灌水时期和灌水量对小麦产量形成和水分利用特性的影响

论文摘要

1不同品种耗水特性和产量的差异供试品种为强筋小麦济麦20（J20）和中筋小麦泰山22（T22）。设置2个灌水处理:不灌水,W0;拔节水+开花水,每次灌水60mm,W1。研究不同品种小麦耗水特性和产量的差异。结果如下:T22品种的产量显著高于J20;在W0处理条件下,两个品种间的水分利用效率无显著差异,在W1处理条件下,T22水分利用效率显著高于J20。1.1不同品种耗水特性的差异在W0处理条件下,T22品种总耗水量、土壤贮水消耗量占总耗水量的比例高于J20。开花至成熟期80200cm土层土壤含水量显著低于J20相应各土层土壤含水量,说明T22在开花至成熟期具有较强的吸收利用80200cm土层土壤贮水的能力。T22全生育期60200cm土层土壤贮水消耗量高于J20,080cm土层土壤贮水消耗量占总土壤贮水消耗量的比例低于J20,80200cm土层土壤贮水消耗量占总土壤贮水消耗量的比例高于J20,说明在W0处理条件下T22具有吸收利用深层土壤贮水的能力。在W1处理条件下,T22品种的总耗水量、土壤贮水消耗量及其占总耗水量的比例低于J20。T22全生育期0100cm土层土壤贮水消耗量及其占总土壤贮水消耗量的比例高于J20,100200cm土层土壤贮水消耗量及其占总土壤贮水消耗量的比例低于J20;成熟期100200cm各土层土壤含水量高于J20,说明在W1处理条件下T22吸收利用的深层土壤贮水量低于J20。在W0和W1处理条件下,T22在播种至冬前期和拔节至开花期土壤贮水消耗量高于J20,冬前至拔节和开花至成熟期的土壤贮水消耗量显著低于J20。T22拔节至开花期的耗水量、耗水模系数和日耗水量显著高于J20;开花至成熟期耗水量低于J20。开花至成熟期耗水模系数和日耗水量在W0处理条件下T22低于J20,在W1处理条件下两个品种间无显著差异。1.2不同品种干物质分配和蛋白质产量的差异T22籽粒中的干物质分配量和分配比例显著高于J20,开花后干物质积累量显著高于J20,是T22形成较高产量的基础。T22籽粒和单茎氮素积累量和籽粒蛋白质产量高于J20,面团稳定时间显著低于J20。2灌水时期和灌水量对小麦耗水特性和产量的影响供试品种为强筋小麦济麦20（J20）和中筋小麦泰山22（T22）。设置7个处理:不浇水（W0）;拔节水+开花水,每次灌水量为30mm（W1）、60mm （W2）、90mm（W3）;拔节水+开花水+灌浆水,每次灌水量为30mm（W4）、60mm （W5）、90mm（W6）。研究不同灌水时期和灌水量对小麦耗水特性和产量的影响。结果如下:J20品种W4处理和T22 W2处理的籽粒产量和水分利用效率高于同一品种的其它处理。2.1灌水时期和灌水量对小麦耗水特性的影响J20品种W1、W2、W4处理总耗水量低于其它灌水处理,土壤贮水消耗量及其占总耗水量的比例高于其它灌水处理。W2、W4处理开花至成熟期的土壤贮水消耗量低于W1处理,高于其它灌水处理,其中W2处理高于W4处理。W2、W4处理120200cm的土层土壤贮水消耗量高于其它处理,说明W2、W4处理能够吸收利用深层土壤贮水。J20 W4处理开花至成熟期的耗水量低于其它灌水处理。T22品种W2处理开花至成熟期的耗水量低于W5处理高于其它处理,其它耗水特性与J20的W2处理一致。2.2对干物质积累和分配的影响J20品种W4处理的籽粒干物质分配量和分配比例显著高于其它处理,开花后干物质积累量和开花后干物质再分配量对籽粒的贡献率均较高;T22 W2处理的籽粒干物质分配量和开花后干物质积累量高于其它处理,是其产量较高的基础。2.3对籽粒氮素积累量和蛋白质产量的影响J20品种W2处理的籽粒氮素积累量高于其它处理,W4处理籽粒中的氮素分配比例显著高于其它处理;W4处理的籽粒蛋白质含量较高,W2和W4处理的籽粒蛋白质产量显著高于其它处理。3灌水量和施氮量对小麦产量和品质及水分利用效率的影响供试品种为强筋小麦济麦20（J20）和中筋小麦泰山23（T23）。采用裂区设计,施氮量为主区,灌水量为副区,设置5个不同的灌水量处理:全生育期灌3水:底水+拔节水+开花水,每次灌水0mm（W0）、20mm （W1）、40mm （W2）、60mm （W3）、80mm （W4）;2个施氮量处理:每公顷纯氮180kg （N1）、240kg （N2）,50%基施,50%拔节期追施。研究灌水量和施氮量对小麦产量和品质及水分利用效率的影响。结果如下:两个品种均为N1W3处理的籽粒产量和水分利用效率高于其它处理。3.1对不同水分来源的影响J20品种N1W3处理灌水量、降水量和土壤贮水消耗量占总耗水量的比例分别为38.95%、37.07%、24%,T23 N1W3处理灌水量、降水量和土壤贮水消耗量占总耗水量的比例分别为41.29%、39.31%、19.42%。3.2对不同生育阶段耗水量和耗水模系数的影响J20 N1W3处理返青至拔节期的土壤贮水消耗量、耗水量和耗水模系数低于其它灌水处理,拔节至开花期的土壤贮水消耗量、耗水量和耗水模系数高于W1处理低于其它灌水处理,开花至成熟期土壤贮水消耗量、耗水量、耗水模系数和日耗水量高于其它处理。T23 N1W3处理返青至拔节期的土壤贮水消耗量、耗水量和耗水模系数显著高于其它处理,拔节至开花期的土壤贮水消耗量、耗水模系数高于W2处理低于其它处理,开花至成熟期土壤贮水消耗量、耗水量和耗水模系数高于W4处理,低于其它灌水处理。说明两个品种获得高产高水分利用效率的N1W3处理不同生育阶段耗水量和耗水模系数不一致。3.3对旗叶光合特性和干物质积累和分配的影响两个品种产量最高的处理均提高了开花后旗叶光合速率、最大光化学效率（Fv/Fm）和实际光化学效率（фPSⅡ）,灌水量过高或过低均降低了Fv/Fm和фPSⅡ。N1W3处理成熟期干物质积累量高于W1、W2处理,与W4处理无显著差异,N1W3处理成熟期籽粒干物质分配量和分配比例高于其它处理,籽粒产量高于其它处理。3.4对蛋白质和淀粉品质的影响两个品种N1W3处理的籽粒蛋白质含量低于其它处理。J20 N1W3和T23 N1W2处理的谷蛋白、贮藏蛋白含量和谷/醇比值显著高于其它处理; J20 N1W3处理的支/直比值高于其它处理,T23 N1W3处理支链淀粉、总淀粉含量和支/直比值高于其它灌水处理。两个品种在N2处理条件下,各灌水处理的产量和水分利用效率均和N1处理中的各相应灌水处理无显著差异。

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英文摘要

前言

1 本研究的目的意义

2 国内外研究现状

第一章不同品种的耗水特性和产量及品质的差异

1 材料与方法

2 结果与分析

2.1 泰山22 和济麦20 品种水分利用特性和产量与品质的差异

2.1.1 不同品种耗水特性的差异

2.1.1.1 不同品种耗水来源的差异

2.1.1.2 不同生育时期同一土层的土壤含水量

2.1.1.3 0～200cm 各个土层土壤贮水消耗量

2.1.1.4 各个土层土壤贮水消耗量占总土壤贮水消耗量的比例

2.1.1.5 不同生育阶段0～200cm 不同土层的土壤贮水消耗量

2.1.1.6 不同生育阶段0～200cm 土层土壤贮水消耗量

2.1.1.7 不同生育阶段内的耗水量和耗水模系数及日耗水量

2.1.2 不同品种植株氮素积累与分配和小麦品质的差异

2.1.2.1 成熟期氮素在各器官中分

2.1.2.2 小麦籽粒蛋白质产量、湿面筋含量和粉质仪参数

2.1.2.3 总淀粉含量、支链淀粉、直链淀粉含量和支／直比值

2.1.3 不同品种小麦干物质积累与分配和产量形成的差异

2.1.3.1 小麦成熟期各器官干物质分配量和分配比例

2.1.3.2 小麦各营养器官干物质向籽粒中的转移量

2.1.3.3 籽粒产量和水分利用率

2.2 泰山23 和济麦20 品种耗水特性和产量的差异

2.2.1 不同品种耗水来源的差异

2.2.2 不同生育阶段0～200cm 土层土壤贮水消耗量

2.2.3 不同生育阶段内的耗水量和耗水模系数及日耗水量

2.2.4 产量和产量构成因素及水分利用率

第二章灌水量和施氮量对小麦耗水特性和产量的影响

第一节灌水时期和灌水量对小麦耗水特性和产量影响

1 材料与方法

2 结果与分析

2.1 不同处理对小麦耗水特性的影响

2.1.1 对不同水分来源及其占总耗水量的比例的影响

2.1.2 不同处理对土壤贮水消耗量的影响

2.1.2.1 对各个生育阶段的土壤贮水消耗量的影响

2.1.2.2 全生育期0～200cm 各个土层土壤贮水消耗量

2.1.3 不同生育阶段内的耗水量和耗水模系数及日耗水量

2.2 不同处理对植株氮素积累与分配和小麦品质的影响

2.2.1 对成熟期氮素在各器官中分配的影响

2.2.2 对开花后营养器官中氮素转运的影响

2.2.3 对小麦籽粒蛋白质产量和湿面筋含量及粉质仪参数的影响

2.2.4 对蛋白质各组分含量和谷／醇比值的影响

2.2.5 对总淀粉含量、支链淀粉、直链淀粉含量及支／直比值的影响

2.3 不同处理对干物质积累与分配和产量的影响

2.3.1 对成熟期各器官干物质分配量和分配比例的影响

2.3.2 对开花后营养器官干物质再分配量及其对籽粒贡献率的影响

2.3.3 对小麦产量和水分利用效率的影响

2.3.3.1 对小麦籽粒灌浆速率的影响

2.3.3.2 对籽粒产量和水分利用率的影响

第二节灌水量和施氮量对小麦产量和品质及水分利用率的影响

1 材料与方法

2 结果与分析

2.1 不同处理对小麦耗水特性的影响

2.1.1 对不同水分来源及其占总耗水量的比例的影响

2.1.2 各个生育阶段不同处理的土壤贮水消耗量

2.1.3 不同生育阶段内的耗水量和耗水模系数及日耗水量

2.2 不同处理对小麦-土壤氮素循环的影响

2.2.1 对小麦植株氮素吸收和转运以及分配的影响

2.2.1.1 对成熟期氮素在各器官中分配的影响

2.2.1.2 对开花后营养器官中氮素转运的影响

2.2.2 对小麦植株吸收不同来源氮素的影响

2.2.2.1 成熟期不同来源氮素的吸收动态

2.2.2.2 开花期不同来源氮素在小麦器官中的分配

2.2.2.3 成熟期不同来源氮素在小麦器官中的分配

2.2.2.4 开花后营养器官中不同来源氮素向籽粒中的转移

2.2.3 不同处理对土壤氮素淋溶的影响

2.2.3.1 对冬前土壤的硝态氮含量的影响

2.2.3.2 对返青期土壤硝态氮含量的影响

2.2.3.3 对拔节期土壤硝态氮含量的影响

2.2.3.4 对开花期土壤硝态氮含量的影响

2.2.3.5 对成熟期土壤硝态氮含量的影响

2.3 不同处理对小麦旗叶光合特性和旗叶相对含水量的影响

2.3.1 对开花后旗叶光合速率的影响

2.3.2 对叶绿素荧光日变化的影响

2.3.2.1 对旗叶最大光化学效率的影响

2.3.2.2 对旗叶实际光化学效率的影响

2.3.3 对旗叶相对含水量的影响

2.4 不同处理对小麦品质的影响

2.4.1 对籽粒蛋白质含量和蛋白质产量的影响

2.4.2 对小麦面粉沉降值、湿面筋含量和粉质仪参数的影响

2.4.3 对小麦蛋白质各组分含量和谷／醇比值的影响

2.4.4 对总淀粉含量、支链淀粉、直链淀粉含量及支／直比值的影响

2.4.5 对开花后旗叶内肽酶活性的影响

2.5 不同处理对小麦干物质积累与分配和产量的影响

2.5.1 对各个生育时期干物质积累总量的影响

2.5.2 对成熟期干物质在不同器官中分配的影响

2.5.3 对籽粒灌浆速率的影响

2.5.4 对籽粒产量和水分利用率的影响

2.5.5 籽粒产量、农田耗水量和水分利用率的互作效应分析

讨论

1 不同品种小麦耗水特性和产量的关系

2 灌水时期和灌水量与小麦耗水特性及产量的关系

3 灌水量和施氮量与小麦耗水特性和产量的关系

参考文献

致谢

攻读学位期间发表论文情况

灌水时期和灌水量对小麦产量形成和水分利用特性的影响

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