不同底墑條件下補灌對冬小麥籽粒產(chǎn)量和水分利用效率的影響.pdf

1、試驗于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)南仇村大田進行，供試品種為高產(chǎn)冬小麥濟麥22。同一年度在同一地塊不同底墑條件下，設置不同補灌時期和補灌水平處理，研究補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，設置A1為播種期補灌至60%；A2為播種期補灌至60%，拔節(jié)期和開花期均補灌至100%；A3為播種期補灌至60%，越冬期、拔節(jié)期和開花期均補灌至100%；A4為播種期、拔節(jié)期和開花期均

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

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

5、均設為0-20cm，土壤目標相對含水量依次設為60%、70%、80%、90%、100%；BS6處理的計劃濕潤層深度設為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到100%為目標進行補灌。
　　1、不同底墑條件下補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，補灌水量顯著增加，促進了冬小麥對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)期和開花期補灌的基礎上，于冬小麥播種期或越冬期補灌，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)期和開花期補灌的基礎上，于冬小麥播種期或越冬期補灌，對旗葉SOD、CAT活性和MDA含量無顯著影響。
　　1.3、

8、補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）和氣孔導度（Gs）顯著提高，細胞間隙二氧化碳濃度（Ci）降低，灌漿期PSⅡ實際光化學量子產(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)期和開花期補灌的基礎上，增加播種期或越冬期補灌，對小麥旗葉葉綠素熒光參數(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-成熟期的干物質積累量和開花后干物質在籽粒中的分配量均增加，A4處理成熟期的干物質積累量和開花后干物質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，顯著促進返青-成熟期干物質的積累及開花后干物質向籽粒中的分配量；在底墑C、D條件下，拔節(jié)期和開花期補灌的基礎上，于冬小麥播種期或越冬期補灌，對冬小麥干物質積累

10、與分配無顯著影響。
　　1.4、補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)器官氮素轉移量，促進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)期和開花期補灌的基礎上，于冬小麥播種期或越冬期補灌，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)期和開花期補灌的基礎上，于冬小麥播種期或越冬期補灌對籽粒產(chǎn)量無顯著影響，但顯著增加耗水量，降低水分利用效率。
　　上述結果表明越冬期補灌效果受播種期土壤底墑和補灌水平的影響。
　?。?）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補灌至100%的處理，籽粒產(chǎn)量顯著高于播種期補灌至60%，越

13、冬期、拔節(jié)期和開花期補灌至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補灌至100%的處理，籽粒產(chǎn)量和水分利用效率與播種期補灌至80%，越冬期、拔節(jié)期和開花期補灌至100%的處理無顯著差異。
　?。?）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，播種期和越冬期補灌均無益，只在拔節(jié)期和開花期補灌，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、干物質積累和產(chǎn)量形成則受播前土壤貯水量和播種期補灌水平的共同影響，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