種植方式和灌溉對(duì)冬小麥產(chǎn)量和水分利用效率的影響.pdf

1、試驗(yàn)于2014-2015冬小麥生長(zhǎng)季節(jié)在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)實(shí)驗(yàn)站（36°09′N，117°09′E）進(jìn)行。供試品種為濟(jì)麥22號(hào)，密度為200×104 ha-1。試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置3種種植方式和3種灌溉處理。3種種植方式為：30 cm等行距平作（U），“20+40” cm溝播（F），20 cm雙雙行（DD）。3種灌溉處理為：拔節(jié)期和抽穗期分別灌水100 mm，生育期內(nèi)總灌水量為200 mm(I1)；拔節(jié)期一次性灌水100 mm(

2、I2)；拔節(jié)期和抽穗期分別灌水50 mm，生育期內(nèi)總灌水量100 mm(I3)。試驗(yàn)均為3次重復(fù)。
　　本試驗(yàn)通過(guò)調(diào)整冬小麥的種植方式和灌溉構(gòu)建不同的農(nóng)田小生境，測(cè)定作物群體變化、農(nóng)田小氣候、土壤水信號(hào)和葉片水信號(hào)等，分析不同小生境下土壤水分特征和冬小麥水信號(hào)、冬小麥生長(zhǎng)與農(nóng)田小氣候的關(guān)系，明確作物水信號(hào)對(duì)不同種植方式和灌溉的響應(yīng)特點(diǎn)，探討種植方式和灌溉的最佳組合，為節(jié)水農(nóng)業(yè)提供一定的理論依據(jù)與技術(shù)支持。
　　1、冬小麥農(nóng)田

3、小生境變化
　　在小麥的主要生育時(shí)期，與U和F比較，DD種植方式能夠降低小麥的空氣溫度，提高相對(duì)濕度。空氣溫度日變化呈現(xiàn)“Λ”型的變化趨勢(shì)，相對(duì)濕度日變化與空氣溫度日變化趨勢(shì)相反。三種灌溉處理，I1灌溉處理的空氣溫度最低，相對(duì)濕度最高；與 I2相比，I3能夠降低空氣溫度，提高相對(duì)濕度。
　　相對(duì)濕度和空氣溫度呈極顯著負(fù)相關(guān)，土壤溫度和空氣溫度呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)（P<0.01），土壤溫度和空氣溫度變化相一致，但存在明顯的滯后效應(yīng)

4、，隨著土層的加深，滯后效應(yīng)更加明顯。三種灌溉處理的土壤溫度的排列順序?yàn)镮1< I3< I2，I3與I2相比能夠明顯降低土壤溫度。
　　2、冬小麥土壤水信號(hào)變化
　　種植方式和灌溉及其互作對(duì)土壤含水量有顯著的影響。土壤含水量隨著生育期的推進(jìn)整體呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。I1的土壤含水量最高，I3較I2主要提高了各層次的生育后期的土壤含水量。在GS35，土壤含水量為I1>I2>I3；在GS49和GS71，排列順序?yàn)镮1>I3> I2。DD

5、種植方式顯著提高了不同層次的土壤含水量，并顯著提高了土壤貯水量和土壤水勢(shì)（P<0.05）。土壤含水量和土壤貯水量、土壤水勢(shì)呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）；I1顯著提高土壤貯水量和土壤水勢(shì)（P<0.05），I2和I3之間沒(méi)有顯著性的差異（P>0.05），I3比I2提高了生育后期的土壤水勢(shì)。
　　DD種植方式和I3處理能夠降低不同階段蒸散量，提高水分利用效率。DD種植方式的總蒸散量顯著低于F和U（P<0.05），三種灌溉處理總蒸散量為

6、I3　　3、冬小麥葉片水信號(hào)變化
　　葉片滲透勢(shì)（π）和水勢(shì)（ψw）和生育時(shí)期呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）。F、U、DD種植方式的π值分別為-1.54、-1.55、-1.49 MPa，ψw值分別為-1.86、-1.91、-1.80 MPa，相對(duì)含水量（RWC）分別為79.5％、78.5%、81.9%，脫落酸（ABA）分別為22

7、.9、24.5、21.3 ng g-1，DD提高了π、ψw和RWC，降低了ABA的含量；I1、I2、I3灌溉處理π值分別為-1.48、-1.56、-1.54 MPa，ψw值分別為-1.78、-1.94、-1.86 MPa，RWC值分別為82.4%、77.6%、79.9%，ABA值為21.7、23.6、23.5 ng g-1。I1的ψw、π和RWC最高，ABA含量最低，I3的各種指標(biāo)較I2得到明顯的改善，在生育后期效果更加明顯。水勢(shì)日變化

8、和時(shí)間呈負(fù)相關(guān)，GS49的水勢(shì)高于GS71。
　　產(chǎn)量和ψw之間呈正相關(guān)，和π、RWC之間呈顯著正相關(guān)（P<0.05），和ABA之間呈負(fù)相關(guān)，說(shuō)明ψw、π、RWC增高，ABA降低，產(chǎn)量提高。水分利用效率（WUE）和ψw、π、RWC之間呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），和ABA之間呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01），說(shuō)明ψw、π、RWC增高，ABA降低，WUE升高。
　　4、冬小麥群體發(fā)育動(dòng)態(tài)變化
　　隨著生育期的推進(jìn)，冬小麥

9、的群體莖蘗數(shù)呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。DD種植方式和I3灌溉處理提高了冬小麥后期穗數(shù)，具有較明顯的群體優(yōu)勢(shì)。
　　DD能顯著提高各器官的干物質(zhì)量和總干物質(zhì)量（P<0.05），說(shuō)明DD種植方式不僅能夠顯著提高干物質(zhì)積累總量，而且還可調(diào)節(jié)干物質(zhì)在各器官的分配量。葉的干物質(zhì)量表現(xiàn)為I1>I2>I3，莖、穗和總干物質(zhì)量均表現(xiàn)為I1>I3>I2，I1顯著提高了各個(gè)器官的干物質(zhì)量和總干物質(zhì)量，I3較I2提高了莖、穗和總干物質(zhì)量。
　　5、

10、冬小麥產(chǎn)量和水分利用效率變化
　　種植方式和灌溉及其互作能夠顯著影響冬小麥的產(chǎn)量和水分利用效率（P<0.05）。DD顯著提高了冬小麥的產(chǎn)量、水分利用效率和收獲指數(shù)；I1、I2、I3灌溉處理下的產(chǎn)量均值分別為804、726、755 g m-2，I1的產(chǎn)量顯著高于I3（P<0.05），I3顯著高于I2（P<0.05）；I3的水分利用效率顯著高于I2和I1（P<0.05）；I3的收獲指數(shù)高于I2。
　　DD種植方式能夠提高冬小麥的

11、穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重，穗數(shù)提高的幅度最大，I3和I2相比，小麥的穗數(shù)和千粒重有顯著的增加（P<0.05）。DD種植方式能夠提高冬小麥的株高和穗長(zhǎng)。I1灌溉處理能夠提高冬小麥的株高、穗長(zhǎng)、小穗數(shù)，降低不孕小穗數(shù)，表明較高的灌溉量有利于改善產(chǎn)量構(gòu)成相關(guān)指標(biāo)；相對(duì)于 I2處理，I3能夠顯著提高冬小麥的株高，顯著降低不孕小穗數(shù)（P<0.05），能提高穗長(zhǎng)和小穗數(shù)。產(chǎn)量和穗長(zhǎng)、穗數(shù)、穗粒數(shù)呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），和株高、有效小穗數(shù)、千粒重