土壤水分對不同小麥品種耗水特性和產(chǎn)量形成的影響及其生理基礎.pdf

1、為了明確不同土壤水分條件下，高產(chǎn)高水分利用效率的小麥品種的耗水特性，于2008-2009生長季在山東農(nóng)業(yè)大學試驗農(nóng)場大田，研究了土壤水分對不同小麥品種耗水特性和產(chǎn)量形成的影響及其生理基礎。選用濟麥22、濟南17、山農(nóng)664、山農(nóng)15、濟麥20和濰麥8號6個小麥品種：設置5個水分處理：土壤水分含量以0～140cm土層土壤相對含水量的平均值表示：W0:拔節(jié)期(65％)+開花期(55％)，W1拔節(jié)期(70％)+開花期(60％)，W2：拔節(jié)期(

2、75％)+開花期(60％)，W3：拔節(jié)期(70％)+開花期(70％)，W4：拔節(jié)期(75％)+開花期(70％)；采用裂區(qū)設計，主區(qū)為灌水量，副區(qū)為品種。主要結果如下： 1.土壤水分對不同小麥品種耗水特性的影響 1.1 不同品種耗水特性類型的劃分 以小麥籽粒產(chǎn)量和水分利用效率為指標進行聚類分析，6個小麥品種的單產(chǎn)不同，但均在高產(chǎn)范圍內(nèi)(7500kg·hm-2)，所以將6個小麥品種按水分利用效率分為3組：高水分利用效

3、率組(組I)，包括濟麥22和山農(nóng)15；中水分利用效率組(組II)，包括濟南17；低水分利用效率組(組Ⅲ)，包括山農(nóng)664、濟麥20和濰麥8號。 1.2 土壤水分對籽粒產(chǎn)量和水分利用效率的影響 各品種W1處理灌溉水利用效率最高；提高拔節(jié)期土壤相對含水量的W2處理獲得高籽粒產(chǎn)量和水分利用效率；在W1、W2處理基礎上，提高開花期土壤相對含水量的W3、W4處理，水分利用效率和灌溉水利用效率均降低。 W0、W1、W2條件下

4、，濟麥22、山農(nóng)15的產(chǎn)量、水分利用效率和灌溉水利用效率顯著高于濟南17、山農(nóng)664、濟麥20、濰麥8號；W3、W4處理條件下，品種間產(chǎn)量無顯著差異，濟麥22、山農(nóng)15、濟南17的水分利用效率高于山農(nóng)664、濟麥20、濰麥8號；說明濟麥22、山農(nóng)15是高產(chǎn)節(jié)水品種。 1.3 土壤水分對總耗水量及其不同水分來源的影響 從上述3個組別中各選1個品種濟麥22、濟南17和濟麥20進一步研究表明，W0、W1、W2處理條件下，濟麥2

5、2(組I)、濟南17(組II)總耗水量低于濟麥20(組Ⅲ)，灌水量和降水量占總耗水量的比例高于濟麥20(組Ⅲ)，土壤耗水量及其占總耗水量的比例低于濟麥20(組Ⅲ)；W4處理條件下，濟麥22(組I)、濟南17(組II)總耗水量低于濟麥20(組Ⅲ)，降水量占總耗水量的比例高于濟麥20(組Ⅲ)，土壤耗水量占總耗水量的比例高于濟麥20(組Ⅲ)。 1.4 土壤水分對不同生育階段耗水量和耗水模系數(shù)的影響 W0、W1、W2、W4處理條

6、件下，與濟南17(組II)、濟麥20(組Ⅲ)相比較，濟麥22(組I)開花至成熟期的耗水量和耗水模系數(shù)較低，籽粒產(chǎn)量和水分利用效率較高。W3處理條件下，濟南17(組II)開花至成熟期耗水量和耗水模系數(shù)低于濟麥22(組I)、濟麥20(組Ⅲ)。 1.5土壤水分對不同生育階段土壤耗水量的影響 各品種W2處理開花至成熟期土壤耗水量高于W0、W1、W3、W4處理，有利于提高籽粒產(chǎn)量和水分利用效率。 品種間比較，W0處理條件下

7、，濟麥22(組I)拔節(jié)至開花期土壤耗水量顯著高于濟南17(組II)、濟麥20(組Ⅲ)，開花至成熟期低于濟南17(組II)、濟麥20(組Ⅲ)。W1、W2、W3、W4處理條件下，濟麥22(組I)、濟南17(組II)拔節(jié)至成熟期土壤耗水顯著低于濟麥20(組Ⅲ)。 2.土壤水分對不同小麥品種產(chǎn)量和品質的影響 2.1 土壤水分對不同品種氮素積累與轉運的影響 各品種W2處理籽粒氮素積累量與W4處理無顯著差異，高于W0處理；各

8、品種W2處理開花前營養(yǎng)器官貯存的氮素開花后向籽粒的轉移量與W4處理無顯著差異，高于W0處理。 品種間比較，濟麥22(組I)籽粒氮素積累量高于濟南17(組II)、濟麥20(組Ⅲ)；濟麥22(組I)開花前營養(yǎng)器官貯存的氮素開花后向籽粒的轉移量和轉移率與濟南17(組II)、濟麥20(組Ⅲ)無顯著差異。 2.2 土壤水分對不同品種千物質積累與轉運的影響 濟麥22(組I)W2處理籽粒干物質積累量和干物質在籽粒中的分配比例較

9、高，而開花前營養(yǎng)器官貯存的同化物向籽粒的再分配量及其對籽粒的貢獻率最高。 品種間比較，濟麥22(組I)籽粒干物質積累量高于濟南17(組II)、濟麥20(組Ⅲ)，籽粒占總干物質的分配比例與濟南17(組II)無顯著差異，高于濟麥20(組Ⅲ)。 2.3 土壤水分對不同品種蛋白質和淀粉品質的影響 濟麥22(組I)、濟南17(組II)W2處理籽粒蛋白質產(chǎn)量高于W0、W4處理，濟麥20(組Ⅲ)W2處理籽粒蛋白質產(chǎn)量與W4處理

10、無顯著差異，高于W0處理，說明W2處理有利于提高籽粒蛋白質產(chǎn)量。品種間比較，濟麥22(組I)籽粒蛋白質產(chǎn)量顯著高于濟南17(組II)、濟麥20(組Ⅲ)，而沉降值、面團形成時間和面團穩(wěn)定時間顯著低于濟南17(組II)、濟麥20(組Ⅲ)。 與W0處理相比較，W2、W4處理支鏈淀粉/直鏈淀粉含量比值低，籽粒淀粉品質較差。品種間比較，濟麥22(組I)籽粒支/直比值高于濟南17(組II)、濟麥20(組Ⅲ)。 綜上所述，W0、W1、

11、W2處理條件下，濟麥22(組I)、濟南17(組II)與濟麥20(組Ⅲ)相比較，總耗水量低，水分利用效率高，灌水量和降水量占總耗水量的比例高，土壤耗水量及其占總耗水量的比例低，拔節(jié)至成熟期土壤耗水量低，灌溉水利用效率高。濟麥22(組I)與濟南17(組II)、濟麥20(組Ⅲ)相比較，籽粒產(chǎn)量高，其成熟期籽粒氮素積累量高，籽粒干物質積累量和籽粒占總干物質的分配比例高，籽粒蛋白質產(chǎn)量和籽粒支鏈淀粉/直鏈淀粉含量比值高。因此，濟麥22(組I)在干