不同底墑條件下補(bǔ)灌對冬小麥籽粒產(chǎn)量和水分利用效率的影響.pdf

1、試驗(yàn)于2013-2014和2014-2015年度兩個小麥生長季分別在山東省兗州市小孟鎮(zhèn)史家王子村和肥城市邊家院鎮(zhèn)南仇村大田進(jìn)行，供試品種為高產(chǎn)冬小麥濟(jì)麥22。同一年度在同一地塊不同底墑條件下，設(shè)置不同補(bǔ)灌時期和補(bǔ)灌水平處理，研究補(bǔ)灌時期和水平對冬小麥耗水特性、碳氮代謝和籽粒產(chǎn)量的影響。底墑 A、B（2013-2014年度）和C、D（2014-2015年度）播種期0-100cm土層土壤相對含水量分別為52.2％、68.7%和82.1%、8

2、5.1%（土壤貯水量分別為201.5mm、266.3mm和317.0mm、328.7mm），0-20cm土層土壤相對含水量分別為32.5%、51.7%、69.4%、71.3%。
　　2013-2014年度，以0-20cm為擬濕潤土層，在底墑A條件下，設(shè)置A1為播種期補(bǔ)灌至60%；A2為播種期補(bǔ)灌至60%，拔節(jié)期和開花期均補(bǔ)灌至100%；A3為播種期補(bǔ)灌至60%，越冬期、拔節(jié)期和開花期均補(bǔ)灌至100%；A4為播種期、拔節(jié)期和開花期均

3、補(bǔ)灌至100%。在底墑B條件下，設(shè)置B1為播種期補(bǔ)灌至80%；B2為播種期補(bǔ)灌至80%，拔節(jié)期和開花期均補(bǔ)灌至100%；B3為播種期補(bǔ)灌至80%，越冬期、拔節(jié)期和開花期均補(bǔ)灌至100%；B4為播種期、拔節(jié)期和開花期均補(bǔ)灌至100%。
　　2014-2015年度，以0-20cm為擬濕潤土層，在底墑C和D條件下，均設(shè)置T1為全生育期不灌水；T2為拔節(jié)期和開花期補(bǔ)灌至100%；T3為越冬期、拔節(jié)期和開花期均補(bǔ)灌至100%；T4為播種期、

4、拔節(jié)期和開花期均補(bǔ)灌至100%。
　　同時，于2013-2014年度，在底墑A條件下設(shè)置AS1-AS8共8個播種期補(bǔ)灌處理，其中AS1~AS7處理的計(jì)劃濕潤層深度均設(shè)為0-20cm，土壤目標(biāo)相對含水量依次設(shè)為40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%；AS8處理的計(jì)劃濕潤層深度設(shè)為0~30cm，土壤目標(biāo)相對含水量設(shè)為100%。在底墑B條件下設(shè)置BS1-BS6共6個播種期補(bǔ)灌處理，其中BS1-BS5處理的計(jì)劃濕潤層深度

5、均設(shè)為0-20cm，土壤目標(biāo)相對含水量依次設(shè)為60%、70%、80%、90%、100%；BS6處理的計(jì)劃濕潤層深度設(shè)為0-30cm；各處理拔節(jié)期和開花期均以0-20cm土層土壤相對含水量達(dá)到100%為目標(biāo)進(jìn)行補(bǔ)灌。
　　1、不同底墑條件下補(bǔ)灌時期對冬小麥籽粒產(chǎn)量和水分利用效率的影響
　　1.1、補(bǔ)灌時期對冬小麥耗水特性的影響
　　在底墑A條件下，A3和A4處理與A2處理比較，補(bǔ)灌水量顯著增加，促進(jìn)了冬小麥對20-140

6、cm土層土壤貯水的消耗，小麥全生育期土壤貯水消耗量和總耗水量顯著增加，其中A4處理的增幅最大。在底墑B條件下，B3和B4處理與B2處理比較，冬小麥生育前期補(bǔ)灌水量增加，但對土壤貯水的消耗量減少，以B3處理的土壤貯水消耗量最低，總耗水量無顯著差異。在底墑 C、D條件下，拔節(jié)期和開花期補(bǔ)灌的基礎(chǔ)上，于冬小麥播種期或越冬期補(bǔ)灌，顯著增加全生育期灌水量和總耗水量，但對土壤貯水消耗量無顯著影響。
　　1.2、補(bǔ)灌時期對冬小麥衰老特性的影響<

7、br>　　在底墑A條件下，A4處理與A2和A3處理相比，灌漿中后期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高，丙二醛（MDA）含量低，有利于延緩灌漿中后期旗葉衰老，延長光合功能期；在底墑B條件下，B3處理與B4處理之間無顯著差異，其SOD和CAT活性均高于B2處理；在底墑C、D條件下，拔節(jié)期和開花期補(bǔ)灌的基礎(chǔ)上，于冬小麥播種期或越冬期補(bǔ)灌，對旗葉SOD、CAT活性和MDA含量無顯著影響。
　　1.3、

8、補(bǔ)灌時期對冬小麥碳代謝的影響
　　在底墑A條件下，A4處理與A2和A3處理相比，花后旗葉凈光合速率（Pn）和氣孔導(dǎo)度（Gs）顯著提高，細(xì)胞間隙二氧化碳濃度（Ci）降低，灌漿期PSⅡ?qū)嶋H光化學(xué)量子產(chǎn)量（ΦPSII）和表觀電子傳遞效率（ETR）均提高；在底墑 B條件下，B3和B4處理開花后旗葉Pn、Gs、ΦPSII和ETR均較B2處理高；在底墑C、D條件下，于拔節(jié)期和開花期補(bǔ)灌的基礎(chǔ)上，增加播種期或越冬期補(bǔ)灌，對小麥旗葉葉綠素?zé)晒鈪?shù)

9、和光合同化能力無顯著影響。
　　在底墑A條件下，A3和A4處理與 A2處理相比，返青-成熟期的干物質(zhì)積累量和開花后干物質(zhì)在籽粒中的分配量均增加，A4處理成熟期的干物質(zhì)積累量和開花后干物質(zhì)在籽粒中的分配量增加的幅度顯著大于A3處理。在底墑B條件下，B3和B4處理與B2處理相比，顯著促進(jìn)返青-成熟期干物質(zhì)的積累及開花后干物質(zhì)向籽粒中的分配量；在底墑C、D條件下，拔節(jié)期和開花期補(bǔ)灌的基礎(chǔ)上，于冬小麥播種期或越冬期補(bǔ)灌，對冬小麥干物質(zhì)積累

10、與分配無顯著影響。
　　1.4、補(bǔ)灌時期對冬小麥氮代謝的影響
　　在底墑A條件下，A3和A4處理與A2處理比較，顯著提高開花期營養(yǎng)器官氮素積累量、成熟期籽粒氮素積累量和營養(yǎng)器官氮素轉(zhuǎn)移量，促進(jìn)成熟期氮素向籽粒的分配，A4處理顯著高于A3處理；在底墑B條件下，B3B4處理均較B2處理有利于成熟期氮素向籽粒的分配，B3處理與B4處理之間無顯著差異；在底墑C、D條件下，拔節(jié)期和開花期補(bǔ)灌的基礎(chǔ)上，于冬小麥播種期或越冬期補(bǔ)灌，對小麥

11、氮素吸收積累、分配和再分配無顯著影響。
　　1.5、補(bǔ)灌時期對冬小麥籽粒產(chǎn)量和水分利用效率的影響
　　在底墑A條件下，與A2處理相比，A3處理的穗數(shù)顯著增加，千粒重和穗粒數(shù)無顯著變化，A4處理的穗數(shù)和千粒重均顯著提高；各處理籽粒產(chǎn)量表現(xiàn)為A4>A3>A2，但A4處理的水分利用效率顯著低于A3處理；在底墑B條件下，B3和B4處理的千粒重和籽粒產(chǎn)量均顯著高于B2處理，B3處理的水分利用效率顯著高于B2處理。在底墑C、D條件下，拔

12、節(jié)期和開花期補(bǔ)灌的基礎(chǔ)上，于冬小麥播種期或越冬期補(bǔ)灌對籽粒產(chǎn)量無顯著影響，但顯著增加耗水量，降低水分利用效率。
　　上述結(jié)果表明越冬期補(bǔ)灌效果受播種期土壤底墑和補(bǔ)灌水平的影響。
　?。?）在播種期0-100cm和0-20cm土層土壤貯水量分別為201.5mm和13.7mm（土壤相對含水量分別為52.2%和32.5%）的條件下，冬小麥播種期、拔節(jié)期和開花期0-20cm補(bǔ)灌至100%的處理，籽粒產(chǎn)量顯著高于播種期補(bǔ)灌至60%，越

13、冬期、拔節(jié)期和開花期補(bǔ)灌至100%的處理，但水分利用效率顯著降低。
　?。?）在播種期0-100cm和0-20cm土層土壤貯水量分別為266.3mm和21.9mm（土壤相對含水量分別為68.7%和51.7%）的條件下，冬小麥播種期、拔節(jié)期和開花期0-20 cm補(bǔ)灌至100%的處理，籽粒產(chǎn)量和水分利用效率與播種期補(bǔ)灌至80%，越冬期、拔節(jié)期和開花期補(bǔ)灌至100%的處理無顯著差異。
　　（3）在播種期0-100cm和0-20cm

14、土層土壤貯水量分別為317.0-328.7mm和28.9-29.6mm（土壤相對含水量分別為82.1-85.1%和69.4-71.3%）的條件下，播種期和越冬期補(bǔ)灌均無益，只在拔節(jié)期和開花期補(bǔ)灌，即可獲得高產(chǎn)和高水分利用效率。
　　2、不同底墑條件下播種期補(bǔ)灌對土壤含水量和小麥籽粒產(chǎn)量的影響
　　在底墑A和B的0-100cm土層土壤貯水量分別為201.5和266.3mm，0-200cm土層土壤貯水量分別為554.2和586.

15、4mm的條件下，播種期補(bǔ)灌，土壤水分平衡后，灌溉水在地塊 B下滲的深度較大，但主要集中在60cm以上土層，各處理0-10和0-20cm土層土壤含水量提高的幅度最大；小麥出苗率主要受播種期0-10cm土層土壤含水量的影響，而群體發(fā)育、干物質(zhì)積累和產(chǎn)量形成則受播前土壤貯水量和播種期補(bǔ)灌水平的共同影響，播種期上部土層土壤含水量過低不利于幼苗發(fā)育，顯著減少越冬至拔節(jié)期間的單位面積莖數(shù)，播種前0-100cm土層土壤貯水量過低，即使播種期在一定范圍