不同灌溉方式對冬小麥籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)形成及水分利用效率的調(diào)控效應(yīng).pdf

1、試驗于2009-2011年在山東省泰安市山東農(nóng)業(yè)大學(xué)實驗農(nóng)場進行。供試材料為強筋小麥品種藁城8901(GC8901)和濟麥20(JM20)。底墑水條件下設(shè)置灌3水（冬前水、拔節(jié)水和灌漿水）、2水（冬前水與拔節(jié)水）、1水（拔節(jié)水）和不灌水(CK);灌溉方式分別采取傳統(tǒng)灌溉和隔畦灌溉、交替灌溉兩種節(jié)水灌溉方式，主要研究了三種灌溉方式對籽粒產(chǎn)量、品質(zhì)、水分利用效率及面團流變學(xué)特性的影響，結(jié)果如下:
　　1.不同灌溉方式對冬小麥籽粒產(chǎn)量及

2、產(chǎn)量組成的影響
　　三種灌溉方式下GC8901和JM20灌水處理的籽粒產(chǎn)量高于不灌水處理。常規(guī)灌溉方式的產(chǎn)量隨灌溉頻次的增加先增加后降低。灌2水(2T)的產(chǎn)量最高。隔畦灌溉和交替灌溉均以3水產(chǎn)量最高，年際間出現(xiàn)差異，2010年的產(chǎn)量高于2009年。三種灌溉方式的最高產(chǎn)量比較:GC8901與常規(guī)灌溉比較，交替灌溉相差-2.26％和-3.60％，隔畦灌溉相差-3.96％和-12.61％;JM20交替灌溉相差0.36％和-4.61％，隔

3、畦灌溉相差-10.84％和-3.17％。兩品種交替灌溉方式優(yōu)于隔畦灌溉。
　　分析產(chǎn)量形成的穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重，不灌水處理千粒重偏高，穗數(shù)與穗粒數(shù)少是導(dǎo)致產(chǎn)量低的原因。水分處理的灌水均增加了小麥的穗數(shù)與穗粒數(shù)。增加灌漿水降低了千粒重。
　　2.不同灌溉方式對冬小麥各生理指標(biāo)的影響
　　開花后旗葉光合速率呈現(xiàn)先上升后下降趨勢。11-17天各處理的光合速率值高于其它時期?；?0天左右光合速率降至最低。前期的光合速率高于后

4、期的光合速率。各處理中，兩品種CK光合速率明顯低于其它處理，灌水增加了光合速率，尤其增加了后期的光合速率。
　　濟麥20處理之間的旗葉光合速率彼此差異明顯。隨灌水頻次增加后期的光合速率差異明顯突出。與灌水頻次呈正相關(guān)。其中3A與3T、2T在后期的光合速率出現(xiàn)的峰值差別不明顯，后期光合速率下降也相一致。
　　藁(城)8901開花后旗葉光合速率17天到達峰值，以后旗葉的光合速率急劇下降。不灌水處理CK旗葉光合速率顯著低于其他處理

5、旗葉光合速率，各灌水處理的旗葉光合速率之間差異不顯著。葉綠素變化趨勢與光合速率相似。
　　水勢隨著灌水頻次的增加而增高，17-23天由于灌溉，水勢升高。成熟期兩品種水勢值均為最低。濟麥20各灌水處理之間水勢差異不顯著;藁城8901水勢隨灌水頻次增加趨勢明顯于濟麥20，水勢低于濟麥20，說明藁城8901的葉水勢診斷水分虧缺敏感，可以作為合適的度量水勢高低的指示小麥品種。
　　3.不同灌溉方式對冬小麥土壤各土層含水量的影響

6、>　　三種灌溉方式下土壤含水量在拔節(jié)期、灌漿期和成熟期依次降低，成熟期達到最低點。隔畦灌溉和交替灌溉的灌溉畦和非灌溉畦在0-100 cm土層出現(xiàn)水分側(cè)滲，側(cè)滲范圍隔畦灌溉為-0.22-3.79％，交替灌溉為-0.21-3.29％。灌漿期0-200 cm土層土壤含水量在0-140 cm各土層，土壤水分含量比拔節(jié)期明顯降低，灌溉處理高于不灌溉CK，處理T、I和A之間差值很小。各處理在拔節(jié)期、灌漿期和成熟期的0-100 cm土層的含水量變化比

7、100-200 cm土層含水量變化明顯，其中3I和3A之間差異小，在拔節(jié)期、灌漿期和成熟期保存了相近的土壤含水量。
　　4.不同灌溉方式對冬小麥土壤各土層硝態(tài)氮的影響
　　水分作為硝態(tài)氮的載體，影響著硝態(tài)氮在土壤各土層的分布。2009-2010年降水均勻，常規(guī)灌溉藁城8901和濟麥20各土層硝態(tài)氮在拔節(jié)期和灌漿期呈現(xiàn)逐漸降低，在80-120 cm之間降至最低，然后升高，拔節(jié)期、灌漿期和成熟期，0-100 cm下降明顯，100

8、-200 cm變化不明顯，灌溉促進了0-100 cm土層硝態(tài)氮的下降幅度。灌漿期100-200 cm土層出現(xiàn)硝態(tài)氮向上運移。2010-2011年0-200 cm土層硝態(tài)氮變化趨勢與2009-2010年不同:硝態(tài)氮含量在0-200 cm之間先升高后降低再升高。2010-2011年80-120 cm之間降低最明顯，100-200 cm呈上升趨勢，呈“V”型。常規(guī)灌溉硝態(tài)氮下移深度達160 cm-180 cm，增加了淋溶風(fēng)險。隔畦灌溉和交替灌

9、溉的灌水畦和非灌水畦的硝態(tài)氮向下運移了60 cm-100 cm，降低了硝態(tài)氮淋溶到深層的風(fēng)險。
　　兩品種在拔節(jié)期和灌漿期出現(xiàn)硝態(tài)氮向上運移現(xiàn)象。
　　5.不同灌溉方式對藁城8901和JM20水分利用效率的影響
　　兩生長季兩品種均以對照CK的含水量最低，水資源全部依靠降水和土壤水，兩者所占比例也最高，最大限度了利用了自然降水和土壤水資源。各灌溉方式隨灌水量的增加所占比例增加，自然降水利用率降低，土壤供水量比例減少。2

10、009-2010年與2010-2011年常規(guī)灌溉處理3T土壤供水量分別占總耗水量的18.14％和18.96％。耗水量值最高，自然降水利用率占比例最低，灌溉水利用率占比例最高。灌水量比例占總耗水量的比例分別為50.57％和47.19％。減少了對自然降水和土壤水的利用。而隔畦灌溉和交替灌溉的灌水、自然降水的利用效率高。
　　兩年的降水情況不一致，降水量差異不顯著，比較中看出，交替灌溉3A處理耗水量最低，3A處理比3T、2T和3I處理下

11、GC8901和JM20對降水和土壤水的利用率高。
　　隔畦灌溉和交替灌溉各處理的產(chǎn)量隨灌水量增加而增加。3A處理的產(chǎn)量高于3I處理，土壤水、灌溉水、降水和水分利用效率均高于3I處理，而且土壤耗水量低于3I處理，保存了土壤中的水分。兩者比較，交替灌溉方式優(yōu)于隔畦灌溉。
　　比較常規(guī)灌溉2T處理和交替灌溉3A處理，連續(xù)兩生長季，3A處理產(chǎn)量均略低于2T處理，耗水量3A＜2T，土壤水、灌溉水、降水和水分利用效率均高于2T處理，3A

12、處理由于減少灌溉面積，對灌溉水、降水和土壤水的利用率提高，節(jié)約了水分。所以，3A處理為節(jié)水栽培的優(yōu)化種植模式。可見，灌溉方式和灌溉時期對籽粒產(chǎn)量和水分利用效率的影響效應(yīng)不同。
　　6.不同水分處理對藁城8901和JM20品質(zhì)的影響
　　6.1.不同水分處理對小麥谷蛋白大聚合體粒度分布的影響
　　適量灌水顯著增加了小麥籽粒中GMP含量。隨灌水次數(shù)的增加，兩個品種籽粒GMP含量均呈現(xiàn)增加趨勢;但是繼續(xù)增加灌水次數(shù)，小麥籽粒

13、GMP含量則下降。不同灌水處理能夠顯著影響小麥籽粒GMP顆粒粒徑分布，適量灌水能夠顯著提高大、中體積顆粒所占總體積比例，降低＜10μm顆粒所占總表面積比例，提高＞10μm顆粒數(shù)目比例。提升谷蛋白的聚合作用，利于高聚物的進一步聚合，促進大顆粒GMP的形成，干旱和過多灌水均不利于小麥籽粒GMP的積累和聚合成大的顆粒。
　　6.2.不同水分處理對小麥籽粒品質(zhì)的影響
　　隨灌水頻次增加，面團形成時間和面團穩(wěn)定時間、面包體積和面包總評

14、分均呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢。其中面包體積、最長面團形成時間和面團穩(wěn)定時間均在灌2水（越冬水和拔節(jié)水）時達到最優(yōu)，且與其它灌水處理差異顯著。表明適宜的灌水有利于多項加工品質(zhì)指標(biāo)的改善，有利于面團形成時間和穩(wěn)定時間的提高，改善籽粒品質(zhì);不灌水處理CK和3T處理縮短面團穩(wěn)定時間，使小麥品質(zhì)變劣。灌水對吸水率無顯著影響。
　　試驗結(jié)果表明，適當(dāng)灌水可以使籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)同步提高。土壤水分含量過多或過少均不利于籽粒產(chǎn)量的提高，而且導(dǎo)致籽粒營養(yǎng)

15、品質(zhì)和加工品質(zhì)下降，適宜的土壤水分含量既可增加產(chǎn)量，又可改善品質(zhì)。這與王月福等（王月福，2002）研究結(jié)果相一致。
　　6.3.小麥GMP粒徑分布與籽粒品質(zhì)參數(shù)間的相關(guān)關(guān)系
　　面團形成時間和穩(wěn)定時間均與＜10μm和10-100μm和谷蛋白大聚合體顆粒體積百分比均呈顯著或者極顯著負(fù)相關(guān)，與＞100μm谷蛋白大聚合體顆粒體積百分比呈極顯著正相關(guān);面包體積＜10μm、10-100μm和谷蛋白大聚合體顆粒體積百分比均呈顯著或者極顯