涝渍胁迫对淮北平原冬小麦碳通量及生长发育的影响研究

来源 :华北水利水电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:A578964735
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涝渍胁迫是影响冬小麦碳通量及生长发育的重要环境因素之一。研究涝渍胁迫对冬小麦碳通量及生长发育的影响,可为探究涝渍胁迫下农田生态系统碳平衡关系及生长发育状态提供理论基础。本研究在安徽省蚌埠市五道沟实验站设立典型试验区,以冬小麦的9个生育期为研究时段开展控制试验,设置各生育期涝水情景试验组9组、渍水情景试验组9组和全生育期对照情景试验组3组。在每个生育期测量三个试验组的冬小麦碳通量,在拔节期测定已试验组冬小麦的叶面积,在收割后测定各试验组冬小麦的株高及产量结构,计算冬小麦理论产量。分析三种情景下冬小麦碳通量变化趋势及涝渍胁迫情景对冬小麦生长发育的影响。本文的主要研究内容及成果概述如下:(1)不同情景下冬小麦碳通量特征对照情景下,冬小麦碳通量在苗期和成熟期表现为碳源,成熟期9时多日平均碳通量最高,为0.46(mg/m2·s-1)。在其他生育期表现为碳汇,碳通量随生育期呈不断下降趋势,灌浆期9时多日平均碳通量最低,为-6.00(mg/m2·s-1)。涝渍胁迫情景在苗期至孕穗期对冬小麦碳通量产生降低效果,在苗期、返青期及孕穗期,对碳通量的降低效果渍水情景优于涝水情景,主要影响时点为13时,苗期渍水情景最大降比为-1.08(mg/m2·s-1),返青期为-3.06(mg/m2·s-1),孕穗期为-3.28(mg/m2·s-1);在分蘖期对碳通量的降低效果渍水情景基本同于涝水情景,主要影响9时及13时,渍水情景最大降比为-2.01(mg/m2·s-1);在拔节期,涝水情景降低效果优于渍水情景,主要影响13时,涝水情景最大降比为-3.77(mg/m2·s-1);在抽穗期、扬花期、灌浆期、成熟期,涝渍胁迫情景不再降低碳通量。(2)碳通量与天气及温度的关系碳通量在连续晴天表现为逐日下降后趋于平缓,在连续阴雨天表现为逐日上升后趋于平缓,在连续阴雨天后的转晴日碳通量大幅下降。碳通量随温度呈规则的先升后降再升的曲线趋势,在渍水情景及对照情景下,对碳通量产生影响的最适温度年前随生育期不断降低,年后不断的升高,最低温度为分蘖期-1℃,最高为灌浆期22℃。在涝水情景下数据较少,拐点存在误差,但趋势与其他两种情景相似。(3)涝渍胁迫情景对产量的影响与渍水情景相比,涝水情景更易导致冬小麦减产,苗期、拔节期、孕穗期、抽穗期及扬花期冬小麦产量大幅下降,扬花期减产幅度最大,达-38.4%。在苗期对穗粒数影响较大,涝水情景下降比为-23.41%,在拔节期、孕穗期和抽穗期对株数影响较大,在涝水情景下降比分别为-19.41%,-15.79%,-16.45%。对于其他生育期,在分蘖期和返青期时,株数和千粒重上升,减产幅度较小;在灌浆期,千粒重大幅提升,减产幅度也较小;在成熟期,冬小麦各要素受影响均较小。(4)涝渍胁迫情景下碳通量与产量联合分析分蘖期、返青期发生略微渍水,可以降低碳通量且对产量影响较小。苗期、孕穗期发生略微渍水,可以小幅降低碳通量,但产量也会一定幅度下降。灌浆期略微渍水会有小幅增产,但碳通量也会相应增大,在其他生育期应尽量避免涝渍胁迫的发生。
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