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本试验于2005~2007年在莱阳市冯格庄镇马岚村旱地高产示范田进行.供试品种为鲁麦21,试验据补灌次数不同设6个处理.通过田间及室内分析测定,研究了不同补灌次数对早地高产小麦生理特性及产量的影响,主要结果如下:
1、旱地补灌有利于小麦干物质积累的增加,提高生物产量,补灌适量,能增加茎部干物质转移量,提高营养器官向籽粒转运的贡献率。冬前补灌提高了小麦冬前分蘖,起身和拔节期补灌则显著增加春季最高分蘖数,但群体最终有效穗数的提高幅度较小,W4(越冬+起身+拔节+灌浆)比CK提高最多只为1.09万/亩。随着补灌次数和补灌量的增加,叶面积指数增大,冠层透光率逐渐降低,成熟期粒重以W2(拔节+灌浆)、W3(越冬+拔节+灌浆)较高,W2平均灌浆速率最高。
2、关键生育时期补灌可延缓旗叶的衰老进程,提高叶绿素含量、气孔导度、净光合速率,光合功能持续期延长,叶源量增加,但单叶水分利用率降低,其效果直接受补灌量和补灌时间的影响。补灌2水(拔节+灌浆)W2和3水(越冬十拔节+灌浆)W3处理灌浆前期叶绿素含量、气孔导度高,保持较高的光合速率.补灌次数较多和补灌量较高的4水(越冬+起身+拔节+灌浆)W4和5水(越冬+起身+拔节+孕穗+灌浆)W5灌水效果开始下降,相对于W2、W3产生负效应.
3、小麦旗叶内活性氧清除系统中的SOD、CAT和POD活性随干旱胁迫加剧和衰老进程加快而逐渐下降,膜脂过氧化产物MDA含量升高,是导致干旱胁迫造成旗叶衰老加快的重要原因之一.增加补灌次数和补灌量,则可减缓SOD、CAT和POD活性的下降幅度,维持较高活性,MDA含量降低,推迟旗叶的衰老失绿时间,增加生育后期光合物质的积累,有利于增加灌浆粒重.
4、叶片和茎部可溶性糖、蔗糖含量均呈现先升高后下降的单峰曲线变化.无补灌旱地处理CK地上部各器官可溶性总糖和蔗糖含量灌浆前期较高,随着生育时期的推延,水分胁迫的加剧,含量下降速度快.W4、W5由于水分过量导致灌浆前期籽粒可溶性糖含量低,籽粒灌浆慢,粒重较轻。W2、W3处理籽粒灌浆期间,营养器官糖含量供应稳定,为籽粒淀粉积累提供足量的合成底物.
5、灌浆高峰期,W1、W2、W3NR活性显著高于其他处理.籽粒灌浆中前期W2、W3旗叶以及籽粒游离氨基酸、可溶性蛋白含量高于其他处理,在灌浆末期,补灌次数较多的W5处理的含量维持较高水平.但对籽粒中蛋白质含量分析,增加补灌,导致了籽粒蛋白质含量降低,旱地CK处理籽粒蛋白质含量最高,其成熟期积累量虽然比W1、W2低,但显著高于补灌次数多的W4、W5。适量补灌,可提高籽粒产量,提高氮素利用率.
6、在本旱地高产田条件下,随补灌次数和补灌量的增多,产量逐渐增加,至3水(越冬+拔节+灌浆)W3达到最高,但和2水(拔节+灌浆)W2处理没有显著差异,补灌次数和补灌量继续增加,对产量提高的意义并不大,W4、W5产量降低.
CK处理水分生产效率最高,每mm水分生产23.52kg/hm2籽粒,随补灌量增加,水分生产效率逐渐降低,6个试验处理水分生产效率比较可知:CK>W1>W2>W3>W4>W5.