干旱对三个春小麦品种根系呼吸及产量的影响

论文摘要

为了研究小麦根系碳消耗与产量之间的数量关系,本试验以三个春小麦品种（和尚头:H,20世纪50—60年代大面积推广的地方品种;高原602:G,70年代末在青海育成,80年代引入甘肃中部并推广的品种;陇春8275:L,1996年育成的新品种）为研究对象,于遮雨棚中进行盆栽试验。对这三个品种分别进行充分供水和水分胁迫（土壤含水量分别保持在田问持水量的75%～80%和45%～50%）两个处理,并在拔节期、开花期和成熟期测定光合速率、地上生物量、地下生物量、株高、叶面积、根系呼吸速率、根际微生物呼吸速率以及籽粒产量等,以分析和研究干旱对春小麦根系呼吸与产量的关系造成的影响。三个品种的根系呼吸速率和根际微生物呼吸速率在整个生育期均呈现“低—高—低”的趋势,且两者在整个生育期的平均值均为古老品种H最高,其根呼吸速率和根际微生物呼吸速率分别为:1.485和0.0537 mgCO2plant-1h-1,而近代品种L最低,分别为:0.912和0.0452 mgCO2plant-1h-1;但根系的比根呼吸速率（单位根干重的呼吸速率）和根际微生物的比根呼吸速率（单位根干重的微生物呼吸速率）却是品种G保持较高的水平,分别为:6.44 mgCO2g-1h-1,0.473 mgCO2g-1h-1。三个品种干旱条件下的根冠比（R/S）均小于充分供水条件,且品种G和L的R/S显著低于品种H,干旱胁迫造成品种H、G和L的R/S降幅分别为19.6%、14.6%、6.01%。根系日呼吸耗碳和根系日分泌物耗碳（RE）是根系日耗碳总量（CT）的主要部分,它占根系日总耗碳量的百分比（RE/CT）在50%以上,甚至在成熟期超过100%,且品种G和L的RE在量值上显著低于品种H。品种L和G同光合固碳量与根系日耗碳总量的比值（PT/CT）显著高于品种H,H、G和L在整个生育期的平均值分别为3.59,5.29和5.55。干旱胁迫条件下的根系效率显著低于充分供水条件,品种G和L的根系效率在的平均值分别为0.067g/mg和0.061g/mg,高于品种H。干旱胁迫提高了春小麦的水分利用效率,两个水分条件下中期品种G和近代品种L的水分利用效率都高于古老地方品种H。在干旱胁迫条件下较高的籽粒产量,根系效率以及水分利用效率成为品种L在西北地区完成品种替代的主要因素。

论文目录

• 目录
• 摘要
• Abstract
• 一.文献综述
• 1.1 根系生物量的研究
• 1.1.1 干旱对根生物量的影响
• 1.1.2 干旱对根冠比的影响
• 1.2 根系呼吸的研究
• 1.2.1 根呼吸的定义
• 1.2.2 气候因子对根呼吸的影响
• 1.2.3 水分对根系呼吸的影响
• 1.2.4 根呼吸速率对植物碳平衡的影响
• 1.2.5 呼吸的测定方法及各自的优缺点
• 1.3 根系分泌物的研究
• 1.3.1 根系分泌物的定义
• 1.3.2 生理周期与根系分泌速率
• 1.3.3 根际环境理化特性与根分泌速率
• 1.3.4 根分泌物对植物碳平衡和籽粒产量的影响
• 1.4 根系消耗的同化产物
• 1.5 本论文试验设计思路及其要解决的问题
• 二.材料与方法
• 2.1 试验材料与装置
• 2.2 实验处理
• 2.3 测定指标
• 2.4 测定方法
• 2.4.1 土壤水分含量采用称重法测定
• 2.4.2 光合速率的测定
• 2.4.3 根呼吸速率的测定
• 2.4.4 根系耗碳
• 2.4.5 根系效率
• 三.结果与分析
• 3.1 干旱对地上部分的影响
• 3.1.1 分蘖数和株高
• 3.1.2 叶面积
• 3.1.3 叶片光合速率
• 3.1.4 地上生物量
• 3.2 干旱对地下部分的影响
• 3.2.1 根呼吸速率和根际微生物呼吸速率
• 3.2.2 比根呼吸速率和比根际微生物呼吸速率
• 3.2.3 根系生物量碳
• 3.2.4 根冠比
• 3.2.5 根系耗碳量及根系单位耗碳的光合固碳量
• 3.3 干旱对产量的影响
• 3.3.1 穗数及穗重
• 3.3.2 籽粒产量
• 3.4 干旱对春小麦效率的影响
• 3.4.1 根系效率
• 3.4.2 根系水分利用效率
• 四.讨论
• 4.1 各品种春小麦根系生物量与根冠比的变化
• 4.2 各品种春小麦根呼吸速率及根呼吸消耗的变化
• 4.3 各品种春小麦水分利用效率与产量的关系
• 4.4 各品种春小麦根系效率的变化
• 五 结论
• 参考文献
• 致谢