不同灌溉模式對冬小麥籽粒產(chǎn)量、水分利用效率和氮素利用效率的影響.pdf

1、不同灌溉模式對冬小麥籽粒產(chǎn)量、水分利用效率和氮素利用效率的影響
　　 在田間試驗條件下，以冬小麥多穗型品種山農(nóng)15和大穗型品種泰農(nóng)18為供試材料，設(shè)置4種灌溉模式:不灌水(W0)、拔節(jié)水+開花水(W2)、越冬水+拔節(jié)水+灌漿水(W3)、拔節(jié)水+越冬水與灌漿水實施交替灌溉的交替隔畦灌溉(AFI)。研究了不同灌溉模式對冬小麥籽粒產(chǎn)量、水分利用效率和氮素利用效率的影響。研究結(jié)果如下:
　　 1不同灌溉模式對冬小麥籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)

2、成因素的影響
　　 多穗型品種山農(nóng)15和大穗型品種泰農(nóng)18兩個品種冬小麥籽粒產(chǎn)量均隨灌水量的增加而提高，不同灌溉模式顯著影響冬小麥籽粒產(chǎn)量，交替隔畦灌溉(AFI)與常規(guī)灌2水(W2)相比，灌水量相同，但交替隔畦灌溉(AFI)的籽粒產(chǎn)量顯著提高;交替隔畦灌溉(AFI)與常規(guī)灌3水(W3)相比，灌水量減少1/3，但交替隔畦灌溉(AFI)處理的籽粒產(chǎn)量降低不顯著。從產(chǎn)量構(gòu)成因素上分析，交替隔畦灌溉(AFI)與常規(guī)灌2水(W2)相比較，

3、單位面積穗數(shù)顯著提高。隨灌水量的增加，各灌水處理的千粒重隨之降低，其中常規(guī)灌3水(W3)處理顯著低于交替隔畦灌溉(AFI)處理和常規(guī)灌2水(W2)處理。多穗型品種山農(nóng)15和大穗型品種泰農(nóng)18兩個品種的收獲指數(shù)均以交替隔畦灌溉(AFI)處理的最高，且交替隔畦灌溉(AFI)處理的收獲指數(shù)顯著高于常規(guī)灌3水(W3)處理。表明交替隔畦灌溉方式能夠通過提高小麥的收獲指數(shù)，保持較高的籽粒產(chǎn)量。
　　 2不同灌溉模式對冬小麥水分利用效率的影響

4、
　　 隨灌水量的增加，多穗型品種山農(nóng)15和大穗型品種泰農(nóng)18兩個冬小麥品種，不同灌水處理對土壤貯藏水的消耗量呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢，不同灌溉模式顯著影響冬小麥對土壤貯藏水的吸收利用，其中常規(guī)灌2水(W2)處理的土壤貯藏水消耗量顯著低于交替隔畦灌溉(AFI)處理。隨灌水量的增加，兩個冬小麥品種整個生育期內(nèi)總耗水量呈增加的趨勢，相同灌水量條件下，常規(guī)灌2水(W2)處理的總耗水量顯著低于交替隔畦灌溉(AFI)處理。
　　 隨灌水

5、量的增加，多穗型品種山農(nóng)15和大穗型品種泰農(nóng)18兩個冬小麥品種的水分利用效率均呈現(xiàn)降低的趨勢。灌水處理間相比較，交替隔畦灌溉(AFI)處理的水分利用效率和灌溉水利用效率顯著高于常規(guī)灌2水(W2)處理和常規(guī)灌3水(W3)處理。表明在本試驗條件下，交替隔畦灌溉的灌水方式是兼顧高產(chǎn)和高效的最佳灌水處理模式。
　　 3不同灌溉模式下影響水分利用效率變化的因子
　　 不同灌溉模式下影響作物水分利用效率變化的因子主要包括土壤棵間蒸發(fā)

6、量，作物光合特性，土壤水消耗，旗葉的生理生化指標(biāo)。2009/2010冬小麥生長季，開花到成熟這段時間內(nèi)，不灌水(W0)處理的總積累蒸發(fā)量顯著低于灌水處理。灌水處理間比較，各灌水處理的總積累蒸發(fā)量關(guān)系為W3＞W(wǎng)2＞AFI。表明土壤蒸發(fā)是土壤水分損失的重要途徑之一，而交替隔畦灌溉可以減少土壤表面蒸發(fā)損失的三分之一。而且土壤蒸發(fā)主要是通過灌水畦損失的，不灌水畦的土壤蒸發(fā)損失量僅占總土壤蒸發(fā)量的30％左右。說明采用交替隔畦灌溉通過減少地表濕潤面

7、積可明顯地降低棵間土壤蒸發(fā)量。
　　 本研究表明，隨灌水量的增加，多穗型品種山農(nóng)15和大穗型品種泰農(nóng)18兩個冬小麥品種生長季內(nèi)0～200 cm各土層的土壤貯水消耗量呈減少的趨勢。W0處理0～200cm各土層的土壤貯水消耗量最高，表明干旱提高了冬小麥對土壤水的消耗。灌水處理間比較，常規(guī)灌3水(W3)處理0～120 cm各土層的土壤貯水消耗量顯著低于其他處理，表明常規(guī)灌3水(W3)處理不利于提高土壤水利用效率;在相同灌水量條件下，常

8、規(guī)灌2水(W2)和交替隔畦灌溉(AFI)處理0～60 cm各土層的土壤貯水消耗量差異較小，交替隔畦灌溉(AFI)處理60～140 cm各土層土壤貯水消耗量顯著高于常規(guī)灌2水(W2)處理，表明交替隔畦灌溉能更有效的利用土壤水，尤其是深層土壤貯水，從而提高水分利用效率。
　　 泰農(nóng)18品種2009/2010和2010/2011兩個生長季內(nèi)，光合水分利用效率在整個灌漿期內(nèi)呈現(xiàn)逐漸下降趨勢。澆灌漿水前，交替隔畦灌溉(AFI)處理的光合水

9、分利用效率顯著高于常規(guī)灌2水(W2)處理，與常規(guī)灌3水(W3)處理差異不顯著;澆灌漿水后，交替隔畦灌溉(AFI)處理的光合水分利用效率顯著高于常規(guī)灌3水(W3)處理。結(jié)果表明，與常規(guī)灌溉方式相比，交替隔畦灌溉方式能保持相同凈光合速率，但可以減低蒸騰速率，因此能提高光合水分利用效率。
　　 與常規(guī)灌2水(W2)處理相比較，灌水量相同，交替隔畦灌溉(AFI)處理的旗葉水勢、滲透勢和相對含水量顯著高于常規(guī)灌2水(W2)處理;交替隔畦灌

10、溉(AFI)與常規(guī)灌3水(W3)處理相比較，灌水量減少，但是二者水勢和滲透勢差異不顯著。表明交替隔畦灌溉(AFI)處理在灌水量減少的條件下，既能節(jié)約水資源，又能夠使冬小麥旗葉保持較高的水勢、滲透勢和相對含水量，提高了旗葉的滲透調(diào)節(jié)能力，避免植株水分脅迫的危害。
　　 4不同灌溉模式對冬小麥氮素利用效率的影響
　　 本試驗研究表明，隨灌水量的增加，多穗型品種山農(nóng)15和大穗型品種泰農(nóng)18兩個冬小麥品種，植株氮素總積累量呈增加

11、的趨勢，與灌3水處理相比較，交替隔畦灌溉(AFI)雖然植株氮素總積累量顯著降低，但是由于交替隔畦灌溉(AFI)顯著提高了氮素吸收效率、氮素收獲指數(shù)和氮肥偏生產(chǎn)力，促進(jìn)了冬小麥對氮肥的吸收利用及向籽粒的分配，能夠協(xié)調(diào)冬小麥籽粒產(chǎn)量和氮素利用率的關(guān)系，獲得高產(chǎn)高效。
　　 利用15N同位素示蹤法，本研究表明，多穗型品種山農(nóng)15和大穗型品種泰農(nóng)18兩個冬小麥品種，植物氮素總積累量中來自肥料氮的比例為33.76％～40.49％，來自土壤

12、氮為59.51％～66.24％。隨灌水量的增加，植株氮素總積累量、來自肥料氮的量和來自土壤氮的量均呈現(xiàn)增加的趨勢。在相同灌水量條件下，交替隔畦灌溉(AFI)處理對肥料氮的吸收量顯著高于常規(guī)灌2水(W2)處理，表明交替隔畦灌溉方式更有利于對肥料氮的吸收，提高肥料氮的回收利用率。
　　 隨灌水量的增加，多穗型品種山農(nóng)15和大穗型品種泰農(nóng)18兩個冬小麥品種不同灌水處理的氮素總積累量、氮素利用效率、氮肥利用率和氮肥偏生產(chǎn)力均呈增加的趨勢

13、，不灌水(W0)處理顯著低于其他灌水處理。說明灌水有利于增加氮素在植株中的積累總量，提高對肥料氮的回收效率和增加肥料氮所能生產(chǎn)的作物籽粒產(chǎn)量。相同灌水量條件下，交替隔畦灌溉(AFI)處理的氮素總積累量、氮肥生產(chǎn)效率和氮肥利用效率均顯著高于常規(guī)灌2水(W2)處理。氮素收獲指數(shù)反映成熟期氮素在籽粒和營養(yǎng)器官中的分配狀況，隨灌水量的增加，氮素收獲指數(shù)呈降低的趨勢。表明在本試驗條件下，交替隔畦灌溉方式提高了提高對肥料氮的回收效率和增加肥料氮所能

14、生產(chǎn)的作物籽粒產(chǎn)量，促進(jìn)了冬小麥對氮肥的吸收利用及向籽粒的分配，能協(xié)調(diào)冬小麥籽粒產(chǎn)量和氮素利用率的關(guān)系，獲得高產(chǎn)高效。
　　 隨灌水量增加，多穗型品種山農(nóng)15和大穗型品種泰農(nóng)18兩個冬小麥品種，成熟期0～200 cm土層土壤硝態(tài)氮積累量呈降低趨勢，灌水量相同條件下，交替隔畦灌溉(AFI)處理土壤硝態(tài)氮積累量顯著高于常規(guī)灌2水(W2)處理。隨灌水量增加，0～100cm土層土壤硝態(tài)氮積累量占0～200 cm土壤硝態(tài)氮總積累量的比例逐