不同土層深度測墑補(bǔ)灌對小麥光合特性和產(chǎn)量的影響.pdf

1、試驗(yàn)于2011～2012和2012～2013年小麥生長季，在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)農(nóng)場大田進(jìn)行，供試材料為高產(chǎn)小麥品種濟(jì)麥22。設(shè)置0～20cm(D1)、0～40cm(D2)、0～60cm(D3)和0～140cm(D4)4個(gè)測墑補(bǔ)灌土層深度，每個(gè)深度下設(shè)4個(gè)補(bǔ)灌水平:分別為拔節(jié)期和開花期土壤相對含水量均補(bǔ)灌至65％(W1)、70％(W2)、75％(W3)和80％(W4)，以全生育期不灌水(W0)作為對照。研究了不同土層深度測墑補(bǔ)灌和土壤相對含

2、水量對小麥光合特性和產(chǎn)量的影響，主要結(jié)果如下:
　　1不同土層深度測墑補(bǔ)灌條件下土壤水分對小麥光合特性和產(chǎn)量的影響
　　1.1不同處理對小麥耗水特性的影響
　　D4條件下，拔節(jié)期和開花期土壤相對含水量均補(bǔ)灌至75％的處理土壤貯水消耗量占總耗水量的比例高于拔節(jié)期和開花期土壤相對含水量均補(bǔ)灌至80％的處理，促進(jìn)了小麥對土壤水的利用。
　　D2條件下，拔節(jié)期和開花期土壤相對含水量均補(bǔ)灌至75％的處理開花至成熟期耗水量、

3、日耗水量和耗水模系數(shù)均顯著高于未補(bǔ)灌處理及拔節(jié)期和開花期土壤相對含水量均補(bǔ)灌至65％和70％的處理，促進(jìn)了小麥開花至成熟期對土壤水的利用;拔節(jié)期和開花期土壤相對含水量增加至80％，各指標(biāo)未顯著增加。
　　1.2不同處理對小麥碳代謝的影響
　　2011～2012和2012～2013生長季，拔節(jié)期和開花期土壤相對含水量均補(bǔ)灌至75％的處理灌漿中、后期旗葉光合速率(Pn)、最大光化學(xué)效率（Fv/Fm）、實(shí)際光化學(xué)效率(ΦPSⅡ)、

4、表觀光合電子傳遞速率(ETR)和葉綠素含量均顯著高于未補(bǔ)灌處理及拔節(jié)期和開花期土壤相對含水量均補(bǔ)灌至65％和70％的處理;拔節(jié)期和開花期土壤相對含水量均增加至80％，灌漿中、后期旗葉Pn、Fv/Fm、ΦPSⅡ、ETR和葉綠素含量均未顯著增加。
　　拔節(jié)期和開花期土壤相對含水量均補(bǔ)灌至75％的處理成熟期干物質(zhì)積累量、籽粒干物質(zhì)積累量和開花后干物質(zhì)積累量均顯著高于未補(bǔ)灌處理及拔節(jié)期和開花期土壤相對含水量均補(bǔ)灌至65％和70％的處理，拔

5、節(jié)期和開花期土壤相對含水量增加至80％，成熟期干物質(zhì)積累量、籽粒干物質(zhì)積累量和開花后干物質(zhì)積累量均未顯著增加。
　　D2條件下，拔節(jié)期和開花期土壤相對含水量均補(bǔ)灌至75％的處理，成熟期籽?？偟矸酆椭辨湹矸酆匡@著高于未補(bǔ)灌處理及拔節(jié)期和開花期土壤相對含水量均補(bǔ)灌至65％和70％的處理;拔節(jié)期和開花期土壤相對含水量均增加至80％，成熟期籽粒總淀粉和直鏈淀粉含量無顯著提高。
　　1.3不同處理對籽粒產(chǎn)量和水分利用效率的影響

6、>　　2011～2012生長季，D2、D3和D4條件下，拔節(jié)期和開花期土壤相對含水量均補(bǔ)灌至75％的處理籽粒產(chǎn)量和灌溉效益顯著高于全生育期未補(bǔ)灌的處理及拔節(jié)期和開花期土壤相對含水量均補(bǔ)灌至65％和70％的處理，拔節(jié)期和開花期土壤相對含水量增加至80％，未提高籽粒產(chǎn)量、水分利用效率和灌溉效益。
　　2012～2013生長季，D1、D2和D4條件下，拔節(jié)期和開花期土壤相對含水量均補(bǔ)灌至75％的處理籽粒產(chǎn)量和灌溉效益顯著高于全生育期未補(bǔ)

7、灌的處理及拔節(jié)期和開花期土壤相對含水量均補(bǔ)灌至65％和70％的處理，拔節(jié)期和開花期土壤相對含水量增加至80％未顯著提高籽粒產(chǎn)量、水分利用效率和灌溉效益。
　　綜合籽粒產(chǎn)量、水分利用效率和灌溉效益，D2條件下的W3處理為本試驗(yàn)的最優(yōu)處理。
　　2不同土壤水分條件下測墑補(bǔ)灌土層深度對小麥光合特性和產(chǎn)量的影響
　　2.1不同處理對小麥耗水特性的影響
　　W2和W3條件下，依據(jù)0～40cm土層測墑補(bǔ)灌土壤貯水消耗量占總耗

8、水量的比例顯著高于依據(jù)0～60cm土層測墑補(bǔ)灌的處理，有利于土壤水的利用。
　　W3條件下，依據(jù)0～40cm土層測墑補(bǔ)灌，開花至成熟期耗水模系數(shù)顯著高于依據(jù)0～20cm土層測墑補(bǔ)灌的處理，有利于小麥灌漿階段對水分的利用;測墑補(bǔ)灌土層加深至0～60cm和0～140cm，開花至成熟期耗水模系數(shù)均未顯著提高。
　　2.2不同處理對小麥碳代謝的影響
　　W3條件下，依據(jù)0～40cm土層測墑補(bǔ)灌，開花后22d旗葉葉綠體呈橢圓形，

9、沿細(xì)胞膜緊密排列，葉綠體膜和細(xì)胞膜完整，基粒片層清晰且沿葉綠體長軸方向排列，基粒片層間由清晰的基質(zhì)片層連接;依據(jù)0～20cm土層測墑補(bǔ)灌和全生育期不補(bǔ)灌的處理旗葉葉綠體超微結(jié)構(gòu)均有損傷，不補(bǔ)灌的處理損傷最重，葉綠體變?yōu)閳A形，在細(xì)胞內(nèi)排列紊亂，葉綠體膜和細(xì)胞膜溶解，細(xì)胞壁斷裂。依據(jù)0～60cm土層測墑補(bǔ)灌與依據(jù)0～40cm土層測墑補(bǔ)灌葉綠體超微結(jié)構(gòu)無顯著性差異，測墑補(bǔ)灌土層加深至0～140cm，葉綠體膜完整，細(xì)胞膜部分損傷，基粒片層間出現(xiàn)

10、縫隙。
　　相關(guān)分析表明，旗葉葉肉細(xì)胞葉綠體數(shù)、葉綠體基粒數(shù)和基粒片層數(shù)均與葉綠素含量呈極顯著正相關(guān)（r=0.99**，0.99**，0.96**）。依據(jù)0～40cm土層測墑補(bǔ)灌，開花后22d旗葉葉肉細(xì)胞葉綠體數(shù)、葉綠體基粒數(shù)和基粒片層數(shù)比依據(jù)0～20cm土層測墑補(bǔ)灌和全生育期不補(bǔ)灌的處理顯著增加，是其葉綠素含量較高的主要原因;測墑補(bǔ)灌土層加深至0～60cm和0～140cm，旗葉葉肉細(xì)胞葉綠體數(shù)、葉綠體基粒數(shù)和基粒片層數(shù)無顯著增加

11、，葉綠素含量亦無顯著增加。
　　W3條件下，依據(jù)0～40cm土層測墑補(bǔ)灌，灌漿中、后期旗葉Pn、 Fv/Fm、ΦPSⅡ、ETR、葉面積、可溶性蛋白含量、RuBPCase活性、PEPCase活性和群體光合速率(CAP)均比依據(jù)0～20cm土層測墑補(bǔ)灌和全生育期不補(bǔ)灌的處理顯著增加;測墑補(bǔ)灌土層加深至0～60cm或0～140cm，上述參數(shù)均無顯著增加。
　　W3條件下，開花后22d，依據(jù)0～40cm土層測墑補(bǔ)灌，旗葉上下表皮氣孔

12、密度顯著小于未補(bǔ)灌處理和依據(jù)0～20cm土層測墑補(bǔ)灌的處理，測墑補(bǔ)灌土層加深至0～60cm和0～140cm，氣孔密度顯著下降。依據(jù)0～40cm土層測墑補(bǔ)灌開花后0d和開花后22d旗葉氣孔孔徑和氣孔器長和寬均顯著高于未補(bǔ)灌的處理和依據(jù)0～20cm土層測墑補(bǔ)灌的處理，測墑補(bǔ)灌土層加深至0～60cm和0～140cm，旗葉氣孔孔徑和氣孔器長和寬均未顯著增加。相關(guān)分析表明，增大旗葉氣孔器長和寬及氣孔孔徑長和寬，可以顯著提高旗葉Pn和Gs。

13、　　依據(jù)0～40cm土層測墑補(bǔ)灌，成熟期干物質(zhì)積累量、成熟期籽粒積累量和開花后干物質(zhì)積累量顯著高于依據(jù)0～20cm土層測墑補(bǔ)灌的處理，利于獲得較高的籽粒產(chǎn)量。測墑補(bǔ)灌土層加深至0～60cm和0～140cm，成熟期干物質(zhì)積累量、成熟期籽粒積累量和開花后干物質(zhì)積累量無顯著增加。
　　依據(jù)0～40cm土層測墑補(bǔ)灌，成熟期籽?？偟矸酆匡@著高于依據(jù)0～20cm土層測墑補(bǔ)灌的處理，測墑補(bǔ)灌土層加深至0～60cm和0～140cm，成熟期籽?？?/p>