灌溉和雨养条件下高产小麦耗水特性和产量形成的生理基础

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1、山东农业大学博士学位论文灌溉和雨养条件下高产小麦耗水特性和产量形成的生理基础姓名：王红光申请学位级别：博士专业：作物栽培学与耕作学指导教师：于振文；王东20120612山尔农qk人学㈨r产化睑义灌溉和雨养条件下高产小麦耗水特性和产量形成的生理基础中文摘要l推迟拔节水及其灌水量对小麦耗水特性和产量形成的影响试验以高产小麦品种济麦22为材料，于2007～2008小麦生长季在山东泰安山东农业大学实验农场进行。小麦生育期间降水量，播种至冬前期为21．1mm，冬前至返青期为12．5mm，返青至拔节期为13．8mm，拔节至开花期为57．3mm，开花至成

2、熟期为37．0mm。小麦生育期内补灌拔节水和开花水。拔节水设2个补灌时期，分别为拔节期和拔节后10d，每次补灌设3个目标相对含水量，即灌水后0-140锄土层土壤相对含水量分别达到65％、75％、80％：各处理开花期补灌的目标相对含水量均为70％。以Wl(65％)、W2(75％)、W3(80％)表示拔节期灌水处理，DWI(65％)、DW2(75％)、DW3(80％)表示拔节后10d灌水处理，W0表示不灌水处理。研究推迟拔节水及其灌水量对小麦耗水特性和产量形成的影响。1．1推迟拔节水及其灌水量对小麦耗水特性的影响同一补灌水平下，DW2和DW3处

3、理拔节至拔节后10d日耗水量分别低于W2和W3处理，拔节后10d至开花阶段日耗水量分别高于W2和W3处理，表明拔节后10d补灌有利于满足小麦孕穗期对水分的需求。拔节后10d补灌条件下，DW2处理小麦拔节至开花阶段0--120man土层土壤贮水消耗量低于DWI处理，高于DW3处理；拔节至开花阶段日耗水量、全生育期灌水量和耗水量高于DWl处理，低于DW3处理，表明在拔节水推迟10d灌溉的条件下，随拔节水补灌水平提高，小麦拔节至开花阶段0-120cm土层土壤贮水消耗量降低，全生育期灌水量和耗水量增加。1．2推迟拔节水及其灌水量对小麦碳氮代谢的影响

4、同一补灌水平下，DW2和DW3处理开花后各个时期旗叶光合速率、花后29d最大光化学效率和实际光化学效率、花后干物质积累量和氮素积累量分别高于W2和W3处理，营养器官贮藏干物质和氮素向籽粒的转运量分别低于W2和W3处理，表明拔节后10d补灌有利于提高开花后旗叶光合同化能力，增加开花后的干物质和氮素积累量。拔节后10d补灌条件下，DW2处理开花后28d旗叶光合速率显著高于DWl和DW3处理，花后干物质积累量高于DWl处理，与DW3处理无显著差异，花后氮素积累量高于DW3处理，表明DW2处理有利于提高小麦开花后干物质积累量和氮素积累量。滥瓶和阿养

5、条f，1．下-■j托小友托水特性和，-量形成的生理J^础1．3推迟拔节水及其灌水量对小麦产量和品质及水分利用效率的影响同一补灌水平下，DW2和DW3处理穗数分别低于W2和W3处理，穗粒数、千粒重、籽粒产量、水分利用效率和灌溉效益高于W2和W3处理，湿面筋含量、吸水率、面团形成时间和稳定时间与W2和W3处理无显著差异，表明拔节水由拔节期推迟至拔节后10d灌溉有利于提高籽粒产量、水分利用效率和灌溉效益，对籽粒品质无显著影响。拔节后10d补灌水平为75％的DW2处理籽粒产量高于DWl处理，与DW3处理无显著差异，水分利用效率高于DW3处理，灌溉效

6、益高于DWl和DW3处理，籽粒蛋白质含量和湿面筋含量亦较高，是本试验条件下的最优处理。2耕作方式和灌溉时期对小麦耗水特性和产量形成的影响试验以高产小麦品种济麦22为材料，于2008-2009小麦生长季在山东兖州小孟镇史家王子村进行。小麦生育期间降水量，播种至冬前期为13．6lllnrl，冬前至返青期为6．7mm，返青至拔节期为28．9砌1，拔节至开花期为54．9mm，开花至成熟期为26．3mill。2007,--2008生长季设置了条旋耕、深松+条旋耕、旋耕、深松+旋耕和翻耕5种耕作方式处理，本试验在2007～2008生长季的试验小区内设同

7、一处理进行定位试验，但“深松+条旋耕"和“深松+旋耕”处理不再深松，研究一次深松耕作的后效。每种耕作方式下设置1个不灌水处理和3个灌溉时期处理：拔节期+开花期(W1)，拔节后lOd+开花期(w2)，拔节后10d+开花后10d(W3)，不灌水处理做对照(WO)。设计灌水后o_140crn土层土壤目标相对含水量为75％。研究耕作方式和灌溉时期对小麦耗水特性和产量形成的影响。2．1耕作方式和灌溉时期对小麦耗水特性的影响’灌溉时期相同的条件下，深松+条旋耕处理播种至拔节阶段和拔节至开花阶段耗水模系数低于其他处理，开花至成熟阶段耗水量和耗水模系数高于

8、其他处理；全生育期灌水量低于旋耕、深松+旋耕和翻耕处理，土壤贮水消耗量高于其他处理，总耗水量低于深松+旋耕处理，与翻耕处理无显著差异；开花至成熟阶段80-160tin土层土壤贮水