧化碳浓度外,旗叶光合参数与籽粒产量呈正相关,与水分利用效率呈负相关,且相关系数的绝对值总体表现为下午大于上午、灌浆中期大于灌浆前期.总体看出,种植强抗旱性冬小麦品种有利于改善旗叶光合特性,特别是下午时段和灌浆中期的旗叶光合特性,从而提高冬小麦产量.     

补充灌溉对不同品种小麦产量和水分利用效率的影响

以高产冬小麦品种济麦22、济南17和济麦20为试验材料,研究了5个水分处理条件下,补充灌溉对不同品种小麦籽粒产量和水分利用效率的影响。结果表明：W2处理较其它处理的籽粒产量高,水分利用效率高;济麦22较其它品种的籽粒产量和水分利用效率高。济麦22品种在W2处理条件下,籽粒产量为9331.31kg/m^2、总耗水量和总灌水量为415.61mm和61.50mm,水分利用效率和灌溉水利用效率分别为22.45、151.73kg／（hm^2·mm）,是籽粒产量和水分利用效率兼顾的最优品种和灌水处理。     

旱地不同基因型冬小麦光合特性与产量的研究

以晋麦47为对照,选用HM 385、西农6082、旱丰115、普冰476和西农418等不同基因型旱地冬小麦为材料,通过测定小麦旗叶净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2体积分数(Ci)、蒸腾速率(Tr)和SPAD值等植物生理指标,比较不同基因型小麦光合生理指标和产量及产量构成因素的差异,分析旱地条件下Pn与产量及产量构成因素的相关性。结果表明,HM 385在3个生育时期的旗叶平均Pn、Gs、Ci、Tr、SPAD值均最高,分别较对照高8.7%、21.8%、6.6%、6.7%和15.2%,其次是西农418,而西农6082、旱丰115和普冰476表现一般;各基因型小麦产量表现为:HM 385对照西农418西农6082普冰476旱丰115,5个基因型小麦产量均与对照有显著差异(P0.05);旱地冬小麦开花期Pn与小麦产量相关性(r=0.709)达极显著水平。可见,HM 385具有较高的光能利用率,可以作为旱地条件下优良品种的种质资源;在旱地冬小麦高产品种的选用中,小麦开花期旗叶的Pn可作为重要参考指标。     

灌水次数对春小麦耗水特性及产量的影响

选用春小麦品种宁春50号为试验材料,通过3个节水处理研究灌水次数对春小麦耗水特性及产量的影响。结果表明:灌1水的W1处理可显著增加0~120cm同层土壤贮水的利用,尤其增加60~100cm深层同层土壤贮水的利用;而随着灌水的增加,春小麦深层同层土壤贮水及0~120cm同层土壤贮水的利用率随之降低。随着灌水次数的增加,总的耗水量增加,春小麦拔节至开花期的耗水量降低,但春小麦开花至成熟期的耗水量增加。春小麦灌水次数过少的W1处理抽穗期叶面积系数、旗叶叶绿素含量、旗叶叶面积明显高于其他处理,但春小麦开花以后的叶面积系数、旗叶叶绿素含量、旗叶叶面积随灌水次数增加明显增加;生育后期灌水有利于提高抽穗后的干物质积累量,灌水次数过少的W1处理不利于春小麦开花后的干物质积累。增加灌水次数,可提高灌溉水的利用比例,降低土壤贮水的利用比例,增加春小麦籽粒产量和收获指数,但春小麦灌水利用效率明显降低;灌水次数较多的处理春小麦水分利用效率明显降低,生育后期物质向籽粒转移量增加,灌水次数过少的W1处理春小麦穗数、穗粒数明显降低。综合考虑春小麦籽粒产量、水分利用效率、灌水利用效率、物质生产等因子,确定灌二棱水+拔节水2水的处理是春小麦获得高产和高水分利用效率的最佳灌水模式。     

氮素追肥后移对小麦籽粒产量和旗叶光合特性的影响

用4个小麦品种，研究了高产水平下氮素追肥后移对小麦群体结构、籽粒产量和旗叶光合特性的影响，在基肥量相同的情况下，每公顷追施氮素150kg，追肥由越冬至返青期（N1），延迟到返青至拔节期（N2）和拔节至孕穗期增加籽粒产量的作用，其效果N3处理优于N2处理。     

Effects of Delayed Nitrogen Topdressing on Grain Yield and Photosynthetic Characteristics of Flag Leaves of Wheat

Four wheat cultivars were used to study the effects of delayed nitrogen topdressing on popula-tion structure, grain yield and photosynthetic characteristics of flag leaves under high-yielding conditions. Theresults showed that the nitrogen topdressing delayed from overwintering-turning green stage (N1) to turninggreen-jointing stage(N2 ) and jointing-booting stage(N3 ) decreased ineffective tiller in spring, retarded the de-cline of green leaf area and chlorophyll content in late life span, promoted photosynthetic ability of flag leavesand significantly increased the grain yield. N3 treatment was suitable for most wheat cultivars except the geno-types with higher single spike productivity and less ears in unit area.     

播期对不同穗型冬小麦旗叶光合特性及产量的影响

以2个小麦品种(兰考矮早八C1;豫麦34号C2)为试验材料,在大田条件下研究了4个播期(10月6日,S1;10月16日,S2;10月26日,S3;11月5日,S4)对冬小麦旗叶光合性能及籽粒产量的影响。结果表明,籽粒灌浆前期旗叶SPAD值和净光合速率在不同播期间差异不明显,灌浆后期播期间差异增大,其中S1降幅最大,表明早播条件下小麦后期叶片衰老较快,影响光合产物的运转与积累。2个品种产量均以S1最低,S2最高。播期显著影响成穗数(P≤1%)和千粒重(P≤5%);2个品种相比,播期对兰考矮早八粒重的影响大于豫麦34号。     

不同类型小麦品种不同光合器官与籽粒产量的关系

本试验以6个不同类型小麦品种（系）为材料,通过对其剪叶、剪芒、包茎、包穗等不同处理,研究了不同光合器官对不同类型小麦品种籽粒产量的影响。根据各处理对穗粒重的影响可知,叶片光合与叶面积呈显著正相关,穗粒重随着叶面积的增加呈递增的趋势。穗光合在不同品种间存在很大差异,对两个中间型品种PH6200（8）、PH4133-2贡献较大,分别达到27.18%和22.77%,对多穗型品种泰山23的贡献较小,只有17.98%,而对大穗型品种的贡献则居中。茎鞘光合对大穗型品种泰山9818和多穗型品种济麦21、泰山23籽粒的影响较大,对中间型品种PH6200（8）、PH4133-2和大穗型品种山农8355影响较小。贮藏物质对籽粒的贡献以多穗型的两个品种最高,济麦21达到24.74%,泰山23更是高达38.46%,而对大穗型和中间型品种的贡献则相对较低,在15.9%～23.44%之间。芒对大穗型品种泰山9818、山农8355和中间型的PH6200（8）、PH4133-2有一定的贡献,其贡献率在4.21%～12.33%之间,而对多穗型品种济麦21和泰山23则贡献较低,尤其是泰山23,其贡献率仅为0.49%,几乎可以忽略不计。因此可以说不同类型品种的不同光合器官对籽粒产量的影响不同;不同类型品种的相同光合器官对籽粒产量的影响也存在显著差异,大穗型品种对穗粒重的贡献以叶片为最高,中间型品种以穗器官的贡献为高,多穗型品种则以茎鞘和贮藏物质的贡献最大。     

施氮量对小麦耗水特性和产量的影响

在2012-2013年度和2013-2014年度两个小麦生长季,以强筋小麦济麦20为供试材料,设置4个施氮量处理,即0(N0)、180(N1)、210(N2)、240 kg/hm2(N3),研究施氮量对小麦耗水特性和产量的影响。结果表明:(1)施氮量由零增加到240 kg/hm2,拔节期灌溉前土壤相对含水量显著降低,拔节期灌水量显著增加,总灌水量亦呈增加趋势。(2)N2处理的总耗水量显著高于N0和N1处理,与N3处理无显著差异,其土壤贮水消耗量及占总耗水量的比例均较高,140~200 cm土层土壤贮水消耗较多,利于土壤深层水的利用。(3)N2处理的小麦籽粒产量和水分利用效率显著高于其他处理,是兼顾产量和水分利用效率的适宜施氮量。     

高产条件下两个特殊年份春小麦耗水特性和水分利用效率的差异

在2010年和2011年春小麦生长季,选用宁春50号,研究高产条件下特殊气候对春小麦耗水特性和水分利用效率的影响。结果表明：①2010年籽粒产量、千粒质量、穗粒数、株高、水分利用效率、总耗水量和耗水强度显著高于2011年;在不同生育阶段,播种至二棱的阶段耗水量、播种至二棱、拔节至开花的耗水模系数2011年显著高于2010年,二棱至拔节、拔节至开花、开花至成熟的阶段耗水量、开花至成熟的耗水模系数2010年显著高于2011年;2011年春小麦的土壤耗水量主要集中在20~40 cm土层,2010年春小麦土壤耗水量主要集中在20~80 cm土层,表明2010年春小麦能充分利用深层土壤水;②2010年阶段耗水量和耗水模系数为开花至成熟＞拔节至开花＞播种至二棱＞二棱至拔节,2011年阶段耗水量和耗水模系数为拔节至开花＞开花至成熟＞播种至二棱＞二棱至拔节, 2个年份的耗水强度均为拔节至开花＞开花至成熟＞二棱至拔节＞播种至二棱,且2个年份春小麦全生育期耗水强度变化规律均与生育期基本吻合;③灌水量占总耗水量的百分率和土壤耗水量占总耗水量的百分率为2011年＞2010年,降水量及其占总耗水量的百分率和土壤耗水量为2010年＞2011年;水分利用效率（WUE）、灌水利用效率和土壤水利用效率为2010年＞2011年,降水利用效率为2011年＞2010年,且差异显著。综合表明,2010年明显高于2011年的籽粒产量和水分利用效率,可能由于2010年气候条件促进春小麦具有较高的总耗水量、耗水强度、灌水利用效率和土壤水利用效率,拔节至开花、开花至成熟阶段耗水量、耗水模系数以及充分利用深层土壤水、较多的降水和较高的土壤耗水量。