冬小麦生长性状及耗水特性对水分亏缺的响应
小麦种植技术---冬小麦的水分管理

小麦种植技术---冬小麦的水分管理小麦种植技术---冬小麦的水分管理发表于 2008-10-20 8:36:45•水分在小麦的一生中起着十分重要的作用。
据研究,每生产1千克小麦约需1000~1200千克水,其中有30%~40%是由地面蒸发掉的。
在小麦生长期间,降水量大约只有需水量的1/4左右。
所以麦田的不同时期灌水,以及采取抗旱保墒措施,对于补充小麦对水分的需要有十分重要的意义。
试验表明,冬小麦各生育时期的耗水情况有如下特点: 1.播种后至拔节前,植株小,温度低,地面蒸发量小,耗水量占全生育期耗水量的35%~40%,每亩日平均耗水量为0.4立方米左右。
2.拔节到抽穗,进入旺盛生长时期,耗水量急剧上升。
在25~30天时间内耗水量占总耗水量的20%~25%,每亩日耗水量为2.2~3.4立方米。
此期是小麦需水的临界期,如果缺水会严重减产。
3.抽穗到成熟,约35~40天,耗水量占总耗水量26%~42%,日耗水量比前一段略有增加。
尤其是在抽穗前后,茎叶生长迅速,绿色面积达一生最大值,日耗水量约4立方米。
由此可见,小麦除播种时要求足墒下种外,在苗期和拔节前期耗水量较少,拔节后到抽穗前耗水量最多,其中挑旗期对水分反应最敏感,称为需水“临界期”;其次为开花至灌浆,有人称之为“第二临界期”;成熟阶段的耗水量又有所降低。
因此,尽量大的满足小麦需水临界期的水分供应,对夺取小麦丰收时十分重要的。
此外,尽管小麦拔节以前耗水量较少,但此期的水分供应对实现苗全、苗匀、苗壮和盘根、分蘖,搭好丰产架子至关重要,农谚:“麦收八、十、三(农历月)场雨”,就是广大农民群众在长期生产实践中对小麦生产经验的客观总结。
不同生育时期小麦适宜的土壤含水量:(1)出苗至分蘖期:土壤含水量=80%左右。
(2)越冬期:土壤含水量=55%~80%。
(3)返青至拔节期:土壤含水量=70%~80%。
(4)孕穗到开花期:土壤含水量=80%左右。
(5)灌浆期:土壤含水量=60%以上。
水分胁迫对冬小麦光合作用的影响

研究表明,地上部不同器官对缺水的敏感性依次 是:叶片>茎秆>麦穗。麦苗生长前期缺水的影响 较小,甚至对干物质增长有促进作用;拔节期前 适度的水分亏缺,能控制营养器官的生长发育, 有利于光合产物的增加;初花期缺水能适当控制 营养生长,促进光合产物向籽粒中调运,在一定 程度上对产量形成有利,该时期在遭受水分胁迫 的情况下,适时少量补水,可有效提高产量;灌 浆初期水分胁迫有增加粒重和促进灌浆速度的作 用;灌浆中期缺水表现出抑制,籽粒灌浆持续期 明显缩短,粒重下降。
水分胁迫对光合作用的影响
光合作用是冬小麦产量形成的基础,冬小麦产量的高低 在很大程度上取决于光合生产力的大小。 水分胁迫对禾谷类作物不同生理功能影响的先后顺序为: 生长>气孔运动>蒸腾作用>光合作用>物质运输,因此, 水分胁迫使植物光合作用减弱是导致作物减产的一个主 要原因。 叶片受到水分胁迫时,具体表现为叶面积减小,叶片相 对含水量降低,叶绿素含量减少,叶绿素 a/b 值上升, 单位面积气孔密度增加,气孔扩散阻力增大,叶绿素荧 光参数 Fv、Fv/Fm、Fv/Fo、Yied 值下降,光合性能降 低。
研究水分胁迫对小麦光合作用的意义
在光合产物的积累和运转方面,冬小麦产 量的获得取决于光合产物的积累及其向籽 粒库的转移,因此,研究不同水分条下, 开花前贮藏光合产物的运转及开花后光合 产物的贡献,对研究产量的获得及水分与 产量的关系具有重要意义。
谢谢大家
三是光合产物的运输受阻,导致光合产物在叶片中累积, 这也是光合速率下降的一个重要内因。
水分胁迫对物质积累和运转的影响
冬小麦产量的获得取决于光合产物的积累和向产 量器官的转移,因此最终产量的获得与光合产物 的累积量及其在植株体内的分配状况关系密切, 光合产物的分配受植物体内源库关系的调节 植物受到水分胁迫时,体内正常的碳氮代谢紊乱 及可溶性糖、游离氨基酸增多,同化产物运集中 心从营养器官转向生殖器官土壤水分对冬小麦干 物质积累影响的小,随缺水时段、时间长短和轻 重程度而不同
灌水量对不同需水型冬小麦产量建成及水分利用效率的影响

㊀山东农业科学㊀2023ꎬ55(12):34~41ShandongAgriculturalSciences㊀DOI:10.14083/j.issn.1001-4942.2023.12.005收稿日期:2023-02-12基金项目:国家重点研发计划项目(2022YFD2300801)ꎻ山东省玉米产业技术体系创新团队项目(SDAIT-02-07)ꎻ山农省农业科学院农业科技创新工程项目(小麦玉米周年吨半粮关键技术研究)(CXGC2023A17)作者简介:李佳(1997 )ꎬ男ꎬ硕士ꎬ主要从事玉米栽培生理研究ꎮE-mail:1848326496@qq.com通信作者:高英波(1986 )ꎬ男ꎬ博士ꎬ助理研究员ꎬ主要从事玉米栽培生理研究ꎮE-mail:yingboandy@163.com刘开昌(1971 )ꎬ男ꎬ博士ꎬ研究员ꎬ主要从事作物生理生态栽培研究ꎮE-mail:liukc1971@126.com灌水量对不同需水型冬小麦产量建成及水分利用效率的影响李佳1ꎬ2ꎬ张慧2ꎬ李宗新2ꎬ钱欣2ꎬ王良2ꎬ赵海军2ꎬ肖蓉2ꎬ高英波2ꎬ刘开昌2(1.青岛农业大学农学院ꎬ山东青岛㊀266109ꎻ2.山东省农业科学院/小麦玉米国家工程实验室ꎬ山东济南㊀250100)㊀㊀摘要:为明确灌水量对不同需水型冬小麦产量建成及水分利用特征的影响ꎬ以协同提升黄淮海平原冬小麦产量和水分利用效率(WUE)ꎬ本试验以高肥水冬小麦品种济麦22和耐旱冬小麦品种山农25为材料ꎬ研究不同灌水处理(W0:全生育期不灌水ꎻW1:拔节期和开花期分别灌水60mmꎻW2:越冬期㊁返青期㊁拔节期和开花期分别灌水60mm)对不同需水型冬小麦干物质积累㊁灌浆特性㊁光合特性㊁产量及水分利用效率的影响ꎬ分析不同灌水量与品种间的互作效应ꎮ结果表明ꎬ适宜灌水量可显著提高不同需水型冬小麦品种的旗叶净光合速率(Pn)㊁籽粒灌浆活跃期(P)和平均灌浆速率(V)ꎬ进而提高产量ꎮ济麦22在W2处理下两年平均产量比W0和W1处理分别显著提高32.70%和9.03%ꎻ山农25在W1处理下两年平均产量比W0处理显著提高23.70%ꎬ与W2处理无显著差异ꎮW1处理下ꎬ济麦22和山农25两年度平均水分利用效率分别比W2处理显著增加17.97%和39.84%ꎮ互作效应分析表明ꎬ品种和灌水量的交互作用对冬小麦产量建成和水分利用效率影响显著ꎮ综上ꎬ灌水量㊁品种及其互作效应通过增加穗数㊁延长籽粒灌浆活跃期和提高平均灌浆速率来提高冬小麦产量和水分利用效率ꎬ优化灌水量与品种匹配可实现冬小麦产量与水分利用效率的协同提升ꎮ关键词:冬小麦ꎻ灌水量ꎻ品种ꎻ灌浆特性ꎻ产量ꎻ水分利用效率中图分类号:S512.1+10.71㊀㊀文献标识号:A㊀㊀文章编号:1001-4942(2023)12-0034-08EffectsofIrrigationAmountonYieldFormationandWaterUseEfficiencyofWinterWheatwithDifferentWaterRequirementTypesLiJia1ꎬ2ꎬZhangHui2ꎬLiZongxin2ꎬQianXin2ꎬWangLiang2ꎬZhaoHaijun2ꎬXiaoRong2ꎬGaoYingbo2ꎬLiuKaichang2(1.CollegeofAgronomyꎬQingdaoAgriculturalUniversityꎬQingdao266109ꎬChinaꎻ2.ShandongAcademyofAgriculturalSciences/NationalEngineeringLaboratoryofWheatandMaizeꎬJinan250100ꎬChina)Abstract㊀Inordertoachievethesynergisticpromotionofwinterwheatyieldandwateruseefficiency(WUE)ꎬitisveryimportanttoclarifytheeffectsofirrigationamountonyieldformationandwaterusecharac ̄teristicsofdifferentwaterrequirementtypesofwinterwheat.InthisstudyꎬthewheatvarietiesJimai22requiringhighleveloffertilizerandwaterandShannong25withdroughtresistancewereusedtostudytheeffectsofdiffer ̄entirrigationtreatmentsontheirdrymatteraccumulationꎬgrain ̄fillingcharacteristicsꎬphotosyntheticcharacter ̄isticsꎬyieldandwateruseefficiencyꎬandalsotheinteractioneffectsbetweendifferentirrigationamountsandvarieties.TheirrigationtreatmentsweresetasW0(noirrigationduringthewholegrowthperiod)ꎬW1(60mmwateratjointingandfloweringstagesꎬrespectively)andW2(60mmwateratoverwinteringꎬgreeningꎬjointingandfloweringstagesꎬrespectively).Theresultsshowedthatappropriateirrigationamountcouldsignificantlyin ̄creasethenetphotosyntheticrate(Pn)offlagleavesꎬactivedurationofgrainfilling(P)andmeangrain ̄fillingrate(V)ofdifferentwaterrequirementwinterwheatvarietiesꎬandthenincreasedtheiryields.Thetwo ̄yearav ̄erageyieldofJimai22underW2treatmentwassignificantlyincreasedby32.70%and9.03%comparedwithW0andW1treatmentsrespectivelyꎬandthatofShannong25underW1treatmentwas23.70%higherthanthatun ̄derW0treatmentsꎬbutwasnotsignificantlydifferentwiththatunderW2treatment.UnderW1treatmentꎬthetwo ̄yearaverageWUEofJimai22andShannong25significantlyincreasedby17.97%and39.84%comparedwithW2treatmentꎬrespectively.Theinteractioneffectanalysisshowedthattheinteractionofvarietyandirriga ̄tionamounthadsignificanteffectsontheyieldformationandWUEofwinterwheat.Insummaryꎬirrigationa ̄mountꎬvarietyandtheirinteractioncouldimprovewinterwheatyieldandWUEbyincreasingspikenumberꎬprolonginggrain ̄fillingactivedurationandincreasingaveragegrain ̄fillingrateꎬsooptimizedirrigationamountmatchingvarietycouldrealizethesynergisticincreaseofwinterwheatyieldandWUE.Keywords㊀WinterwheatꎻIrrigationamountꎻVarietyꎻGrain ̄fillingcharacteristicsꎻYieldꎻWateruseefficiency㊀㊀冬小麦-夏玉米轮作是黄淮海区主要的作物种植模式ꎮ该区域季节性干旱特征明显ꎬ冬小麦整个生育期(上年10月份至当年6月份)降水量在125~250mm之间ꎬ仅占全年降水量的25%~29%ꎮ冬小麦全生育期总需水量3900~6000m3/hm2[1-2]ꎬ666.7m2产量400~500kg时耗水量为260~270m3[3]ꎮ生育期内干旱频发[2]㊁水资源短缺是限制小麦产能提升的主要因素ꎮ因此ꎬ探明不同需水型冬小麦品种的需水特性ꎬ协同提升冬小麦产量和水分利用效率对粮食产能提升和可持续生产具有重要意义ꎮ水分是影响小麦生长的重要因素ꎮ前人研究表明ꎬ在冬小麦水分亏缺敏感期进行灌溉ꎬ有助于各器官干物质形成ꎬ促进干物质向籽粒转移ꎬ提高粒重ꎬ进而提高冬小麦产量[4]ꎮ浇越冬水和拔节水可获得较理想的产量和水分利用效率[5-6]ꎮ拔节期和开花期灌水可改善群体大小ꎬ延缓叶片衰老ꎬ延长籽粒灌浆时间ꎬ有利于光合产物分配ꎬ提高收获指数ꎬ实现高产高效[2ꎬ7-9]ꎮ不同冬小麦品种对水分的吸收利用存在基因型差异[10-11]ꎬ品种间产量也存在差异ꎬ从而进一步体现为水分利用效率的差异[12-13]ꎮ所以ꎬ充分研究冬小麦的需水特性从而提高水分利用效率及产量具有重要意义ꎮ前人主要通过控制灌水时期和频率来提高冬小麦的物质积累㊁产量和水分利用效率ꎬ而从小麦品种生物学潜力角度优化灌水量的研究较少ꎮ本研究从不同需水型冬小麦品种水分利用差异的角度出发ꎬ研究不同灌水量对小麦水分利用效率及产量的影响ꎬ以期明确不同需水型冬小麦品种的需水特性ꎬ为黄淮海区域冬小麦高产高效栽培提供理论依据和技术参考ꎮ1㊀材料与方法1.1㊀试验区概况试验于2020年10月 2022年6月在山东省农业科学院济阳试验示范基地(36ʎ58ᶄNꎬ116ʎ57ᶄE)开展ꎮ试验地地处黄淮海地区东部㊁山东省中部ꎬ属于温带半湿润大陆性季风气候ꎬ土壤为壤土ꎮ播种前试验地0~40cm土层土壤养分含量见表1ꎮ两年度小麦生育期内累计降水量分别为150.0㊁120.9mmꎬ小麦播种前一个月降水量分别为60.0㊁120.0mmꎮ㊀㊀表1㊀播前不同土层土壤理化性状土层/cm有机质/(g/kg)全氮/(g/kg)全磷/(g/kg)全钾/(g/kg)速效氮/(mg/kg)速效钾/(mg/kg)速效磷/(mg/kg)0~2015.281.251.4322.2687.64247.7712.0620~406.290.730.9221.7826.26143.656.431.2㊀试验材料与试验设计在前期试验[14]和调研基础上ꎬ选用耐旱型冬小麦品种山农25和高肥水型冬小麦品种济麦22为试验材料ꎮ试验采用裂区设计ꎬ灌水处理为主区ꎬ品种为副区ꎬ小区面积200m2ꎬ重复3次ꎮ试验设3个灌水处理(表2):全生育期不灌水53㊀第12期㊀㊀㊀㊀李佳ꎬ等:灌水量对不同需水型冬小麦产量建成及水分利用效率的影响(W0)ꎬ拔节期和开花期分别灌水60mm(W1)ꎬ越冬期㊁返青期㊁拔节期㊁开花期分别灌水60mm(W2)ꎮ不同灌水处理间隔5mꎬ防止水分渗漏ꎮ灌溉方式为畦灌ꎬ用水表精确控制灌水量ꎮ分别于2020年10月28日和2021年10月29日宽幅精播ꎬ播种量225kg/hm2ꎮ播前基施复合肥(N-P2O5-K2O:17-17-17)750kg/hm2㊁辛硫磷颗粒15kg/hm2ꎬ拔节期追施尿素(N:46%)150kg/hm2ꎮ分别于2021年6月9日和2022年6月7日收获ꎮ㊀㊀表2㊀灌水试验设计灌水时期灌水量/mmW0W1W2越冬期0060返青期0060拔节期06060开花期06060灌水总量01202401.3㊀测定项目及方法干物质积累:分别于拔节期㊁开花期㊁灌浆中期和成熟期选取能代表小区长势的半米双行小麦植株地上部取样ꎬ105ħ杀青15minꎬ75ħ烘干至恒重并称量ꎮ光合特性:分别于开花期和灌浆中期的晴朗上午ꎬ每小区选取能代表小区长势的冬小麦5株ꎬ用Li ̄6400便携式光合测定仪测定冬小麦旗叶光合特性ꎬ主要包括净光合速率(Pn)㊁气孔导度(Gs)㊁胞间CO2浓度(Ci)㊁蒸腾速率(Tr)ꎮ灌浆特性:小麦开花后每隔7d取生长一致的麦穗20个ꎬ剥取全部籽粒ꎬ105ħ杀青15min后ꎬ70ħ烘干至恒重ꎬ数取粒数并称重ꎮ参照江晓东[15]㊁王畅[16]等的方法ꎬ采用Logistic方程对籽粒灌浆过程进行拟合ꎬ并计算相应的灌浆特征参数ꎬ分析籽粒灌浆特性ꎮ水分利用效率:冬小麦播种前和收获后ꎬ每20cm为一层取0~120cm土层土样ꎬ采用烘干称量法测定并计算土壤质量含水量[17]ꎮ然后按下式计算水分利用效率ꎮәW=10ΣρiHi(θi1-θi2)ꎬ(i=1ꎬ2ꎬ ꎬn)ꎻET=әW+I+P+KꎻWUE=Y/ETꎮ式中ꎬәW为土壤贮水消耗ꎻi为土层编号ꎻn为总土层数ꎻρi为第i层土壤干容重ꎻHi为第i层土壤厚度ꎻθi1和θi2分别为第i层土壤播前和收获时的含水量ꎬ以占干土重的百分数计ꎻET为耗水量ꎻI为全生育期灌水量ꎻP为有效降水量ꎻK为时段内的地下水补给量ꎬ因试验点地下水埋深大于4mꎬ忽略不计ꎻWUE为水分利用效率ꎻY为产量ꎮ测产与考种:小麦成熟期ꎬ各处理分别选3个有代表性的样点各1m2取样ꎬ数取总穗数ꎻ连续调查20株的穗粒数后脱粒ꎬ晾干后称取千粒重并计算产量(按13%的籽粒含水量折算)ꎮ1.4㊀数据处理与分析采用MicrosoftExcel2016进行数据整理ꎬ用SigmaPlot12.5软件作图ꎬ用SPSS21.0软件对数据进行差异显著性分析(P<0.05)ꎮ2㊀结果与分析2.1㊀年份㊁品种㊁灌水量间互作效应分析如表3所示ꎬ年份对快速增长期持续时间(T2)㊁缓慢增长期持续时间(T3)和籽粒灌浆活跃期(P)无显著影响ꎬ品种对穗数(EN)㊁千粒重(TGW)㊁产量(GY)㊁Gs㊁T2㊁T3和P无显著影响ꎬ年份和品种互作对穗数㊁穗粒数(KN)㊁Tr㊁平均灌浆速率(V)㊁最大灌浆速率出现时间(Tmax)㊁灌浆速率达到最大时的干物质积累量(Wmax)和WUE无显著影响ꎬ年份和灌水量互作对EN㊁TGW和V无显著影响ꎬ品种和灌水量互作对Pn无显著影响ꎬ年份㊁品种和灌水量互作对EN㊁TGW㊁Gs和WUE无显著影响ꎮ除上述因子和指标间的作用表现为不显著外ꎬ年份㊁品种㊁灌水量及其互作对其他指标的影响均存在不同程度的显著效应ꎮ2.2㊀灌水量对不同需水型冬小麦品种产量及其构成的影响表4显示ꎬ灌水可显著增加冬小麦穗数㊁穗粒数㊁千粒重和产量ꎮ2021年ꎬW2处理下济麦22的产量㊁穗数㊁穗粒数和千粒重比W0处理分别显著提高27.31%㊁25.31%㊁25.21%和20.80%ꎬ产量㊁穗数和穗粒数比W1处理显著提高8.06%㊁5.66%和6.90%ꎻW1处理下山农25的产量㊁穗数㊁穗粒数和千粒重比W0处理显著提高19.04%㊁7.52%㊁24.74%和19.34%ꎬ穗粒数比W2处理显著提高9.25%ꎬ千粒重和产量与W2处理无显著差异ꎮ63㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第55卷㊀㊀㊀表3㊀年份㊁品种和灌水量及三者互作对冬小麦产量及其构成㊁灌浆特性㊁光合特性和WUE的效应分析ENKNTGWGYPnGsCiTrVTmaxT2T3WmaxPWUE年份∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗nsns∗∗∗ns∗∗∗品种ns∗∗∗nsns∗∗ns∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗nsns∗∗∗ns∗灌水量∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗年份ˑ品种nsns∗∗∗∗∗∗∗∗∗nsnsns∗∗ns∗ns年份ˑ灌水量ns∗∗∗ns∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗ns∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗品种ˑ灌水量∗∗∗∗∗∗∗∗ns∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗年份ˑ品种ˑ灌水量ns∗∗ns∗∗∗∗∗ns∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗ns㊀㊀注:EN为穗数ꎬKN为穗粒数ꎬTGW为千粒重ꎬGY为产量ꎬPn为净光合速率ꎬGs为气孔导度ꎬCi为胞间CO2浓度ꎬTr为蒸腾速率ꎬV为平均灌浆速率ꎬTmax为最大灌浆速率出现时间ꎬT2为快速增长期持续时间ꎬT3为缓慢增长期持续时间ꎬWmax为灌浆速率达到最大时的干物质积累量ꎬP为籽粒灌浆活跃期ꎬWUE为水分利用效率ꎻ∗表示在0.05水平上显著ꎬ∗∗表示在0.01水平上显著ꎬ∗∗∗表示在0.001水平上显著ꎬns表示不显著ꎮ㊀㊀2022年ꎬW2处理下济麦22的产量㊁穗数㊁穗粒数和千粒重比W0显著提高37.40%㊁24.83%㊁12.58%和22.67%ꎬ产量和千粒重比W1处理显著提高9.82%和7.02%ꎻW1处理下山农25的产量㊁穗数㊁穗粒数和千粒重比W0处理显著提高28.00%㊁10.36%㊁8.97%和15.45%ꎬ产量和千粒重比W2处理显著提高14.35%和6.80%ꎬ穗数和穗粒数与W2处理无显著差异ꎮ济麦22在W2处理下两年平均产量分别比W0和W1显著提高32.70%和9.03%ꎻ山农25在W1处理下两年平均产量比W0处理显著提高23.70%ꎬ与W2处理无显著差异ꎮ㊀㊀表4㊀灌水量对不同需水型冬小麦品种产量及其构成的影响年份品种处理穗数/(万/hm2)穗粒数千粒重/g产量/(kg/hm2)20212022济麦22山农25济麦22山农25W0464.17c38.99c37.41b5798.29cW1550.50b45.67b42.95a6830.95bW2581.67a48.82a45.19a7381.67aW0492.00c43.45c38.11b6261.15bW1529.00b54.20a45.48a7453.35aW2583.22a49.61b43.75a7277.46aW0539.75b28.03b34.81c6639.87cW1647.25a30.97a39.90b8307.27bW2673.75a31.55a42.70a9123.22aW0571.75b32.68b34.95c6783.50cW1631.00a35.61a40.35a8682.77aW2642.25a35.00a37.78b7592.91b㊀㊀注:同列数据后不同小写字母表示同年份同品种不同处理间差异显著(P<0.05)ꎬ下同ꎮ2.3㊀灌水量对不同需水型冬小麦品种干物质积累量的影响灌水后冬小麦地上部干物质积累量显著增加(图1)ꎮW2处理下济麦22开花期和成熟期的干物质积累量(两年平均)比W0处理显著增加17.91%和18.09%ꎬ比W1处理显著增加8.91%和6.45%ꎻW1处理下山农25开花期和成熟期的干物质积累量(两年平均)比W0处理显著增加19.10%和22.94%ꎬ比W2处理显著增加6.77%和11.02%ꎮ2.4㊀灌水量对不同需水型冬小麦品种光合特性的影响灌水处理显著增加小麦的净光合速率㊁气孔导度㊁胞间CO2浓度和蒸腾速率(图2)ꎮW2处理下济麦22的净光合速率㊁气孔导度㊁胞间CO2浓度和蒸腾速率比W0处理显著提高ꎬ达30.93%㊁163.39%㊁8.32%和37.82%ꎬ净光合速率比W1处理提高4.68%ꎬ达显著水平ꎻW1处理下山农25的净光合速率㊁气孔导度㊁胞间CO2浓度和蒸腾速率比W0处理提高ꎬ达37.69%㊁123.14%㊁14.08%和42.96%ꎬ达显著水平ꎻ净光合速率和胞间CO2浓度比W2处理提高8.81%和2.98%ꎬ达显著水平ꎻ蒸腾速率与W2处理间无显著差异ꎮ73㊀第12期㊀㊀㊀㊀李佳ꎬ等:灌水量对不同需水型冬小麦产量建成及水分利用效率的影响同时期柱上不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)ꎮ图1㊀灌水量对不同需水型冬小麦品种干物质积累量的影响柱上不同小写字母表示同品种不同处理间差异显著(P<0.05)ꎬ下同ꎮ图2㊀灌水量对不同需水型冬小麦品种灌浆期光合特性的影响2.5㊀灌水量对不同需水型冬小麦品种水分利用效率的影响冬小麦水分利用效率随灌水量增多呈下降趋势ꎬ相同灌水量处理下ꎬ山农25的水分利用效率整体高于济麦22(图3)ꎮ2021年ꎬW1处理下济麦22和山农25的水分利用效率比W2处理显著提高26.00%和31.64%ꎬ与W0处理无显著差异ꎻ2022年ꎬW0处理下济麦22和山农25的水分利用效率比W1处理增加17.32%和2.96%ꎬW1处理比W2处理显著提高11.97%和46.91%ꎮW1处理下济麦22和山农25的水分利用效率(两年平均)比W2处理显著增加17.97%和39.84%ꎮ2.6㊀灌水量对不同需水型冬小麦品种灌浆特性的影响灌水后冬小麦的V㊁T2㊁T3㊁Wmax和P显著增加(表5)ꎮ2021年ꎬW2处理下济麦22的P比W0处理显著增加12.12%ꎬ比W1处理显著增加6.20%ꎻW1处理下山农25的V㊁Wmax和P较W0处理增加3.33%㊁3.69%和4.56%ꎬ达显著水平ꎬ与W2处理间无显著差异ꎮ83㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第55卷㊀2022年ꎬW2处理下济麦22的V㊁Wmax和P比W0处理显著增加1.98%㊁13.68%和18.54%ꎬ比W1处理增加1.98%㊁4.85%和6.55%ꎬ达显著水平ꎻW1处理下山农25的V㊁Wmax和P比W0处理显著增加8.89%㊁19.94%和16.00%ꎬ比W2处理显著增加3.16%㊁7.49%和9.27%ꎮ图3㊀灌水量对不同需水型冬小麦品种水分利用效率的影响㊀㊀表5㊀灌水量对不同需水型冬小麦品种灌浆特性的影响年份品种处理V/[mg/(粒 d)]Tmax/dT2/dT3/dWmax/gP/d20212022济麦22山农25济麦22山农25W01.25a19.09a12.82c15.95c26.42b29.20cW11.26a18.46a13.53b16.84b26.67ab30.83bW21.27a18.51a14.37a17.89a27.16a32.74aW01.20b20.54a12.83b15.96b25.21b29.40bW11.24a18.74b13.50a16.80a26.14a30.74aW21.21ab19.50b12.91ab16.06ab26.13a29.87abW01.01b20.08a11.62c14.47c19.96c26.48cW11.01b19.95a12.93b16.09b21.64b29.46bW21.03a19.30b13.78a17.15a22.69a31.39aW00.90c21.05a12.26c15.26c18.66c27.93cW10.98a20.17b14.22a17.70a22.38a32.40aW20.95b20.84b13.01b16.20b20.82b29.65b3㊀讨论水是植物生长必不可少的条件ꎬ植物必须在适宜的水分供应条件下才能正常生长ꎮ华北平原冬小麦全生育期的总需水量是3900~6000m3/hm2[2]ꎬ生育期内遭遇干旱胁迫会抑制小麦生长发育和产量建成ꎮ适宜的灌水量可显著提高冬小麦产量[18-19]ꎮ当灌水量为127~217mm时ꎬ产量随着灌水量的增加显著增加ꎬ灌水量为217~315mm时ꎬ随着灌水量的增加产量增加不显著[20-22]ꎮ本试验条件下ꎬ灌水可显著增加不同需水型冬小麦品种的有效穗数ꎬ提高旗叶净光合速率㊁干物质积累量㊁籽粒灌浆活跃期(P)和平均灌浆速率(V)ꎬ增加穗粒数和粒重ꎬ进而提高产量ꎮ小麦品种不同ꎬ产量对水分的响应也具有一定的差异[19]ꎮ本研究结果表明ꎬ耐旱型品种山农25在灌水量为120mm时干物质重及产量表现最优ꎬ高肥水型品种济麦22则需灌水量达到240mm时才能满足其对水分的需求ꎬ从而达到高产ꎮ水分利用效率受土壤含水量㊁品种㊁灌水量㊁灌水时期㊁降水量等因素的影响[3ꎬ10ꎬ23-26]ꎮ适宜的生育时期进行适量灌溉可提高冬小麦的产量和水分利用效率[27-28]ꎮDong等[29]的研究表明ꎬ干旱年份ꎬ灌两次水可显著提高产量及水分利用效率ꎻ正常降雨年份一次灌水就可获得较高的产量和水分利用效率ꎻ而丰水年份ꎬ一次灌溉或两次灌溉产量均得到提高ꎬ但水分利用效率均显著降低ꎮ本研究表明ꎬ灌水处理的冬小麦水分利用效率均低于不灌水处理ꎬ当灌水120mm时济麦22和山农25的WUE均显著高于灌水240mmꎮ同一灌溉水平下山农25的WUE高于济麦22(2022年的W2处理除外)ꎬ说明不同需水型冬小麦品种的水93㊀第12期㊀㊀㊀㊀李佳ꎬ等:灌水量对不同需水型冬小麦产量建成及水分利用效率的影响分利用特征不同ꎬ各品种应采取适宜的灌水量ꎮ前人研究表明ꎬ高底墒水土壤的冬小麦产量及水分利用效率显著高于中㊁低底墒水土壤[30-31]ꎮ本研究中ꎬ灌水后冬小麦水分利用效率显著降低可能是因为在播种前降雨量较大ꎬ尤其是2022年冬小麦播种前降雨量达120mmꎬ使得土壤底墒水充足ꎬ后期增加灌水量后导致农田耗水量显著提高ꎬ从而降低水分利用效率ꎮ4㊀结论适宜的灌水量可显著提高冬小麦的干物质重和籽粒产量ꎮ高肥水型品种济麦22在W2处理下产量㊁干物质积累量㊁净光合速率㊁灌浆速率达到最大时的积累量和灌浆活跃期表现最佳ꎬ水分利用效率也保持较高水平ꎻ耐旱型品种山农25在W1处理下干物质积累量㊁产量㊁净光合速率㊁平均灌浆速率㊁灌浆速率达到最大时的积累量和籽粒灌浆活跃期显著增加ꎬ水分利用效率也显著高于W2处理ꎮ综上所述ꎬ生产中应根据区域水分供应条件来选择适宜的冬小麦品种ꎬ水分供应充足的地区可选用济麦22等高肥水型高产品种ꎬ水分亏缺区域可选用山农25等耐旱型稳产品种ꎬ通过优化灌溉量和品种匹配可实现冬小麦产量和水分利用效率协同提升ꎮ参㊀考㊀文㊀献:[1]㊀杨思ꎬ张晓琪ꎬ徐家瑞ꎬ等.灌水时期对冬小麦生长发育及耗水特性的影响[J].灌溉排水学报ꎬ2021ꎬ40(6):36-44. 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2021宝鸡市冬小麦干旱气候特点、影响和成因范文2

2021宝鸡市冬小麦干旱气候特点、影响和成因范文 干旱是指由于长时间降水偏少,出现空气干燥,土壤缺水,使农作物体内水分发生亏缺,影响正常生长发育,造成农业减产、人畜饮水困难以及生态环境恶化的现象。
干旱是大气环流、地形、耕作制度共同作用的产物,是对农业生产危害较大的自然灾害之一。
近年来,受全球气候变暖趋势的影响,我国北方干旱正在加剧,加上工农业生产和居民生活用水增加,农业干旱发生的频率和强度必然进一步增加,将严重影响社会经济的可持续发展和人类自身生存环境。
宝鸡市地处我国内陆腹地,陕西省关中西部属暖温带半湿润季风气候,温度和降水的时空分布变差大,日照充足,蒸发强,干旱频繁。
冬小麦是宝鸡市的主导农作物之一,近10 a 播种面积稳定在 2. 0 × 105hm2以上,占全市耕地面积的66% ; 平均总产量在 8. 0 × 105t 左右,最高达 9. 3× 105t,占粮食作物总产量的 53% ,其收成的好坏直接影响区域国民经济的可持续发展。
干旱是制约全市冬小麦生长发育的主要农业气象灾害,持续时间长,波及范围大,常对小麦生产产生不利影响,造成减产或品质降低,对国计民生严重影响。
因此,研究宝鸡市冬小麦干旱气候特征、影响和成因,对制定各项抗灾减灾措施,实现农业科持续发展具有重要意义。
1资料与方法 1.1 资料来源与处理 气象资料选取宝鸡市11 个县( 区) 气象站1961 - 2010 年逐年 6 月上旬至翌年6 月上旬降水观测资料,以11 个站降水量的算术平均值代表全市的平均状况。
气象要素平均值取 1981 -2010 年30 a 平均值。
冬小麦种植状况、产量等社会经济数据取自《宝鸡市2001 -2010 年统计年鉴》。
冬小麦发育期资料取自凤翔农业气象观测站。
1.2 研究方法 1.2. 1 降水负距平百分率 冬小麦生育阶段的降水量与常年同期气候平均降水量的百分率的负值,是表征小麦生育阶段降水量较常年值偏少的方法之一,能直观反映降水异常引起的小麦干旱。
调亏灌溉对冬小麦光合特性及水分利用效率的影响

调亏灌溉对冬小麦光合特性及水分利用效率的影响王育红;姚宇卿;吕军杰;李俊红;丁志强;李双辉;张洁【期刊名称】《干旱地区农业研究》【年(卷),期】2008(026)003【摘要】在干旱棚内排除自然降雨条件下,研究了不同调亏灌溉对冬小麦水分利用效率及生理指标影响.结果表明:冬小麦产量随灌水量与灌水次数增加而增加;灌水量相同,拔节水的产量较孕穗水高,且水分利用效率最高.灌水量的增加与时间后移,延缓了花后叶面积指数的减少,整个灌浆时期,各处理叶面积指数的大小顺序是:拔节水60 mm+孕穗水60 mm+开花10 d灌水45 mm>拔节水60 mm +孕穗水60 mm>孕穗水60 mm>拔节水60 mm>不灌水(CK);并且提高了旗叶荧光参数Fv/F0、Fv/Fm的值和叶绿素含量,减少了丙二醛的含量.【总页数】4页(P59-62)【作者】王育红;姚宇卿;吕军杰;李俊红;丁志强;李双辉;张洁【作者单位】洛阳农业科学研究院,河南,洛阳,471022;洛阳农业科学研究院,河南,洛阳,471022;洛阳农业科学研究院,河南,洛阳,471022;洛阳农业科学研究院,河南,洛阳,471022;洛阳农业科学研究院,河南,洛阳,471022;洛阳农业科学研究院,河南,洛阳,471022;洛阳农业科学研究院,河南,洛阳,471022【正文语种】中文【中图分类】S274.1【相关文献】1.调亏灌溉对黑花生生长、光合特性及水分利用效率的影响 [J], 吴晓茜;夏桂敏;李永发;迟道才2.调亏灌溉对冬小麦生理机制及水分利用效率的影响 [J], 孟兆江;贾大林;刘安能;庞鸿宾;王和洲;陈金平3.花前干旱复水对冬小麦光合特性、产量和水分利用效率的影响 [J], 李彦彬;边泽鹏;李道西;楼睿焘;朱亚南4.畦田节灌对冬小麦光合特性、产量和水分利用效率的影响 [J], 吴宝建;王东5.隔沟调亏灌溉对冬小麦-夏玉米光合特性和产量的影响 [J], 李彪;孟兆江;申孝军;刘小飞;常晓因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
水分对冬小麦形态、生理特性及产量的影响

穗粒数 ( 个)
23 49 24 98 26 20 25 00 28 79
千粒重 (g)
28 84 27 52 27 71 32 70 34 84
分蘖成穗率 (%)
17 95 40 48 44 53 46 98 44 58
京 411
1
2 670 4
0
注: 1 : 无卷曲; 2 : 0~ 1/ 5 卷曲; 3 : 1/ 5~ 2/ 5 卷曲; 4 : 2/ 5~ 3/ 5 卷曲; 5 : 3/ 5~ 4/ 5 卷曲; 6 : 4/ 5 以上卷曲。
2 3 2 叶绿素含量的变化规律 两品种随着处理总水量的减少, 叶片叶绿素含量表现下降 趋势, 在缓慢脱水中( 不灌水处理) , 北农 2 号的下降幅度小于京 411, 在同一生育期中也可 得出相同的结论。说明北农 2 号的叶绿素含量受干旱胁迫影响较小。在受干旱胁迫复水后, 两品种叶绿素含量增高, 且北农 2 号的提高幅度和含量均超过京 411 ( 表 3) 。
42
华 北 农 学报
15 卷
2 3 生理特点 2 3 1 渗透调节能力分析 从两品种各时期的渗透调节能力看, 最大值出现在灌浆期, 其 次是抽穗期, 这与膨压的变化规律相符。抗旱性较强的北农 2 号的渗透调节能力在各期均高 于京 411, 灌浆期比京 411 高 0 19 M Pa, 抽穗期比京 411 高 0 13 MPa。说明在严重土壤水 分胁迫下, 北农 2 号具有更高的渗透调节能力和耐旱性( 表 3) 。
42 4 81 4 66
38 4 76 4 56 0 55 0 42
34 4 59 4 31 0 51 0 41
30 0 74 0 55
冬小麦根系对水分胁迫期间和胁迫后效的响应

冬小麦根系对水分胁迫期间和胁迫后效的响应杨贵羽;罗远培;李保国;刘晓英【期刊名称】《中国农业科学》【年(卷),期】2005(038)012【摘要】为揭示土壤水分胁迫期间和胁迫后效对植株根系生物量累积的影响,本文以冬小麦为对象,利用温室盆栽试验结果对其做了分析.结果表明,土壤水分在胁迫期间和胁迫后效对根重的抑制量不同,主要受胁迫程度和胁迫持续时间的影响;在胁迫期间,不同水分处理的根重抑制量源于此期间的胁迫强度,且重度胁迫处理大于中度胁迫处理;在胁迫解除后,尽管胁迫后效对根重的影响仍表现在相应时段的胁迫强度上,但是短期胁迫处理大于长期胁迫,中度胁迫大于重度胁迫处理;分析不同水分胁迫条件下的冬小麦根系的受抑制状况,集中表现为在短期胁迫和长期中度胁迫处理中,根重抑制量主要归因于胁迫后效应作用下的胁迫强度;而长期重度胁迫处理对根的抑制量源于胁迫期间的胁迫强度.结合前期的成果可见,水分胁迫对根生长的影响是源于前一个生育期已形成的基础、此生育期的环境响应以及前一个生育期环境效应的滞后作用的综合结果.【总页数】6页(P2408-2413)【作者】杨贵羽;罗远培;李保国;刘晓英【作者单位】中国农业大学资源与环境学院,北京,100094;中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所,北京,100081;中国农业大学资源与环境学院,北京,100094;中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所,北京,100081【正文语种】中文【中图分类】S5【相关文献】1.水分胁迫对冬小麦根系生长发育及产量的影响 [J], 梅雪英;严平;王凤文;任杰2.土壤水分胁迫对冬小麦生长的后效影响 [J], 高志红;陈晓远;刘晓英;罗远培3.土壤水分胁迫对冬小麦根系分布规律的影响 [J], 王亚萍;胡正华;张雪松;吴杨周;陈书涛;谢燕;申双和4.水分胁迫对冬小麦生长后效影响的模拟研究 [J], 刘晓英;罗远培5.施肥对水分胁迫下冬小麦根系提水及养分利用的影响 [J], 黄洁;张扬;沈玉芳;李世清因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
中国冬小麦抗旱指标评价、种质筛选及重要性状与SSR标记的关联分析

中国冬小麦抗旱指标评价、种质筛选及重要性状与SSR标记的关联分析一、本文概述随着全球气候变化和水资源短缺问题日益严重,提高作物的抗旱性成为现代农业研究的重要课题。
冬小麦作为中国主要的粮食作物之一,在保障国家粮食安全中发挥着至关重要的作用。
开展冬小麦抗旱性状的研究,筛选出具有优良抗旱性的种质资源,对于提高中国冬小麦的产量稳定性和适应性具有重大意义。
本文首先介绍了冬小麦抗旱性状的评价指标和方法,包括生理生化指标和农艺性状指标,旨在建立一套科学的抗旱性状评价体系。
通过田间试验和实验室分析,对收集的冬小麦种质资源进行了抗旱性筛选,以期发现具有潜在抗旱优势的种质。
进一步地,本文还探讨了冬小麦重要抗旱性状与分子标记,特别是简单序列重复(SSR)标记的关联性。
通过分子标记技术,揭示了与抗旱性状相关的遗传位点,为冬小麦的分子辅助选择提供了理论基础和技术支持。
本研究不仅为冬小麦抗旱育种提供了科学依据,也为其他作物的抗旱研究提供了参考。
通过综合评价和分子标记的应用,有助于加快抗旱种质的筛选进程,提高育种效率,从而为实现中国农业的可持续发展做出贡献。
二、材料与方法本研究使用了90份具有不同抗旱性的冬小麦种质材料。
这些材料来源于中国的多个小麦产区,包括半湿润、半干旱地区。
每个种质材料都经过了干旱胁迫处理,以评估其抗旱能力。
相对含水量(RWC):在干旱胁迫前后测定叶片的相对含水量,以评估植物的水分保持能力。
脯氨酸含量(Pro):在干旱胁迫前后测定叶片中的脯氨酸含量,脯氨酸是植物在干旱条件下积累的渗透调节物质,其含量与植物的抗旱性相关。
超氧化物歧化酶活性(SOD):在干旱胁迫前后测定叶片中的超氧化物歧化酶活性,该酶参与植物的抗氧化防御系统,其活性与植物的抗旱性相关。
丙二醛含量(MDA):在干旱胁迫前后测定叶片中的丙二醛含量,丙二醛是植物在干旱条件下产生的有害物质,其含量与植物的抗旱性相关。
根据上述抗旱指标的评价结果,对90份冬小麦种质材料进行筛选。