發(fā)布時間：2018-05-25 21:19

  本文選題：小麥 + 測墑補灌　； 參考：《山東農(nóng)業(yè)大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：以高產(chǎn)小麥品種濟麥22為材料,于2010~2014年4個小麥生長季,在山東兗州小孟鎮(zhèn)史家王子村(35°24′N,116°24′E)進行大田試驗,研究小麥測墑補灌技術(shù)及其生理基礎(chǔ),為小麥節(jié)水高產(chǎn)栽培提供技術(shù)和理論依據(jù)。2012~2014年兩個小麥生長季,設(shè)置2個目標土壤相對含水量水平:拔節(jié)期65%+開花期70%(W1)和拔節(jié)期70%+開花期70%(W2);每個目標土壤相對含水量水平下設(shè)7個土層測墑補灌處理,分別為0~20 cm(D1)、0~40 cm(D2)、0~60 cm(D3)、0~80 cm(D4)、0~100 cm(D5)、0~120 cm(D6)和0~140 cm(D7)。全生育期不灌水處理(W0)和常規(guī)定量節(jié)水灌溉處理,拔節(jié)期和開花期分別灌水60mm(Wck)為對照。裂區(qū)設(shè)計,重復(fù)3次。2010~2012年兩個小麥生長季,設(shè)置2個微噴帶試驗:①設(shè)4個不同噴射角的微噴帶灌溉處理,各處理噴射角為35°(T1)、50°(T2)、65°(T3)和80°(T4)。②設(shè)3個不同帶長的微噴帶灌溉處理,各處理帶長為40 m(W40)、60 m(W60)和80m(W80)。2010~2011生長季設(shè)置拔節(jié)期和開花期0~140 cm土層目標土壤相對含水量分別為75%和70%,2011~2012生長季均為70%。不灌水處理(T0)為對照。1同一目標土壤相對含水量,不同土層測墑補灌對小麥耗水特性和籽粒產(chǎn)量的影響1.1不同處理對小麥耗水特性的影響2012~2013小麥生長季,W1條件下,D2拔節(jié)期灌水量顯著高于D1,低于Wck、D3、D4、D5和D6,與D7處理無顯著差異;開花期灌水量、總灌水量及其占總耗水量的比例D2顯著低于D3、D4、D5、D6和D7,高于D1處理;40~60 cm和60~160cm土層土壤貯水消耗量和總土壤貯水消耗量D2最高,Wck和D3次之,D4、D5、D6和D7處理最低;D2總耗水量顯著高于D1和W0,與Wck、D3、D4、D5、D6和D7處理無顯著差異。W2條件下,D2和Wck拔節(jié)期灌水量顯著低于D3、D4、D5、D6和D7,高于D1處理;開花期灌水量、總灌水量及其占總耗水量的比例D2顯著低于Wck、D3、D4、D5、D6和D7,高于D1處理;80~160 cm土層土壤貯水消耗量和總土壤貯水消耗量Wck和D2顯著高于D3、D4、D5、D6和D7處理,低于D1處理。表明依據(jù)0~40 cm土層土壤相對含水量測墑補灌,灌水量低于常規(guī)定量節(jié)水灌溉60 mm處理,促進了小麥對60~160cm土層土壤貯水的吸收利用,有利于騰出土壤貯水容積,提高降水的接納量。2013~2014小麥生長季,w1條件下,拔節(jié)期灌水量d2顯著高于d1、d6和d7,低于wck、d3、d4和d5處理;開花期灌水量和總灌水量d2顯著低于wck、d3、d4、d5、d6和d7,高于d1處理;60~140cm土層土壤貯水消耗量和總土壤貯水消耗量d2最高,其次為wck、d1和d3,d4、d5、d6和d7處理最低;d2總耗水量顯著低于d3、d4、d5和d6,高于d1和d7,與wck處理無顯著差異。表明依據(jù)0~40cm土層土壤相對含水量測墑補灌,灌水量低于常規(guī)定量節(jié)水灌溉60mm處理,促進了小麥對60~140cm土層土壤貯水的吸收利用,節(jié)約灌溉水。1.2不同處理對小麥碳代謝的影響兩個小麥生長季,開花后10~20d,葉面積指數(shù)(lai)d2最高,與wck和d3無顯著差異,顯著高于d1處理;花后30d,d2的lai顯著高于wck、d1和d3處理。花后10d,各處理冠層光合有效輻射截獲率(par)無顯著差異;花后20d,d2par顯著高于d1和d3,與wck處理無顯著差異;花后30d,d2par顯著高于wck、d1和d3,wck與d3處理無顯著差異�；ê�21~35d,小麥旗葉葉綠素含量(cci)、最大光化學(xué)效率(fv/fm)和實際光化學(xué)效率(ΦpsⅡ)d2最高,wck和d3次之,d1和w0處理最低�；ê�14~35d,d2旗葉凈光合速率(pn)、旗葉蒸騰速率(tr)和氣孔導(dǎo)度(gs)均為顯著高于wck和d3,d1和w0處理最低。表明依據(jù)0~40cm土層土壤相對含水量測墑補灌,光合速率較常規(guī)定量節(jié)水灌溉60mm處理高,有利于灌漿中后期冠層對光能的截獲和光能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化,促進了碳水化合物的合成。2012~2013小麥生長季,w1條件下,成熟期d2籽粒和莖稈+葉鞘中干物質(zhì)量顯著高于d1、d4、d5、d6、d7和w0,與d3和wck處理無顯著差異;d2穗軸+穎殼和葉片中的干物質(zhì)量顯著高于d1和w0,與wck、d3、d4、d5、d6和d7無顯著差異。d2開花后同化物積累量最高,花后同化物對籽粒的貢獻率顯著高于wck、d1、d3、d4和d5處理。w2條件下,籽粒中干物質(zhì)量d2最高,wck、d3、d4、d5、d6和d7次之,d1和w0處理最低;莖稈+葉鞘中干物質(zhì)量d2顯著高于d1、d4、d5、d6和d7,與d3和wck處理無顯著差異。d2開花后同化物積累量及其對籽粒的貢獻率顯著高于其余處理。2013~2014小麥生長季,w1條件下,成熟期d2籽粒中干物質(zhì)量最高,wck、d3、d4、d5、d6和d7次之,d1和w0處理最低;wck、d2、d3、d4和d5莖稈+葉鞘和葉片中干物質(zhì)量顯著高于d6和d7,d1處理最低。d2處理開花后同化物積累量最高,花后同化物對籽粒的貢獻率顯著高于d1和d7,與wck、d3、d4和d5處理無顯著差異。w2條件下,d2籽粒中干物質(zhì)量顯著高于其余處理;d2莖稈+葉鞘穗軸+穎殼和葉片中干物質(zhì)量顯著高于d1和w0,與wck、d3、d4、d5、d6和d7處理無顯著差異。d2開花后同化物積累量及其對籽粒的貢獻率顯著高于d1和d7,與wck和其余處理無顯著差異。表明依據(jù)0~40cm土層土壤相對含水量測墑補灌,籽粒中干物質(zhì)量較常規(guī)定量節(jié)水灌溉60mm處理高,促進了干物質(zhì)在籽粒中的積累,提高了成熟期籽粒中的干物質(zhì)量和總干物質(zhì)量。1.3不同處理對小麥氮代謝的影響兩個小麥生長季,成熟期籽粒中氮素積累量d2最高,wck和d3次之,d1、d4、d5、d6和d7處理最低。2012~2013小麥生長季,w1和w2條件下,d2莖稈+葉鞘中氮素積累量顯著低于d1,高于w0,與wck、d3、d4、d5、d6和d7處理無顯著差異;d2處理穗軸+穎殼和葉片中氮素積累量較高。2013~2014小麥生長季,w1條件下,d2莖稈+葉鞘、穗軸+穎殼和葉片中氮素積累量與其余處理均無顯著差異。w2條件下,wck和d2莖稈+葉鞘中氮素積累量顯著高于d5、d6和d7,d2穗軸+穎殼和葉片中的氮素積累量與其余處理無顯著差異。表明依據(jù)0~40cm土層土壤相對含水量測墑補灌,籽粒中氮素積累量顯著高于常規(guī)定量節(jié)水灌溉60mm處理,有利于成熟期氮素在籽粒中的積累。2012~2013小麥生長季,w1條件下,60~180cm土層土壤no3--n含量d5和d6最高,wck、d3、d4和d7次之,d1和d2處理最低。40~60cm和80~160cm土層土壤全氮含量w0最高,wck、d1和d3次之,d2處理最低。2013~2014小麥生長季,60~180cm土層土壤no3--n含量d2處理顯著低于其余處理。40~100cm和120~200cm土層土壤全氮wck和d3顯著高于d1和d2,d2處理最低。表明依據(jù)0~40cm土層土壤相對含水量測墑補灌,60~180cm土層土壤no3--n含量和80~160cm土層土壤全氮含量較常規(guī)定量節(jié)水灌溉60mm處理低,有利于小麥對土壤氮素的吸收利用。1.4不同處理對小麥旗葉衰老的影響2012~2013小麥生長季,開花后7~14d,小麥旗葉超氧化物歧化酶(sod)、過氧化氫酶(cat)活性和可溶性蛋白含量d2顯著高于d1和w0,與wck和d3處理無顯著差異;花后21~28d,旗葉sod、cat活性和可溶性蛋白含量d2最高,wck和d3次之,d1和w0處理最低�；ê�14~28d,旗葉丙二醛(mda)含量d2最低。2013~2014小麥生長季,花后7d,小麥旗葉sod、cat活性和可溶性蛋白含量d2顯著高于d1和w0,低于d3,與wck處理無顯著差異;花后21~28d,旗葉sod、cat活性和可溶性蛋白含量d2顯著高于wck和d3,d1和w0處理最低。開花后14~28d,旗葉mda含量d2顯著低于w0處理。表明依據(jù)0~40cm土層土壤相對含水量測墑補灌,灌漿中后期旗葉sod、cat活性和可溶性蛋白含量較常規(guī)定量節(jié)水灌溉60mm處理高,提高了開花后旗葉清除活性氧能力和滲透調(diào)節(jié)能力,有利于延緩旗葉衰老。1.5不同處理對小麥根系分布與根系衰老及活力的影響2012~2013小麥生長季,開花期40~60cm土層d2根長密度和根干重密度顯著高于w0和d1,與wck和d3處理無顯著差異,60~100cm土層根長密度和根干重密度d2處理最高,wck和d3次之,d1和w0處理最低。2013~2014生長季,60~100cm土層根長密度和根干重密度d2最高,wck和d3次之,d1和w0處理最低。表明依據(jù)0~40cm土層土壤相對含水量測墑補灌,開花期60~100cm土層根長密度和根干重密度較常規(guī)定量節(jié)水灌溉60mm處理高,有利于根系對土壤水分和氮素營養(yǎng)的吸收。開花后10d,20~60cm土層根系sod和cat活性d2顯著高于w0,與d1和d3處理無顯著差異;花后20~30d,40~60cm土層根系sod、cat活性和可溶性蛋白含量d2最高,d3次之,d1處理最低�；ê�20~30d,20~60cm土層根系mda含量d2最低,與d3處理無顯著差異。表明依據(jù)0~40cm土層土壤相對含水量測墑補灌,提高了根系抗氧化能力和滲透調(diào)節(jié)能力,有利于減緩根系細胞膜結(jié)構(gòu)損傷,延緩根系衰老。2012~2013小麥生長季,開花后10d,0~60cm土層根系活力d2顯著高于d1,與d3處理無顯著差異;花后20~30d,20~40cm土層根系活力d2最高,d3次之,d1處理最低,40~60cm土層根系根系活力為d2d3d1w0。2013~2014小麥生長季,花后10d,20~60cm土層根系活力d2顯著高于d1,與d3處理無顯著差異;花后20~30d,0~60cm土層根系活力d2最高,d3次之,d1處理最低。表明依據(jù)0~40cm土層土壤相對含水量測墑補灌,提高了灌漿中后期20~60cm根系活力,有利于根系對土壤水分及養(yǎng)分的吸收。1.6不同處理對小麥籽粒產(chǎn)量與水分利用效率的影響2012~2013小麥生長季,w1條件下,小麥籽粒產(chǎn)量d2最高,wck、d3、d4、d5、d6和d7次之,d1處理最低;水分利用效率和灌溉水生產(chǎn)效率wck和d2顯著高于d3、d4、d5、d6和d7,d1處理最低;灌溉水利用效率d1顯著高于d2,wck和d3低于d2,d4、d5、d6和d7處理最低。w2條件下,籽粒產(chǎn)量和水分利用效率d2最高,與wck無顯著差異,d3、d4、d5、d6和d7次之,d1處理最低;灌溉水利用效率d2低于d1,高于wck和其余處理;d2處理灌溉水生產(chǎn)效率最高。表明依據(jù)0~40cm土層土壤相對含水量測墑補灌,籽粒產(chǎn)量和水分利用效率較常規(guī)定量節(jié)水灌溉60mm處理高,是高產(chǎn)節(jié)水的最優(yōu)處理。2013~2014小麥生長季,w1條件下,小麥籽粒產(chǎn)量、水分利用效率和灌溉水生產(chǎn)效率d2最高,wck、d3、d4、d5、d6和d7次之,d1處理最低;灌溉水利用效率d2低于d1,顯著高于wck、d3、d4、d5、d6和d7處理。w2條件下,籽粒產(chǎn)量和水分利用效率d2最高,與wck和d3無顯著差異,d4、d5、d6和d7次之,d1處理最低;灌溉水利用效率d2顯著高于wck、d3、d4、d5、d6和d7,低于d1處理。表明依據(jù)0~40cm土層土壤相對含水量測墑補灌,籽粒產(chǎn)量和水分利用效率較常規(guī)定量節(jié)水灌溉60mm處理高,獲得了較高的產(chǎn)量和水分利用效率,是本試驗條件下高產(chǎn)節(jié)水的最優(yōu)處理。2微噴帶灌溉對小麥耗水特性及籽粒產(chǎn)量的影響2.1微噴帶灌溉對小麥耗水特性的影響同一帶長條件下,拔節(jié)期和開花期灌水后水分分布均勻系數(shù)t3最高,t2次之,t1處理最低。開花期灌水量、總灌水量和土壤貯水消耗量t1最高,t2次之,t3和t4處理最低,總耗水量和灌水量占總耗水量的比例t1顯著高于t2、t3和t4處理;小麥拔節(jié)至開花階段和開花至成熟階段至成熟期耗水量t2顯著高于t3和t4,低于t1處理。兩個小麥生長季,與t1相比,t4處理總灌水量分別減少了21.29mm和14.95mm,總耗水量減少了34.41mm和37.92mm。表明小麥拔節(jié)期和開花期采用80°噴射角的微噴帶補灌減少了開花期灌水量、總灌水量和總耗水量,有利于節(jié)水。同一噴射角條件下,拔節(jié)期灌溉水在土壤中的水平分布均勻系數(shù)w40顯著高于w80,與w60處理無顯著差異,而開花期灌溉水在土壤中的水平分布均勻系數(shù)w40最高,w60次之,w80處理最低。開花期灌水量、總灌水量、灌水量占總灌水量的比例w80和w60顯著高于w40處理,降水占總耗水量的比例w40顯著高于w60和w80處理。與w80相比,w40處理總灌水量分別減少了15.58和18.82mm,總耗水量分別減少了39.43和48.94mm。表明拔節(jié)期和開花期采用40~60m帶長微噴帶灌溉提高了小麥生育中后期灌溉水在土壤中的分布均勻性,降低了開花期灌水量和總耗水量,有利于節(jié)水。2.2微噴帶灌溉對小麥碳代謝的影響同一帶長條件下,開花后20~30d,旗葉Fv/Fm和群體光合速率(CAP)均T4最高,T3次之,T1和T2處理最低;T4旗葉ΦPSⅡ和Pn顯著高于T3、T2和T1處理。開花期和成熟期干物質(zhì)積累量T4最高,T3次之,T2和T1處理最低。兩個小麥生長季,成熟期各器官中干物質(zhì)分配量和分配比例均為籽粒莖稈+葉鞘穗軸+穎殼葉片,T4各器官中的干物質(zhì)積累量、花后同化物運轉(zhuǎn)量及其對籽粒的貢獻率顯著高于其余處理,各處理籽粒灌漿漸增期、籽粒灌漿持續(xù)天數(shù)和籽粒平均灌漿速率均為T4T3T2T1。說明拔節(jié)期和開花期采用80°噴射角的微噴帶進行測墑補灌延長了籽粒灌漿時間,提高了籽粒平均灌漿速率,有利于粒重的增加。同一噴射角條件下,開花后10d,W40和W60旗葉ΦPSII、Pn和CAP均顯著高于W80處理;花后20~30d,旗葉ΦPSII、Fv/Fm、Pn和CAP W40最高,W60次之,W80處理最低。兩個小麥生長季,籽粒中干物質(zhì)量及其占總干物質(zhì)量的比例、穗軸+穎殼、莖稈+葉鞘和葉片中的干物質(zhì)量W40顯著高于W60和W80處理,籽粒灌漿漸增期、籽粒灌漿持續(xù)天數(shù)和籽粒千粒重W40最高,W60次之,W80最處理低。表明拔節(jié)期和開花期采用40~60 m帶長的微噴帶補灌,延長了籽粒灌漿時間,有利于成熟期粒重的增加。2.3微噴帶灌溉對小麥籽粒產(chǎn)量和水分利用效率的影響同一帶長條件下,兩個小麥生長季,T4籽粒產(chǎn)量、水分利用效率和灌溉效率顯著高于T1、T2和T3處理。與T1相比,T4處理兩年度平均灌水量降低18.6%,耗水量降低8.2%,產(chǎn)量提高9.9%,水分利用效率和灌溉效益分別提高3.8%和12.3%。說明拔節(jié)期和開花期采用80°噴射角微噴帶進行測墑補灌,降低了小麥對水分的消耗,提高了產(chǎn)量和水分利用率。同一噴射角條件下,兩個小麥生長季,W40穗數(shù)和收獲指數(shù)與W60無顯著差異,但顯著高于W80處理,千粒重、籽粒產(chǎn)量和水分利用效率W40最高,W60次之,W80處理最低。表明采用40~60 m帶長的微噴帶補灌有利于提高產(chǎn)量、水分利用率和收獲指數(shù)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S512.1

【參考文獻】

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1 王永華;王玉杰;馮偉;王晨陽;胡衛(wèi)麗;軒紅梅;郭天財;;兩種氣候年型下不同栽培模式對冬小麥根系時空分布及產(chǎn)量的影響[J];中國農(nóng)業(yè)科學(xué);2012年14期

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本文編號：1934688