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试验于2007-2008、2008-2009年在青岛农业大学莱阳实验站防雨旱池中进行,以青麦6号为材料,设置了2个土壤水分含量和3个施磷量,共6个处理,重复3次,随机区组排列。2个水分水平分别为W1:控制土壤含水量为田间最大持水量的55%左右,W2:控制土壤含水量为田间最大持水量的75%左右,磷肥施过磷酸钙(以P2O5计),三个施磷水平分别为:每公顷施低磷(P1):75kg,中磷(P2):150kg,高磷(P3):225kg。研究了不同土壤水分条件下不同施磷量对小麦产量形成的生理基础及品质的的影响。主要结果如下:
1.不同土壤水分条件下施磷对小麦瞬时光合特性的的影响
水磷两因素对小麦的光合性能和产量都有重要影响。小麦的叶面积指数和叶绿素含量随土壤含水量占土壤田间持水量的比例和施磷量的增加而增加,适宜的水分还可以延长灌浆高值持续期,提高气孔导度和光合速率,进而提高产量。在不同施磷处理下,随着施磷量的增加,气孔导度和光合速率都有所增加。
2.不同土壤水分条件下施磷对小麦灌浆期旗叶光合日变化的影响
利用LI-6400便携式光拿作用测定仪研究了水分胁迫(W1)和水分适宜(W2)条件下不同施磷量对小麦灌浆期光合日变化规律及其对生态因子的响应。结果表明,光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、水分利用率(WUE)均存在“午休现象”,光合有效辐射(PAR)、大气温度(Ta)、空气相对湿度(RH)对光合速率影响的相关性达到极显著或显著水平,说明“午休现象”是气孔因素和非气孔因素共同作用的结果。适宜土壤水分条件下增施磷肥以及土壤水分轻度胁迫条件下适量施磷,对缓解“光合午休”有一定的作用。
3.不同土壤水分条件下施磷对小麦灌浆期旗叶光响应的影响
利用LI-6400便携式光合仪Li-6400-(0)2B红蓝光源,研究了土壤水分胁迫(土壤含水量55%左右)和适宜土壤水分(土壤含水量75%左右)及不同施磷(每公顷施磷75Kg、150Kg、225Kg)条件下小麦(TriticumaestivumL.)光合参数及水分利用率的光响应规律。结果表明,各处理旗叶光合速率、气孔导度、气孔限制值、蒸腾速率、水分利用率均随光强增强而增加,胞间二氧化碳浓度却随之降低。适宜土壤水分条件下增施磷肥以及土壤水分胁迫条件下适量施磷,对提高光合速率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用率及表观量子效率和光饱和点,降低气孔限制值、光补偿点和暗呼吸速率,增强小麦的光能利用率和对光强的广幅适应性,进而增加产量具有重要作用。
4.不同土壤水分条件下施磷对小麦花后旗叶衰老生理的影响
结果表明,小麦开花后,W1水平下,施磷150kg/hm2的处理SOD、POD和CAT下降幅度及MDA上升幅度较其他处理小;W2水平下,随磷量的增加SOD、POD和CAT活性增加,MDA降低,可见水分胁迫下适宜的施磷量以及适宜的水分条件下增加施磷量均可以改善小麦体内的保护酶,增加小麦叶面积指数和旗叶叶绿素含量,提高光合速率,进而延缓衰老,提高产量。
5.不同土壤水分条件下施磷对小麦耗水规律及干物质积累的影响
结果表明,水磷两因素对小麦的耗水特性和干物质积累均有重要影响,W1条件下,施磷150kg/hm2(P2)的处理花后同化物对籽粒的贡献率高于其他两处理,W2条件下各处理花后同化物运转量及对籽粒的贡献率均大于W1的,随施磷量的增加,花后同化物的运转量及贡献率增加。随土壤含水量的增加,麦田总耗水量增加,水分利用率下降,W1条件下,耗水量和水分利用率以P2处理最高,W2条件下,各处理耗水量和水分利用率差别不显著。本试验条件下,虽然土壤含水量75%与施磷150kg/hm2的处理组合获得最高产量,但与土壤含水量55%、施磷150kg/hm2的处理组合的产量差异不显著,且后者水分利用率最高,与其他处理差异显著,故综合考虑小麦的籽粒产量和水分利用效率,后者是较优水肥处理组合。
6.不同土壤水分条件下施磷对小麦品质的影响
结果表明,土壤水分和施磷能显著调控小麦籽粒产量和品质。籽粒蛋白质含量、淀粉组分及含量、干湿面筋含量、沉降值和降落值随土壤含水量的升高而减小,面团形成时间和稳定时间缩短,延展性增大;峰值粘度、衰减值、最终粘度和回生值等小麦烘烤品质的指标随土壤含水量的升高而增大。在相同水分条件下,无论是营养品质指标还是加工品质指标均表现出以150kg/hm2的施磷量为临界点增大或减小的趋势。由此可见,在土壤水分控制在55%左右,施磷150kg/hm2条件下既可保证高产又可兼顾优质,达到了节水、高产、优质的栽培目的。